钼精矿铅高原因分析及对策.pdf

收稿日期2002 - 08 - 07 作者简介王漪靖,女,1988年毕业于中南大学选矿专业,现在金堆 城钼业公司技术处从事选矿科研与技术管理工作,选矿高 级工程师。 钼精矿铅高原因分析及对策 王漪靖 金堆城钼业公司 陕西 华县 714102 摘 要 查清原矿含铅升高,认为抑制剂用量不足及方铅矿过磨是钼精矿含铅高的主要原因。指出加 强再磨分级管理,改变磷诺克斯合成配比及添加制度是保证钼精矿含Pb≤0. 040 的关键性技术 措施。 关键词 钼精矿 方铅矿 嵌布特征 降铅措施 中图分类号TG146. 4 12 文献标识码A 文章编号1006 - 2602200206 - 0011 - 04 ANALYSIS AND COUNTERMEASURE ON HIGH CONTENT OF LEAD IN MOLYBDENUM CONCENTRATES Wang Yijing Jinduicheng Molybdenum Mining Corporation ,Huaxian ,Shaanxi ,714000 Abstract It is proved that the reason of higer content of Pb is increasing of content of Pb in primary mineral , deficiency of inhibitor and over2grinding of Pbs. It is pointed that enhancing management by different regrinding levels and changing compound proportion of P - Nokes are the key technical measures to ensure the content of Pb is no more than 0. 040 . Key words Lead glancePbs ,Dissemination character ,Measures of reducing Pb 金堆城钼业公司是我国重要的钼生产基地,其 钼精矿产品远销国内外。2002年,该公司与外商签 定了3 000～4 000 t的低铅氧化钼块供货合同,合 同要求氧化钼含Pb≤0. 050 。按照氧化钼与钼精 矿的焙烧比,选矿厂必须提供含Pb≤0. 040 的钼 精矿。两个多月的生产结果表明,当原矿含Pb≥ 0. 007 时,选矿厂生产的4 钼精矿含铅在0. 055 ～0. 076 之间,最高达0. 083 ,无法配出Pb≤ 0. 040 的钼精矿,严重影响了低铅氧化钼的生产和 出口合同的兑现。为此,公司调整生产方案,决定将 采场作业面上开采数量有限的低铅原矿 Pb ≤ 0. 006 全部送至百花岭选矿厂,让其集中力量组 织生产低铅钼精矿。经过工艺、 操作、 管理、 检测等 多方面的努力,3月底百花岭选矿厂终于生产出了 含Pb≤0. 040 的钼精矿。至7月底,工艺稳定,生 产正常,出厂低铅钼精矿含铅在0. 033 ～0. 040 之间,达到了低铅氧化钼的生产要求。 1 方铅矿的赋存特征及分布规律 金堆城钼矿床中铅主要以方铅矿的形式存在。 铅金属量的86 赋存于方铅矿中,8 以上呈内质 同象形式赋存于辉铋矿等硫化矿中,5 左右呈包体 或吸附状态赋存于石英、 云母等脉石矿物中。 方铅矿嵌布粒度在0. 025～0. 01 mm之间,属 细中粒级,不均匀嵌布在花岗斑岩及安山玢岩中。 铅的品位及铅与钼的相关性与矿石类型关系密 切,其品位变化在0. 004 ～0. 014 之间。不同矿 石类型中铅的平均含量及铅钼相关系数见表1。 表1 不同矿石类型铅的平均含量及铅钼相关系数 矿石类型Pb含量/ Mo含量/ Pb、Mo相关系数 花岗斑岩0. 0110. 2290. 04 角岩化安山玢岩0. 0070. 1450. 3 黑云母化安山玢岩0. 0070. 134- 0. 2 由表1可以看出,铅在花岗斑岩中含量较高,平 均为0. 011 ,与辉钼矿有一致性,但与Mo有极微 弱的正相关性,说明花岗斑岩中辉钼矿富集的地方 Pb含量不一定高。在安山玢岩中Pb含量较低,平 均为0. 007 ,其中黑云母化型Pb与Mo有极微弱 的负相关性,而角岩化型Pb与Mo有一定的正相关 性。Pb与辉钼矿、 闪锌矿、 黄铜矿共生关系密切。 第26卷 第6期 2002年12月 中 国 钼 业 CHINA MOL YBDENUM INDUSTRY Vol. 26 No. 6 December 2002 2 选矿工艺 金堆城钼矿选矿原则流程为铜钼混合粗选,粗 尾选硫,硫尾选铁,粗精矿再磨后铜钼分离精选,精 尾选铜。其中降铅主要是在铜钼分离精选段进行, 其百花岭选矿厂工艺流程如图1所示。 3 钼精矿铅高原因分析 3. 1 原矿含铅升高 图1 百花岭选矿厂工艺流程图 金堆城小北露天矿随着开采深度的增加,花岗 斑岩出露范围逐渐增大,原矿含铅有增高的趋势。 1998年,露天矿地测科对小北露天矿不同标高平盘 上花岗斑岩的矿石量做了计算,计算结果表明,在 1 068 m平盘以下时,花岗斑岩矿石量已超过40 , 铅平均品位达到0. 010 以上。1 104 m及以下部 分平盘花岗斑岩矿石量及铅含量见表2。 近几年,选矿厂入选原矿含铅大都在0. 007 以上,个别矿石高达0. 012 ～0. 015 ,尤以花岗 斑岩较为明显,其中的铅含量一般都在0. 008 ～ 0. 018 之间,最高达0. 030 。安山玢岩含铅在 0. 005 ～0. 007 之 间,个 别 高 达0. 009 ～ 0. 010 。2001年3～4月份选矿厂钼精矿铅高时, 原矿含铅平均在0. 011 ,矿石类型花岗斑岩占 80 以上。2002年1～3月份选矿厂钼精矿铅高, 原矿含铅在0. 009 ～0. 014 ,矿石类型仍以花岗 斑岩为主。因此,原矿含铅随花岗斑岩出露范围增 大而升高是钼精矿铅高的主要原因。 表2 1 104 m及以下部分平盘花岗斑岩矿石量及含铅量 平盘标高 / m 总矿石量 / t 花岗斑岩量 / t 矿石比例/ 花岗斑岩 安山玢岩 Pb含量 / 1 104～1 09211 493 7381 347 84012880. 006～0. 009 1 080～1 06811 969 4824 707 07240600. 010～0. 0120 1 044～1 03211 839 8895 308 41645550. 011 2～0. 013 2 1 008～99610 226 3625 847 55257430. 012 6～0. 014 5 900～8883 557 2003 182 97689110. 013 5～0. 016 8 3. 2 抑制剂用量不足,铅在精选段内循环 由于方铅矿与辉钼矿共生,方铅矿也属于易浮 矿物,在选钼过程中,铅随钼在粗选作业上浮而富 集。当精选作业磷诺克斯添加量不足时,铅不能被 及时抑制下去又在精选作业富集并循环,增加了降 铅的难度。据考查,有25 ～30 的铅进入粗精 矿,使粗精矿中铅的品位比原矿中提高了十几倍。 从表3可以看出,粗精矿中铅的上浮率为26. 14 , 富集比为17. 25倍。含铅粗精矿经过再磨分级及铜 钼分离浮选时,由于精选段磷诺克斯添加量只有 25.94 g/ t 见表4 ,比正常浮选高铅原矿时的添加 量48～50 g/ t低20～25 g/ t ,远远达不到抑制铅的 要求,铅又随钼在精选段富集,导致精粗选泡沫和一 次精选尾矿含铅分别高达0. 213 和0. 243 ,相对 粗精矿中铅的富集比分别为1. 44倍和1. 76倍。而 一次精选尾矿又返回再磨分级作业,使大部分已单 体解离的方铅矿过粉碎而泥化,与钼产生混浮现象, 进而在精选作业内恶性循环,给降铅带来困难。 表3 铅在浮选过程中的流向分布 作业粗选一段再磨分级 精粗选 Cu- Mo分离 八次精选合计 产物原矿精矿粗尾旋溢旋沉精矿精尾钼精矿 精一尾 铅品位 / 0.008 0.138 0.006 0.148 0.1450.2130.1400.0650.243 富集比 /倍 17.251.440.318.13 回收率 / 26.147.692.01 表4 精选段磷诺克斯添加量 加药点粗选泡沫槽精粗选精扫一精扫二精一精三精五精七合计 单耗 / gt - 1原矿 2.707.154.442.223.632.222.221.36 25.94 21中 国 钼 业 2002年12月 3. 3 旋流器分级效果差,方铅矿与辉钼矿过磨 钼精矿筛析及镜下鉴定结果见表 5 表明,粒 度越细,铅与钼的品位及金属分布率越高,单体解离 度也越高。其中- 400目粒级中铅与钼的单体解离 度均达到99 。所以,方铅矿绝大部分呈单体存在 于钼精矿中。另外,旋流器溢流细度在- 400目 90 左右,方铅矿与辉钼矿的单体解离度均在96 以上,已达到生产优质低铅钼精矿的要求,所以再磨 细度不是钼精矿含铅高的主要原因。而旋流器分级 效果差,致使已单体解离的方铅矿与辉钼矿未能及 时分离而滞流在沉砂中过磨,才是钼精矿含铅高的 主要原因。从表6可以看出,旋流器分级效率只有 48. 96 ,较正常分级效率60 低10多个百分点, 沉砂中- 400目含量达34. 8 ,约有30 ～40 的 合格粒级未能及时分离而过磨。钼精矿筛析结果也 表明,方铅矿主要存在于- 600目粒级中,该粒级中 铅品位达0. 097 ,金属分布率达59. 22 ,这部分 金属已呈泥化状态。 表5 精选作业各产物筛析结果 产品 名称 粒级目 200 - 200 400 - 400 600 - 600合计 旋 流 器 溢 流 钼 精 矿 产率 Pb Mo 产率 Pb Mo 部分 累积 品位 金属分布率 单体解离度 品位 金属分布率 单体解离度 部分 累积 品位 金属分布率 单体解离度 品位 金属分布率 单体解离度 7. 10 0. 061 5. 10 93. 1 45. 36 6. 69 92. 5 9. 70 0. 044 2. 13 93. 0 22. 49 18. 08 93. 8 28. 95 36. 05 0. 070 23. 86 95. 9 46. 14 27. 77 96. 7 5. 40 15. 10 0. 054 1. 46 98. 5 13. 21 5. 91 99. 3 12. 10 48. 15 0. 083 11. 82 99. 2 47. 70 12. 00 99. 5 84. 90 100. 00 0. 227 96. 41 99. 2 10. 80 76. 01 99. 5 51. 85 100. 00 0. 097 59. 22 99. 4 49. 68 53. 54 99. 8 100 0. 226 100. 00 96. 5 12. 11 100. 00 97. 3 100. 00 0. 086 100. 00 98. 4 47. 85 100. 00 99. 1 表6 再磨分级作业技术指标 项 目 再磨机旋流器细度/ - 400目浓度/ 新生- 400 目粒级 利用系数 / tm- 3h- 1 循环 负荷 分级 效率 再排旋沉旋溢再排旋沉旋溢 指 标 34.700.1253.03 48.96 69.50 34.80 87.90 63.17 68.12 8.75 3. 4 油药污染,机械夹杂 在钼精选过程中油药不断富集,污染方铅矿表 面,使磷诺克斯抑制效果变差。此外,泡沫发粘、 机 械夹杂等促使微细粒级方铅矿进入钼精矿中。尽管 旋流器溢流中方铅矿单体解离度已达到96 以上, 但还不能使铅与钼很好地分离。 4 对策措施 4. 1 强化再磨分级管理,提高旋流器分级效率 由于方铅矿嵌布粒度较细,采用常规浮选法,要 将铅降到0. 040 以下,就必须提高辉钼矿与方铅 矿的单体解离度,同时提高旋流器的分级效率,避免 方铅矿过磨,特别是减少- 600目粒级的生成。因 此,在现有工艺和设备条件下,应狠抓技术管理,强 化再磨和旋流器分级效果,要求再磨机每日定量添 加钢球,保证球荷充填率 “≥40 。同时,稳定旋流 器给矿压力至0. 12～0. 15 MPa ,并及时更换已磨损 的沉砂咀,提高分级效率至60 左右,保证溢流细 度- 400目达90 以上。 4. 2 改变磷诺克斯配比及添加制度 4. 2. 1 磷诺克斯抑制方铅矿的作用机理 磷诺克斯是P2S5与过量的NaOH作用的产物, 其反应式为 P2S5 10NaOHNa3PO2S2 Na3PO3S 2Na2S 5H2O P2S5 6NaOH2Na3PO2S2 H2S 2H2O 热大量 H2S NaOHNaHS H2O 其中Na3PO2S2、Na3PO3S是抑制方铅矿的有效 成分。其分子结构类似黑药,不带疏水性基团,能够 吸附在方铅矿表面生成亲水难溶的硫代磷酸铅溶 度积常数1. 510 - 4 覆盖膜,致使方铅矿受到抑 制。此外,P2S5与NaOH作用,尚生成部分S2 -和 HS-离子,这些离子对方铅矿也有抑制作用。 4. 2. 2 改变磷诺克斯配比 椐有关资料报道,合成磷诺克斯的原料P2S5与 NaOH的比例为1∶1. 5～2. 0 ,pH为8. 5～11. 5时, 反应产物中硫代磷酸钠含量较高,抑铅效果最好。 因此,在配置磷诺克斯药剂时,将P2S5与NaOH的 比例由1∶1. 3改为1∶1. 7～1. 8 ,适当增加碱量,提 高精选作业矿浆pH值至11～12 ,增强磷诺克斯的 抑制效果。 4. 2. 3 增加磷诺克斯添加点和用量 磷诺克斯对方铅矿有独特的抑制作用。在加强 再磨分级作业后,旋流器分级效率及铅单体解离度 31第26卷 第6期 王漪靖钼精矿铅高原因分析及对策 提高,过磨泥化现象减少,增加磷诺克斯添加点,加 大用量,是可以把铅抑制下去的。但是,由于磷诺克 斯具有瞬时作用,与矿粒表面反应很快且消耗快的 特点,所以应分批加药。椐此,分别在粗选、 旋沉、 精 粗选、 精七等处增设了加药点,各加药点均衡布置, 重点放在前面,使方铅矿早抑制早排出,用量逐渐加 大至45～50 g/ t原矿。 实践证明此措施很有效。特别是在旋流器沉砂 处增加5～8 g/ t用量后,选别含Pb≥0. 009 的原 矿,钼精矿含铅均低于0. 040 。究其原因,是由于 再磨擦洗、 剥离掉方铅矿表面污染物,形成新鲜表 面,硫代磷酸钠易与其作用而被抑制。 4. 3 强化正规操作 技术人员对浮选操作、 药剂添加等进行跟踪观 测,要求精选作业加大泡沫补加水,降低浮选浓度至 20 左右,减少机械夹杂。粗选段油药添加适量,避 免泡沫发粘和方铅矿污染。同时,检测分析钼精矿 泡沫中的铅含量,及时调整工艺条件。 5 效 果 生产实践证明,以上措施得力,效果明显,钼精 矿含铅大幅度降低。从2002年4月份开始,百花岭 选矿厂生产的低铅钼精矿含铅均在0. 040 以下, 钼精矿品位达到53 以上。至7月底,共出厂含Pb ≤0. 042 的钼精矿349批每批10 t ,其中含Pb ≤0. 040 的266批,平均含铅0. 037 见表7 , 从而保证了低铅氧化钼的顺利生产,保持并维护了 “JDC” 牌钼产品的品牌形象和国际信誉,为公司带 来了显著的经济效益。 表7 百花岭选矿厂出厂低铅钼精矿 Pb ≤0. 040 质量指标/ 时间出厂批数MoPbSiO2CuCaO 2002年4～7月26653. 58 0. 0374. 040. 090. 41 6 建 议 6. 1 继续开展矿石性质研究工作 近年来,金堆城钼业公司对原矿中铅的赋存状 态研究比较少,仅有的资料也是有关1 104 m平盘 以上的。目前,小北露天矿已开采至1 068 m平盘, 应该对铅在该平盘以下的赋存特征、 嵌布粒度、 分布 规律等进行详细的研究,为完善选矿工艺提供依据。 6. 2 选矿工艺要尽快适应矿石性质变化 从矿体总的趋势来看,小北露天矿随着花岗斑 岩矿量的增加,原矿含铅升高,低铅原矿越来越少。 因此,选矿厂要尽快研究、 摸索总结出相应的工艺条 件及对策措施,以适应矿石性质的变化。 6. 3 寻找新型高效抑铅抑制剂 钼精矿降铅是金堆城钼业公司选矿生产技术上 的一项长期而艰巨的任务,也是提高钼精矿质量的 一个主攻方向。建议广泛开展抑铅新药剂试验研 究,寻找高效低耗抑铅抑制剂。 参考文献 1 金堆城钼业公司科研所.金堆城钼矿露天采场钼铜铅的 分布规律及工艺性质研究[R]. 1998. 2 胡熙庚.有色金属硫化矿选矿[M].北京冶金工业出版 社,1992. 3 西安冶金建筑学院.金堆城钼矿床中的铅及含铅矿物的 解离特性[R]. 1983. 4 任海波,等.金堆城钼矿最终地质堪探报告[R]. 1959. 欢迎订阅 有色矿山 有色矿山 系国家科委批准向全国公开发行的 刊物,是实用性很强的有色金属矿山采、 选综合性期 刊,其内容与矿山生产、 设备应用情况紧密相连,本 刊主要报道国内外矿山建设生产和科研成果,介绍 国内外矿山采用的新技术、 新工艺、 新材料、 新设备 和加强科学管理、 提高经济效益、 降低能耗等经验, 在各有色矿山、 黄金矿山及其他企业,本刊物有很大 的影响。 本刊为双月刊,双月20日出版。大16开本,每 年6期,每期定价8. 00元,全年48. 00元。订阅者 可向编辑部索取订单,或直接从邮局汇款到编辑部 订阅。 本刊还可刊登广告,价格从优。 联系地址北京市复兴路12号 有色矿山 编辑部 邮编100038 联系电话01063962233 - 3218 传真01063963662请注明 有色矿山 E - mail ysks69 41中 国 钼 业 2002年12月