用新药剂提高柿竹园矿钼铋选矿指标的研究.pdf

2 0 0 6 年第 5 期 有 色 金属 选矿部分 4 3 用新药剂提高柿竹园矿钼铋选矿指标的研究 周高云 ， 李晓东 ， 李绍民 ， 伍为政 2 1 ． 北京矿冶研究总院， 北京 1 0 0 0 4 4 ； 2 ．柿竹园有色金属有限责任公司， 湖南郴州4 2 3 0 3 7 摘要 针对柿竹园矿钼铋硫化矿浮选生产中所存在的问题， 根据钼铋硫化矿的性质， 研究了高效新药剂代替原 药剂，通过选矿试验证明 ， 新药剂能明显提高钼铋的选矿指标，钼回收率提高 1 ．5 3 ％，铋粗精矿中铋的回收率提高 0 ． 7 9 ％， 钨粗精矿回收率提高0 ． 7 2 ％， 给矿山带来明显的经济效益。 关键词 钼铋选矿；B K - 2 0 5 ； 钨矿物 中图分类号_“ T D 9 5 6 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 0 6 0 5 0 0 4 3 - 0 4 柿竹园矿是一大型多金属矿，其资源的综合利 用一直是一个受人十分关注的课题，多年来曾经被 列为国家重点科技攻关项目， 其中对白钨矿、 黑钨矿 的研究尤其活跃。 近年来， 该矿山的选矿工艺的研究 已经取得了突破性 的进展。原选矿工艺中硫化矿的 选别采用钼铋硫全浮一 钼铋与硫分离一 钼铋分离流 程。 “ 八五” 期间对硫化矿浮选的工艺进行了改进 研究， 确定了新的硫化矿选别流程， 亦即钼铋等浮一 钼铋分离和铋硫等浮一 铋硫分离的工艺流程， 大幅度 提高了钼铋分选指标。 硫化矿中的钼铋现行生产工艺流程在不加或少 加非极性捕收剂的情况下， 添加松醇油作起泡剂， 进 行钼铋等浮和钼铋分离作业 ，用乙硫氮作捕收剂进 行铋硫等浮和铋硫分离作业。目 前生产中钼铋等浮 过程中只添加了松醇油。由于松醇油的浮选泡沫较 黏， 选择性差， 容易导致泡沫夹带 ， 致使精矿品位偏 低， 导致了钼铋等浮粗精矿产率大， 钼铋品位偏低等 现象。 这样不仅给钼铋分离和钼铋精选带来了难度， 而且给后续的钨矿和萤石选别带来了损失。 同时， 因 为松醇油的滞后， 对后续钨的选别工艺干扰较大， 钨 的粗选过程中容易出现跑槽现象，使钨的粗选难以 控制， 给钨带来更大的损失。 根据钼铋矿物良好的可浮性以及钼铋矿物的生 产现状， 研究浮选钼铋矿物的高选择性药剂， 不仅可 以使钼铋分离和钼铋精选更容易，使钼铋选矿指标 得到提高， 而且减少后续的钨矿和萤石的选别损失， 因此，改善柿竹园矿钼铋硫化矿的浮选现状十分必 要， 矿究钼铋浮选新药剂具有较大的现实意义。 1 矿 石性质 收稿 日期 2 0 0 6 0 4 2 9 作者简介 周高云 1 9 6 3 一 ， 男 ， 湖南祁东人 ， 矿物工程所研究员。 柿竹园矿为钨、 钼、 铋、 萤石多金属矿， 以钨、 铋 为主， 伴生有钼、 锡、 萤石、 石榴石的多金属矿床， 是 世界上罕见的特大型多金属矿床，也是我国正在开 发中的有色金属矿产资源综合利用的重要基地。 目前生产中所开发的富矿段矿石是矽卡岩一 云 英岩钨钼铋矿石。其中钨矿物有白钨矿、 黑钨矿、 假 象半假象白钨矿和钨华 ； 铋矿物有辉铋矿、 自然铋、 铋华和斜方辉铅铋矿等； 钼有辉钼矿和钼华。 其它金 属矿物有锡石、 黄铜矿、 斑铜矿、 黄铁矿和磁铁矿等。 非金属矿物有石榴石、 萤石、 石英、 长石、 云母、 方解 石、 辉石、 绿泥石、 绿帘石、 角闪石、 磷灰石等。 2 高效浮选剂的特性 在对柿竹园矿多金属矿产资源综合利用的科研 和生产实践活动中， 根据其钼铋硫化矿的性质， 对其 钼铋硫化矿的选别工艺流程进行了不断的改进。目 前 ， 用钼铋等浮一 钼铋分离与铋硫等浮一 铋硫分离的 新流程取代了原钼铋硫全浮一 钼铋与硫分离一 钼铋分 离的工艺流程， 利用了矿石本身的性质， 明显地提高 了钼铋的选别指标。 但是在本研究之前， 生产中使用 的药剂是松醇油， 而松醇油的浮选泡沫较黏， 选择性 较差， 容易造成泡沫夹带， 致使精矿品位较低， 也给 后续钨的选别带来损失； 同时由于松醇油的滞后性， 给后续钨的选别工艺带来较大的干扰，致使钨的粗 选过程稳定性差， 难以控制， 经常出现跑槽现象。为 了改变此种生产现状， 矿山从多个方面进行了改进， 并取得了一定的成效， 但并没有取得明显的进步。 在分析了矿石性质及生产现状后，结合多年的 研究经验， 提出了用高效新药剂取代松醇油的思路。 维普资讯 4 4 有色金属 选矿部分 2 0 0 6 年第 5 期 经过现场小型选矿试验后， 用新药剂取代松醇油， 泡 沫黏性大大降低， 选矿指标有了明显的改善。 新型高效浮选剂 B K 一 2 0 5 具有 自主知识产权 ， 是 自 行研制的、一种以起泡性为主兼有一定的捕收 性的药剂， 它是以石油化工产品为原料， 经过化学加 工而成的。B K 一 2 0 5 产品为油状液体， 外观颜色为浅 黄色至浅棕色， 微溶于水 ， 可溶于乙醇等有机溶剂 ， 产品密度为 0 ．8 4 0 ．8 7 g ／ m l 。 该药剂起泡速度 陕， 有较 强的起泡能力， 脆散性好， 捕收力弱， 延迟性差。 产品 性能稳定， 原料来源广泛， 价格较低， 几乎无毒。 产品 经测定， B K 一 2 0 5 对雌性小白鼠经口L D 卯 为 5 0 1 0 m k g 体重，对雄性小白鼠经 口L D 卯为 6 8 1 0 m g ／ k g体 重， 属于实际无毒级。 同时产品B K 一 2 0 5 与松醇油相 比易于生物降解， 对环境保护十分有利。 3小型选矿 试验 根据该矿的矿石性质及现场的生产工艺流程情 况，确定了采用新型高效浮选剂 B K 一 2 0 5与现场生 产中用的松醇油进行选矿对比试验。试验用矿浆取 自生产中的磨矿分级后浓密机的浓缩底流。试验采 用的工艺流程如图1 。图中浮选剂为松醇油或 B K - 2 0 5 。 小型选矿试验分钼铋开路试验和钼铋钨开路试 验两个部分。 小型试验是在柿竹园矿实验室进行的。 3 ． 1 钼铋开路浮选试验 钼铋开路浮选试验的工艺流程与图 1 流程不同 原矿浆 1 2 0 0 g 镅 中矿 3 尾矿 图 1 钼铋钨开路浮选工艺流程 F i g 1 Op e n c i r c u i t fl o ws h e e t o f mo l y b d e n u m， b i s mu t h a n d t u n g s t e n 的是没有钨浮选部分。松醇油的用量与 B K 一 2 0 5的 用量基本相同 加药时滴加滴数相同， 但两种药剂的 密度不同，实际重量稍有不同， B K 一 2 0 5的用量比松 醇油稍低 ， 其它药剂用量不变。试验结果见表 1 。 表 1 钼铋开路浮选试验结果 T a b 1 F l o t a t i o n t e s t r e s u l t s o f mo l y b d e n u m an d b i s mu t h 产品产 ％ 由表 1 结果可知，两种药剂表现出了明显不同 的浮选行为。 新药剂 B K 一 2 0 5 与松醇油相比， 表现了 很好的选择性， 钼铋粗精矿品位成倍地增加， 铋精矿 的回收率也有较大的提高，钼的回收率虽然在粗精 矿中略低， 但将精矿和中矿加起来， 钼的回收率有所 提高； 钼铋在尾矿中的损失都比较低； 同时由于钼铋 粗精矿产率低， 钨在硫化矿中的损失也较小， 对钨的 回收有利 。 3 ． 2 钼铋钨的开路浮选试验 在进行了钼铋浮选试验之后 ，为了验证两种药 表 2 钼铋钨的开路浮选试验结果 T a b 2 F l o t a t i o n t e s t r e s u l t s o f mo l y b d e n u m b i s mu t h ．a n d t u n g s t e n 产品产 ％ 维普资讯 2 0 0 6 年第 5 期 周高云等 用新药剂提高某矿山钼铋选矿指标的研究 4 5 剂在后续的选钨试验中对钨是否有影响，又进行了 选钨试验。试验结果见表 2 。 由钼铋钨的开路试验结果可知，两种药剂所表 现出的钼铋浮选结果与钼铋开路浮选试验的结果趋 势是相同的， 钼铋的粗精矿品位和回收率都有提高， 结论是一致的， 新药剂的可重复性强。 从钨的选别结 果来看，新药剂 B K 一 2 0 5的应用对钨选别结果是有 利的， 最终钨的损失较小。钨粗精矿品位稍高， 钨的 回收率也要高些。 因此， 新药剂 B K 一 2 0 5 对选钨是有 利的。 从小型开路试验的结果看来 ，新药剂 B K 一 2 0 5 与松醇油相比， 具有很高的选择性， 有利于提高精矿 品位， 有利于提高金属回收率， 同时钨在硫化矿的损 失也较小， 有利于后续钨的浮选回收。 4工 业 试 验 由于新药剂的小型试验结果很好，为了进一步 验证新药剂所得到的小型试验结果，该矿确定在矿 内最大的一个选矿厂进行工业试验。该选矿厂设计 处理能力为 1 0 0 0 ri d ， 实际处理能力 1 2 0 0 t／ d ， 目前该 厂的处理能力 已达到 1 7 0 0 d d 。 4 ． 1 生产工艺原则流程 该工艺的基本情况是 原矿经磨矿分级后 ， 溢流 进入浓密机浓缩， 浓缩底流进入浮选作业。 底流的细 度为一 7 4 m 8 0 ％～ 8 5 ％，各种 目的矿物基本单体解 离。 在钼铋等浮作业前加入水玻璃抑制其它矿物， 用 松醇油浮选钼铋，钼铋等浮精矿进行钼铋分离得到 表 3 T a b 3 钼精矿， 分离尾矿经浓密脱硅浮选得到铋精矿 1 ； 钼 铋等浮尾矿用乙硫氮进行铋硫等浮，等浮尾矿进入 钨浮选，等浮铋硫精矿经过铋硫分离得到铋精矿 2 和硫精矿； 在钨粗选段， 在自然 p H值下浮选黑白钨 矿物，得到钨粗精矿。钨粗精矿经浓密后，加热至 9 5 ℃， 添加水玻璃， 然后脱水脱药再调浆浮选得到白 钨精矿； 加温精选后的白钨矿精矿加盐酸浸出脱硫， 得到最终白钨精矿。加温浮选后的尾矿经摇床选别 获得黑钨精矿 1 ； 摇床尾矿浓密后， 采用与钨粗选类 似的药剂浮选黑钨矿， 得到黑钨精矿 2 。 4 ． 2 试验方法 工业试验时，在其它工艺流程和药剂用量基本 一 致的情况下， 只在钼铋等浮段更换松醇油， 添加新 药剂 B K 一 2 0 5 。 钼铋等浮、 钼铋分离、 铋硫浮选、 钨粗选段 2 4 h 连续进行。铋脱硅浮选、 铋硫分离浮选， 根据矿量多 少间断进行。 4 ． 3 工业试验结果 试验期间正式统计了2 6 个班的生产数据。 为了 比较两种药剂浮选效果，我们选择了试验前原生产 流程共计 2 5 班的生产数据。 这段时间的生产指标作 为试验指标的参照物。试验期间和生产期间的钨钼 铋粗选段的各项统计指标见表 3 和表4 。 由表4 结果对比可知，使用新药剂后钼铋粗精 矿品位都有较大的提高， 甚至连钨粗精矿品位都有 提高， 钼的回收率提高 1 ．5 3 ％， 铋粗精矿中铋的回收 率提高 0 ．7 9 ％， 钨的回收率提高 0 ．7 2 ％。同时， 从当 用新药剂 B K 一 2 0 5时钨的指标与前期生产指标对比 P r o c e s s d a t a o f t u n g s t e n b y u s i n g n e w r e a g e n t B K- 2 0 5 v e r s u s o fi g i n r e a g e n t 表 4 用新药剂 B K 一 2 0 5 时钼铋的粗选指标与前期生产指标对比 T a b 4 P r o c e s s d a t a o f mo l y b d e n u m a n d b i s mu t h b y u s i n g n e w r e a g e n t BK- 2 0 5 v e r s u s o fi g i n r e a g e n t 时的浮选现象可以观察到，使用新药剂后钨的粗选 段明显比以前平稳得多， 跑槽次数大大减少。因此， 可以看出新药剂 B K 一 2 0 5的选择性明显高于松醇 油。试验时的新药剂用量根据电脑的统计结果计算 大约为 3 8 。 4 ． 4 钨在硫化矿 中的分布率 在硫化矿的浮选过程中， 由于泡沫发黏、 机械夹 杂或者连生体等原因， 有一部分钨损失在硫化矿中。 钨在硫化矿中的分布情况在表 5中列出一些统计数 据。由表 5 可以看出， 使用新药剂 B K 一 2 0 5 后， 钨在 维普资讯 4 6 有 色 金属 选矿部 分 2 0 0 6 年第 5 期 硫化矿中的损失比使用松醇油有一定的减少， 亦即， 新药剂有利于钨的回收。 表5 钨在硫化矿中的损失情况 T a b 5 L o s t o f t u n g s t e n i n t h e s u l fi d e s 5 经济效益初步估算 5 ． 1 经济效益 这里只初步计算钼铋钨提高指标后所产生的经 济效益。原矿品位中钼按 0 ．0 7 ％计， 铋按 0 ． 1 7 ％计， 钨按 0 ．5 0 ％计。全矿三个选矿厂的处理量按 2 4 4 0 t ／ d 计算。 提高的选矿指标按工业试验的粗选指标计算。 钼回收率提高 1 ．5 3 ％， 铋回收率提高 O ．7 9 ％， 钨回收 率提高 0 ．7 2 ％。 钼的价格按 3 0 0 0 0 0 元／ t ， 铋的价格按 7 0 0 0 0 元／ t ， 钨的价格按 1 0 0 0 0 0 元／ t 计算。 钼年增经济效益为 0 ．07／ 1 0 0 x 0 ．0 1 5 3 x 2 4 4 0 x 3 3 0 x 3 0 0 0 0 0 2 5 8 7 1 07． 6 元； 铋年增经济效益为 0 ． 1 7 ／ 1 0 0 x O ．O 0 7 9 x 2 4 4 0 x 3 3 O 7 O 0 0 0 - 7 5 6 9 6 8 ． 5 2 元 钨年增经济效益为 0 ． 5 0 ／ 1 0 0 0 ． O O 7 2 x 2 4 4 0 3 3 0 x 1 3 0 0 0 O 3 7 6 8 3 3 6元 使用新药剂后该矿因提高选矿指标而产生的年 经济效益为 年增经济效益 钼 铋 钨年增经济效益 2 5 8 7 1 0 7 ． 6 7 5 6 9 6 8 ． 5 2 3 7 6 8 3 3 6 7 l 1 2 41 2 ． 1 2兀 。 5 ． 2 社会效益 新型高效浮选剂 B K 一 2 0 5 起泡力强，浮选速度 快， 有一定的弱捕收性， 用量少， 原料来源广， 几乎无 毒， 有利 环境保护。 对类似的矿山以及其它有色金 属矿山有借鉴和推广应用价值， 社会效益十分明显。 6结语 1 ． 根据柿竹园矿钼铋硫化矿的矿石性质， 研究 出了一种适合该矿钼铋硫化矿选矿的高效浮选剂 B K 一 2 0 5 。小型选矿验证试验结果证明， 新药剂 B K 一 2 0 5与松醇油相比， 矿浆泡沫较脆， 钼铋粗精矿产率 小， 品位高， 回收率高， 选择性明显高于松醇油。 2 ． 使用新药剂浮选钼铋 ，对后续钨的选别有 利。 钨在钼铋硫化矿中损失减少， 有利于减少钨的损 失， 有利于钨粗选过程的稳定。 3 ． 亡 业试验证明， 使用新药剂后钼铋粗精矿品 位都有较大的提高， 钼的回收率提高 1 ．5 3 ％， 铋粗精 矿中铋的回收率提高 0 ．7 9 ％，钨粗精矿品位也有所 提高， 铐粗精矿的回收率高 0 ．7 2 ％。 钨的粗选段指标 得到明显改善。 4 ． 经过初步的经济效益分析，新药剂用量与原 药剂相当， 年药剂消耗成本较低， 但因新药剂提高了 钼铋回收率， 因此使用新药剂后每年可为矿山带来近 7 0 0 万元以上的直接经济效益。 同时由于新药剂几乎 无毒， 对保护环境十分有利， 有一定的社会效益。 S TUDY OF NEW REAGENT ON Dd [ PROⅥ NG THE M ETAL LURGI CAL PER ANCE OF M OLYBDENUM AND BI S M UTH OF THE M I NE Z HOU G a o y u n 1 , L I蜀n D d 0 n ， L I S h a o mi n ， Wu W z h e n 仃．B e ij i n g Ge n e r a l Re s e a r c h I n s t i t u t e o f Mi n i n g＆ Me t a l l u r g y ， Be ij i n g 1 0 0 0 4 4 C h i n a ； 2 ．S h iz h u y u a n N o n - f e r r o u s Me t a l L t d ．C o ． ， C h e n z h o u Hu n a n 4 2 3 0 3 7 ， C h i n a ABS TRACT I n t h e l i g h t o f the p r o d u c ti v e p r o b l e ms e x i s t i n g i n t h e fl o t a t i o n o f mo l y b d e n u m a n d b i s mu t h s u lfid e s i n t h e c e r t a i n mi n e a n d t h e p r o p e r t i e s o f mo l y b d e n u m a n d b i s m 1 ．] t h s u l f i d e s ，t h e n e w h i 【gh e f f e c t i v e r e a g e n t s u b s ti t u t e f o r the f o r me r r e a g e n t w a s i n v e s ti g a t e d ．T h e t e s t s s h o we d t h a t the n e w r e a g e n t BK一 2 0 5 c o u l d i mp r o v e o b v i o u s l y t h e me t a l l u r g i c a l p e r f o rm a n c e s o f mo l y b d e n u m an d b i s mu t h s u lfid e s ，i n t h e me a n t i me ，i t s h o u l d p r o d u c e o u t s t a n d i n g e c o n o mi c i n c o me f o r t h e mi n e ． KEY W ORDS o r e d r e s s i n g of mo l y b d e n u m a n d b i s m u t h s u lfid e s； B K 一 2 0 5 ；t u n g s t e n m i n e r a l s 维普资讯