福建某钨钼矿石选矿工艺研究.PDF

Se rie s No． 3 9 6 J u n e 2 0 0 9 金 氍 矽 山 METAL MI NE 总 第3 9 6 期 2 0 0 9 年第 6期 福建 某钨钼矿 石 选矿 工 艺研 究 术 罗仙平 付 丹 陈胜虎 袁宪强 杨 备 张 俊 1 ． 江西理工大学； 2 ． 四川天工威达科贸有限公司 摘要福建某钨钼矿矿石中有用矿物以辉钼矿、 黑钨矿为主， 并伴生有黄铁矿。为了给该矿产资源的开发 利用提供依据， 对其进行了选矿试验研究。试验经 比较， 采用优先浮钼一浮钼尾矿浮硫一重选回收黑钨矿的工艺 流程， 获得了含钼 5 1 ． 3 1 ％， 回收率为 8 0 ． 7 7 ％ 的钼精矿， 含钨 6 3 ． 8 0 ％， 回收率为 6 8 ． 3 1 ％的钨精矿 以及含硫 4 1 ． 5 4 ％， 回收率为9 7 ． 6 7 ％的硫精矿， 使矿石中的有价元素得到了较好的综合回收。 关键词钨钼矿石 辉钼矿黑钨矿浮选重选 E x p e r i me n t a l S t u d y o n t h e B e n e fi c i a t i o n P r o c e s s f o r a T u n g s t e n a n d Mo l y b d e n u m Or e f r o m F u j i an L u o Xi a n p i n g F u Da n Ch e n S h e n g h u Yu a n Xi a n q i a n g Ya n g Be i Z h a n g J u n 1 ． J i a n g x i U n i v e r s i t y o fS c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ； 2 ．S i c h u a n T i a n g o n g W e i d a T e c h T r a d e C o ． ， L t d ． Ab s t r a c t A t u n g s t e n a n d m o n l y b e d e n u m o r e f r o m F u j i a n c o n t a i n s m a i n l y m o l y b e d n i t e a n d w o l f r a mi t e a s v al u a b l e mi n e r a l s t h a t a r e a s s o c i a t e d wi t h p y r i t e ． B e n e fi c i a t i o n t e s t s we r e ma d e o n t h i s o r e t o p r o v i d e a b a s i s f o r i t s e x p l o i t a t i o n a n d u t i l i z a t i o n ．T h e p r o c e s s c o n s i s t i n g o f p r e f e r e n t i a l mo l y b d n i u m flo t a t i o n，s u l f u r f l o t a t i o n f r o m t h e t a i l i n g s o f mo l y b e n i u m 11 o t a t i o n a n d wo l f r a mi t e r e c o v e r y b y g r a v i t y s e p a r a t i o n w a s fi n a l l y a d o p t e d t h r o u g h c o mp a r a t i v e t e s t s ， wh i c h o b t a i n e d a mo l y b e d e n i u m c o n c e n t r a t e g r a d i n g 8 0 ． 7 7 ％a t a r e c o v e ry o f 51 ． 3 1 ％ ．t u n g s t e n c o n c e n t r a t e g r a d i n g 6 3 ． 8 0 ％a t a r e c o v e r y o f 6 8 ． 3 1 ％a n d a s u lf u r c o n c e n t r a t e g r a d i n g 4 1 ． 5 4 ％a t a r e c o v e ry o f 9 7 ． 6 7 ％ ．a c h i e v i n g a g o o d c o mp r e h e n s i v e r e c o v e r y o f t he v a l u a b l e e l e me nt s o f t h e o r e． Ke y wo r d s T u n g s t e n a n d mo n l y b e d e n u m o r e ，Mo l y b d e n i t e ， W o l f r a mi n e ，F l o t a t i o n，Gr a v i t y s e p a r a t i o n 福建某钨钼矿矿石 中有用矿物以辉 钼矿 、 黑钨 矿为主 ， 并伴生有黄铁矿。为 了给该矿产资源的开 发利用提供依据 ， 江西理工大学对其进行了选矿试 验研究 。 重选是黑钨矿最主要的选矿方法 ， 而辉钼矿 的 选别一般采用浮选 。本试验针对矿石性质 ， 经过 方案比较， 采用优先浮钼一浮钼尾矿选硫一重选回 收黑钨矿的联合工艺 流程 ， 不仅获得 了合格钼精矿 和钨精矿 ， 还获得 了硫 品位大 于 4 1 ％的硫精矿 ， 使 矿石 中的有价元素得到了较好的综合 回收。 1 矿石性质 矿石中金属矿物 为辉钼矿 、 辉铋矿 、 辉铜铋矿 、 黑钨矿 、 黄铁矿 、 铁钼华 、 铋华及微量的铁矿物等； 非 金属矿物为石英 、 白云母 、 绢云母等。矿石试样的化 学多元素分析结果见表 1 。 由表 1可知 ， 矿石 中可 回收的有用元 素为 Mo ， w 及 S ， 而 F e ， C u ， P b等含量太低 ， 无 回收价值 。 辉钼矿在矿石 中呈鳞片状 、 叶片状分布 ， 其集合 体呈团块状、 微脉状、 团粒状、 薄膜状、 薄脉状、 星散 状分布。辉钼矿多沿 白云母的鳞片间充填 ， 与 白云 母共同组成微脉穿切石英 ； 有 的辉钼矿沿石英 的裂 隙充填， 或呈星点状被石英包裹； 有的辉钼矿呈集合 体以团粒状、 短束脉状， 线状分布于石英中， 或绕黄 铁矿边缘镶边并交代 黄铁矿呈港湾状 ； 有 的辉钼矿 分布于石英 脉的脉壁呈薄膜状脉 ， 磨矿后呈薄膜状 附在石英颗粒边缘或包裹于石英 中； 极少数辉钼矿 被黄铁矿包裹 。 表 l 试样化学多元素分析结果 ％ 黑钨矿呈柱状 、 粒状与石英连生 ， 或与黄铁矿呈 江 西 省 青 年科 学 家 井 冈之 星 培 养 对 象 计 划 项 目 编 号 2 0 0 7 D Q 0 0 4 0 0 。 罗仙平 1 9 7 3 一 ， 男 ， 江西理工大学资源与环境工程学院， 博士， 教 授 ， 3 4 1 0 0 0江西省赣州市红旗大道 8 6号 。 7 3 总第 3 9 6期 金 鬣 辞 2 0 0 9年第 6期 规则连生。 对破碎至 一 2 m m 的矿样进行辉钼矿和黑钨矿 的单体解离度测定， 结果如表2 ， 表 3 所示。 表2 2 n l l n矿样中辉钼矿的单体解离度 一2 0． 4 5 5 1 ． 0 0 2 3 ． 1 9 5 2． 1 7 2 0． 2 8 4 ． 3 5 0． 4 50． 1 5 2 1 ． 5 O 6 6． 6 7 1 6． 0 0 9． 3 3 8 ． 0 0 0 ． 1 5-i- 0． 0 7 6 1 1． 5 O 8 8 ． 1 8 6． 3 9 2． 5 6 2． 8 7 0 ． 0 7 6 0． 0 4 5 6． 0 0 9 0 ． 6 5 4． 6 8 3． 6 O 1 ． 0 7 0． 0 4 5 1 0． 0 0 9 6 ． 8 8 1 ． 4 7 1 ． 1 O 0． 5 5 合计 1 0 0 ． 0 0 5 1 ． 4 3 3 1 ． 2 1 1 2 ． 9 7 4 ． 3 9 表 3 2 l lll r n矿样 中黑钨矿 的单体解离 度 从表 2可以看 出， 辉钼矿的嵌布粒度属极不等 粒嵌布 ， 致使矿石破碎到 一 2 m m后辉钼矿的单体解 离度较低 ， 全样仅有 5 1 ． 4 3 ％ ， 且 一0 ． 0 4 5 m m粒 级 中还有约 3 ％的辉钼矿 尚未完全解离 ， 这对辉钼 矿 的分选不利。 从表 3可以看 出， 黑钨矿的嵌布粒度较粗且 相 对均匀 ， 因此矿石破碎到 一2 m m后黑钨矿的单体解 离度较高， 一 0 ． 4 5 0 ． 1 5 mm粒级达 9 5 ． 4 9 ％ ， 全样 达 8 7 ． 6 3 ％ ， 这对黑钨矿的分选有利。 2 试验方 案确定 对于钨钼矿矿石的选别 ， 可 以有先重选钨后浮 钼和先浮钼后重选钨两种主干流程。鉴于试验矿样 破碎到 一 2 m m后黑钨矿已有较高的单体解离度 ， 故 优先考虑了先重选钨后浮钼的工艺方案。但探索性 试验表明， 原矿先摇床收钨的选别效果不理想， 主要 是因为黄铁矿和辉钼矿的密度也较大 ， 在矿石粒度 较粗的情况下， 它们易混入黑钨矿精矿， 一方面影响 钨精矿品位， 一方面造成辉钼矿的损失。因此 ， 最终 确定采用先浮钼后重选钨试验方案 。 3 试验结果与讨论 试验中磨矿采用 X M Q一 2 4 0 9 0锥形球磨机， 浮选采用 X F D单槽 浮选机 和 X F G挂槽浮选机 ， 重 选采用 L Y一1 1 0 0 5 0 0 4 3 0实验室型摇床。试验 用水为 自来水 ； 浮选药剂除抑制剂为分析纯试剂外 ， 捕收剂 、 起泡剂均为工业 产品。单元试样重 3 0 0 0 3 ． 1 钼浮选试验 3 ． 1 ． 1 粗选试验 3 ． 1 ． 1 ． 1 磨矿细度试验 按 图 1流程和条件进行磨矿 细度试验 ， 试验结 果如图 2所示。可见 磨矿细度较粗时 ， 钼粗精矿的 品位较高， 但回收率低下； 随着磨矿细度的提高， 钼 粗精矿的回收率不断上升而品位不断下降。综合考 虑 ， 粗选磨矿细度取 一 0 ． 0 7 4 mm占7 0 ％。 磨 厂 ] 图 1 钼粗选磨 矿细 度试 验流 程及 条件 2 0 l 8 l 6 、 l 4 Ⅱ 臣 1 2 1 O 8 图 2 钼粗选磨矿细度试验 结果 _ 一钼粗精矿 回收率 ； ▲ ～钼粗精矿品位 3 ． 1 ． 1 ． 2煤油用量试验 按图 1 流程 ， 固定磨 矿细度 为 一0 ． 0 7 4 m m 占 7 0 ％， 2 油用量为 2 1 g ／ t ， 考察煤油用量对钼粗选 的 影响 ， 试验结果如图 3所示。由图 3可以看出， 随着 煤油用量的加大 ， 钼粗精矿回收率上升但品位下降。 综合考虑 ， 选取钼粗选煤油用量为 5 6 g ／ t 。 图 3 钼粗选煤油用量试验结果 _ 一钼粗精矿 回收率 ； ▲ 一钼粗精 矿品位 从试验现象上看， 钼粗选时有较大一部分硫上 浮 ， 影响钼的浮选效果 ， 所 以考 虑添加抑制剂抑制 柏 傩 卯 姿 瓣 目 罗仙平等 福建某钨钼矿石选矿工艺研究 2 0 0 9年 第 6期 硫 。 3 ． 1 ． 1 ． 3 抑制剂种类及用量试验 石灰， N a C O ， ， N a S 都是很好的抑硫药剂， 而且 在工业上应用也比较广泛。对这几种抑制剂进行 比 较 ， 结果表 明 N a C O 。的抑制效 果更好 。在此基 础 上， 按图 1流程 ， 固定磨 矿细 度为 一0 ． 0 7 4 mm 占 7 0 ％ ， 2 油用量为 2 1 g ／ t ， 煤油用量为 5 6 g ／ t ， 进行了 N a C O 用量试验 ， 试验结果如图 4所示。由图 4可 见 ， 随着 N a C O 用量增加 ， 钼粗精矿的品位和 回收 率均先升高后下降， 并都在 N a C O 用量为 3 0 0 0 g ／ t达 到 最 大。 因此 ， 确 定 钼 粗 选 N a C O ，用 量 为 3 0 0 0 ￡ 。 堡 褂 回 图 4 钼粗选 Na C O。用量 试验结果 - 一钼粗精矿回收率 ； ▲ 一钼粗精矿品位 3 ． 1 ． 2 精选试验 3 ． 1 ． 2 ． 1 钼粗精矿再磨试验 按 以上试验所确定 的试验 条件进行粗选 ， 可以 获得钼品位为 2 5 ． 9 9 ％的钼粗精矿。但直接对钼粗 精矿进行精选 ， 难 以获得合格 的最终钼精矿 。说 明 在 一 0 ． 0 7 4 mm 占 7 0 ％的磨矿细度下 ， 辉 钼矿 的单 体解离度尚不充分 ， 必须进行再磨。这 与矿石 中辉 钼矿为极不等粒嵌布的特性相符。 将钼粗精矿再磨至不同细度后进行 1 次精选 ， 结 果如图 5所示。可见 ， 当再磨细度为 一 0 ． 0 3 8 r n l T l 占 9 3 ％时， 经 1 次精选可使钼精矿品位达到4 4 ． 6 9 ％。 因 此确定再磨细度为 一 0 ． 0 3 8 m m占9 3 ％。 8 0 8 2 8 4 8 6 8 8 9 0 9 2 9 4 9 6 9 8 0 ．0 3 8 m m含量 ／ ％ 图 5 钼粗精矿再磨细度试验结果 _ 一 钼精 矿回收率 ； ▲ 一钼精矿品位 3 ． 1 ． 2 ． 2 钼精选次数试验 钼精矿对品位和杂质含量的要求较高 ， 往往需 要经过多次精选才可以得到合格的钼精矿产品 J 。 对再磨细度为 一 0 ． 0 3 8 mm 占 9 3 ％的钼粗精矿进行 精选次数试验 ， 结果表明， 合适 的精选次数为 3次。 3 ． 2 钼尾矿浮硫试验 为 了综合 回收硫 ， 同时减少硫对黑钨矿重选 的 影响， 对选钼尾矿进行 了浮硫试验。试验采用 乙硫 氮为捕收剂 ， 目的是将 黄铁矿尽量浮起。试验结果 表明， 钼尾矿经乙硫氮 1次粗选 、 1次扫选 ， 可得到 品位 大 于 4 1 ％ 的 硫 精 矿 ， 并 将 尾 矿 硫 含 量 降 至 0 ． 0 2 ％左右 。 3 ． 3 浮选闭路试验 在以上试验 的基础上 ， 进行 了浮选 闭路 试验 。 试验流程及条件见图 6 ， 试验结果见表 4 。 钨重选给矿 图6 浮选闭路试验流程及条件 表 4浮选闭路试验结果 ％ 产 品 产率 旦鉴皇 Mo W O3 S 钼精矿0 ． 2 8 硫 精 矿 9 ． 3 1 0 ． 1 3 0 ． 2 4 4 1 ． 5 4 6 ． 7 2 6 ． 6 5 9 7 ． 6 7 钨重选给矿 9 0 ． 4 1 0 ． 0 2 0 ． 3 4 0 ． 0 1 6 1 2 ． 5 1 9 3 ． 1 5 0 ． 3 7 原矿 1 0 0 ． 0 0 0 ． 1 8 0 ． 3 3 3 ． 9 6 1 0 0 ． 0 0 1 0 0 ． 0 0 1 0 0 ． 0 0 表 4表明 ， 原矿经阶段磨矿、 鲴浮选、 硫浮选 ， 可 获得钼品位为5 1 ． 3 1 ％， 钼回收率为 8 0 ． 7 7 ％的钼精 矿和硫品位为4 1 ． 5 4 ％ ， 硫 回收率为 9 7 ． 6 7 ％的硫精 矿。 3 ． 4 黑钨矿重选试验 浮钼尾矿经过选硫后， 几乎将黄铁矿全部脱除， 减少了硫对黑钨矿重选 的影响。按图 7流程对选硫 ． 75 5 O 5 O 5 O 5 O 5 鲫 矾 酊 燕 总第3 9 6期 金 鬣 砖 2 0 0 9年第 6期 尾矿进行摇床 1 次粗选 、 2次精选 ， 获得 了钨品位为 6 3 ． 8 0 ％ ， 作业 回收率为 7 3 ． 5 3 ％ ， 对原矿 回收率为 6 8 ． 3 1 ％的合格钨精矿 见表 5 。 钨精矿 尾矿 图 7黑钨 矿重选试 验流程 表 5 黑钨矿重选试验结 果 ％ 4 结论 1 福建某钨钼矿矿石中主要有用矿物为辉钼 矿 、 黑钨矿 ， 并伴生有黄铁矿 。其 中辉钼矿为极不等 粒嵌布 ， 须在较高磨矿细度下方能较充分地单体解 离 。 2 在探索试验 的基础上 ， 采用阶段磨 矿的优先浮 钼一浮钼尾矿选硫一重选 回收黑钨矿工艺 流程 ， 获 得 了钼精矿 、 钨精矿、 硫精矿 3种精矿产 品。钼精矿 品位为5 1 ． 3 1 ％， 回收率为 8 0 ． 7 7 ％； 钨精矿品位为 6 3 ． 8 0 ％ ，回 收 率 为 6 8 ．3 1 ％ ； 硫 精 矿 品 位 为 4 1 ． 5 4 ％， 回收率为 9 7 ． 6 7 ％ 。 参考文献 林海 清． 近 2 0年 来 我国钨 选矿 技术 的进 展 [ J ] ． 中 国钨 业 ， 2 0 0 1 ， 1 6 5 ／ 6 6 9 - 7 5 ． 任爱军． 福建某钨 矿选矿试验 研究 [ J ] ． 有 色金属 选矿 部分 ， 2 0 0 8 6 9 1 3 ． 孙传尧 ， 程新朝 ， 李长根 ． 钨铋钼 萤石复杂 多金属 矿综合选 矿 新技术柿竹 园法 [ J ] ． 中国钨业 ， 2 0 0 4， 1 9 5 8 一 l 4 ． 张发明， 林 日孝 ， 曾庆军 ， 等． 江西某钼铋钨多金属 矿选矿试验 研究 [ J ] ． 金属矿山 ， 2 0 0 9 1 8 5 - 8 8 ． 胡岳华 ， 冯其明， 等． 矿物资源加工技术与设备[ M] ． 北京 科 技出版社 ， 2 0 0 6 ． 龚恩民 ， 陈江安 ， 罗仙平． 某难选 钼矿 的选 矿试验研究 [ J ] ． 金 属矿山 ， 2 0 0 8 9 7 0 - 7 2 ． 陈立辉 ． 钼矿浮选 体系 中 的界 面相互 作用研究 [ D] ． 长沙 中 南大学 ， 2 0 0 7 ． 收稿 日期2 0 0 9 - 0 4 - 2 0 上接第 1 7页 岩体的加固效果要好 。因此 ， 在某些层状岩体的矿 山， 开挖导致围岩破碎后可能对加 固更有利 。 3 试验和模拟结果证 明， 1组交叉斜节理 的试 样的抗压强度 比有 2组交叉 平行 斜节 理试样 的 抗压强度要高， 说明裂隙岩体的加固效果和岩体本 身的破碎程度有关， 在同等条件下， 岩体越破碎加固 效果越差。 参考文献 [ 1 ] 颜峰， 姜福兴 ．卸荷 条件下 的裂 隙岩体力 学特性 研究 [ J ] ． 金属矿 山， 2 0 0 8 6 3 6 -4 0 ． [ 2 ] 张向东， 金银龙， 张传军．高压充填注浆控制岩层移动[ J ] ． 中 国矿业 ， 1 9 9 8 ， 7 3 3 8 41 ． [ 3 ] 牛学 良， 付 志亮 ．深井巷道岩石注浆加固试验 与巷道稳定性控 制[ J ] ．金属矿山 ， 2 0 0 7 1 1 1 8 -2 1 ． [ 4 ] 经来旺， 刘 飞， 张天勇．注浆法治理井壁破裂 的机理研究 [ J ] ．中国矿业， 2 0 0 5 ， 1 4 9 5 3 - 5 6 ． f 5 ] 李国富． 井巷预注浆围岩强化防突水技术研究[ J ] ．矿山压力 与顶板管理 ， 2 0 0 5 1 1 0 9 - 1 1 1 ， 1 1 4 ． [ 6 ] 阮文军． 基于浆液粘度时变性的岩体裂隙注浆扩散模型[ J ] ． ． 7 6 ． 岩石力学与工程学报 ， 2 0 0 5， 2 4 1 5 2 7 0 9 - 2 7 1 4 ． [ 7 ] 孙家学， 吴理云． 影响注浆结石体强度的因素分析[ J ] ．金属 矿 山，1 9 9 2 4 2 2 - 2 5 ． [ 8 ] 冯志强 ， 康红普 ， 杨景贺．裂隙岩体注浆技术探讨 [ J ] ．煤 炭科 学技术 ， 2 0 0 5 ， 3 3 4 6 3 - 6 6 ． [ 9 ] 王新 刚， 刘文永． 一种 新型注 浆材料性 能 的研 究 [ J ] ．金 属矿 山， 2 0 0 6 5 l 1 - 1 3 ． [ 1 0 ] 齐俊德 ， 李世峰 ， 金瞰昆．素水泥注浆 材料性能研 究 [ J ] ．西 部探矿工程 ， 2 0 0 6 5 2 6 6 - 2 6 7 ． [ 1 1 ] 杨坪 ， 彭振斌 ， 李奋强．巷道注浆加 固作用机理及计算模型 研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 5 1 3 - 5 ． [ 1 2] 韩立军 ， 贺永年．破裂岩体 注浆加锚特性 模拟数值试 验研究 [ J ] ．中国矿业大学学报 ， 2 0 0 5 ，3 4 4 4 1 8 - 4 2 2 ． [ 1 3 ] 王连国 ， 韩继 胜， 孙求知．软岩巷道锚注支护效果的数值模拟 研究[ J ] ．山东科技大学学报， 2 0 0 1 ， 2 0 1 5 3 -5 6 ． [ 1 4 ] 中华人 民共 和 国行 业标 准编写组． D L ／ T 5 1 5 0～ 2 0 0 1水工混 凝土试验规程 [ s ] ． 北京 中国电力出版社 ， 2 0 0 2 ． [ 1 5 ] 中华人民共和国水利部 ． 水利水 电工程岩石试验 规程[ s] ． 北 京 水利电力出版社， 2 0 0 1 ． [ 1 6 ] 中华人 民共 和国地 质矿产 部． 岩石物 理力学 性质试 验规 程 [ s ] ． 北京 地质出版社， 1 9 9 5 ． 收稿 日期2 0 0 9 -0 4 ． 1 7 午 i i 1J