某细晶型低品位钼矿综合回收试验_赵开乐.pdf

收稿日期2019-07-18 基金项目河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室开放基金项目 （编号 KCF201809） 。 作者简介赵开乐 （1982） ， 男， 副研究员， 博士。 总第 525 期 2020 年第 3 期 金属矿山 METAL MINE 某细晶型低品位钼矿综合回收试验 赵开乐 1， 2 闫武 1， 2 刘飞燕 1， 21 （1. 中国地质科学院矿产综合利用研究所， 四川 成都 610041； 2. 中国地质调查局金属矿产资源综合利用技术 研究中心， 四川 成都 610041） 摘要河南某钼矿石属于浸染状细晶型钼矿， 矿石中 Mo 品位为 0.12、 含 Cu 0.04、 含 S 2.32， 含量均较 低， 综合回收难度较大。为有效回收利用矿石中的有价金属， 进行了选矿试验研究。工艺矿物学研究表明， 矿石中 的主要可回收的金属矿物为辉钼矿、 黄铁矿和黄铜矿； 矿石中的辉钼矿以细板片状、 针柱状被石英包裹， 粒度细小； 黄铜矿与脉石矿物嵌布关系密切， 粒径为 0.02～0.05 mm； 黄铁矿中常包含乳滴状黄铜矿或细粒磁黄铁矿， 粒径为 0.10～0.70 mm。基于矿石特性， 选取实验室研制的辉钼矿捕收剂团聚油、 铜抑制剂TY以及非硫化矿抑制剂EMY- 01， 采用 “阶段磨矿浮选分离铜钼铜钼分离尾矿浮选富集铜选钼尾矿浮选硫” 闭路试验流程， 最终获得了Mo品 位49.73、 Mo回收率91.17的钼精矿， S品位50.75、 S回收率90.78的优质硫精矿， 以及Cu品位16.20、 Cu回收 率36.45的铜精矿， 指标优异， 实现了该细晶型钼矿中有用矿物的分离回收。 关键词辉钼矿黄铁矿黄铜矿团聚油钼抑制剂TY非硫化物抑制剂EMY-01 中图分类号TD923文献标志码A文章编号1001-1250 （2020） -03-108-06 DOI10.19614/ki.jsks.202003016 Comprehensive Recovery Test of a Fine Crystal-type Low Grade Molybdenum Ore Zhao Kaile1， 2Yan Wu1， 2Liu Feiyan1， 22 （1. Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resource， CAGS， Chengdu 610041， China； 2. Chinese Geological Survey Metal Mineral Resource Utilization Technology Center， Chengdu 610041， China） AbstractA fine crystal-type low grade molybdenum ore was obtained from Henan province with Mo grade of 0.12， Cu grade of 0.04，and S grade of 2.32. The content of the value minerals is low，thus comprehensive recovery of the ore is difficult. Mineral processing tests were conducted to recover the value metals in the ores.Process mineralogy studies showed that the main recoverable metal minerals in the ore are the molybdenite，pyrite and chalcopyrite. Molybdenite in the ore is wrapped in quartz in the of thin plate and needle column，which particle size is fine. Chalcopyrite is closely related to the vein mineral with particle size from 0.02 to 0.05 mm. Pyrite often contains milk droplet-shaped chalcopyrite or fine- grained pyrrhotite with particle size from 0.10 to 0.70 mm. Based on the ore characteristics， a new type of molybdenite recom- bination oil，copper depressant TY and nonsulfide minerals depressant EMY-01 were developed，and the whole process test of “stage grinding and flotation separation of copper and molybdenumbeneficiation of copper from tailingsulfur flotation from molybdenum tailing“ was conducted. Finally， Mo concentrate with Mo grade of 49.73 and Mo recovery of 91.17， the high-quality S concentrate with S grade of 50.75 and S recovery of 90.78，and Cu concentrate with Cu grade of 16.20 and Cu recovery rate of 36.45 were obtained，which realized the separation and recovery of the vulcanized minerals from the fine crystal-type molybdenum ore. KeywordsMolybdenite，Pyrite，Chalcopyrite，Recombination oil，Molybdenum depressant TY，Nonsulfide minerals depressant EMY-01 Series No. 525 March 2020 随着微电子和军事工业的发展， 钼的需求量越 来越大， 已经成为重要的金属材料和战略资源 ［1-2］。 由于钼矿山的过度开采， 我国现存的钼资源钼品位 普遍较低， 常伴生有多种有价元素， 如何合理地利用 这部分复杂难处理的钼资源， 已成为矿物加工领域 的研究热点 ［3］。虽然钼矿石中伴生有价元素的品位 108 ChaoXing 较低， 但钼矿石储量特别大时， 伴生金属储量也相当 可观， 最大限度地综合回收钼矿石中的有价组分， 不 仅是当今国内外钼矿山发展的主要趋势， 亦是钼矿 山提高企业经济效益、 扩大各种金属产品品种和数 量、 实现无废料工艺和可持续发展的重要途径 ［4-9］。 河南某地钼矿石储量大， 属于稀疏浸染状构造 或星点状构造的细晶型钼矿， 钼品位为0.12、 含铜 0.04、 含硫2.32， 含量均较低。矿石中的主要可回 收的金属矿物为辉钼矿、 黄铁矿和黄铜矿。 为综合回收利用有价金属元素， 基于矿石特性， 选择钼捕收剂 （新型辉钼矿团聚油） 和抑制剂 （ “硫化 钠巯基乙酸钠TY” 药剂组合作为铜钼分离阶段抑 制剂、 新研制 EMY-01作为浮硫阶段抑制剂） ， 采用 “阶段磨矿浮选分离铜钼铜钼分离尾矿浮选富集 铜选钼尾矿浮选硫” 全流程试验， 最终获得了高品 位、 高回收率的钼精矿和硫精矿， 同时综合回收了矿 石中的黄铜矿， 指标优异。 1试样、 试剂及设备 1. 1试样 矿石的化学成分分析和矿物组成分别见表1、 表 2。 注 带 “*” 单位为g/t。 由表1可知， 矿石中Mo品位为0.12， 高于行业 标准 （DZ/T 02142002） 中坑采最低工业品位0.06 ～0.08， 达到回收标准； S品位为2.32， 达到回收品 位； 矿石中Cu品位为0.04， 需要衡量其在浮选过程 中的富集情况， 考虑综合回收； 矿石中主要杂质SiO2、 Al2O3和K2O的含量分别为58.11、 11.67和6.30； 其他元素含量偏低， 未达到综合回收的边界品位。 由表2可知， 矿石中的金属矿物主要为辉钼矿、 黄铁矿， 其次有少量的黄铜矿、 磁黄铁矿、 钛铁矿等； 脉石矿物以石英、 长石类、 云母类为主， 其次有绿泥 石、 白云石、 磷灰石等。 工艺矿物学研究表明， 矿石中的辉钼矿分布不 均一， 主要呈稀疏浸染状构造或星点状构造， 以细板 片状、 针柱状被石英包裹这一形式为主 （见图1） ， 粒 径细小； 黄铜矿主要呈不均匀细小星点状嵌布在脉 石粒间、 孔洞中 （见图2） ， 粒径为0.02～0.05 mm； 黄铁 矿主要呈自形-半自形-它形单体或集合体形式嵌布 在脉石粒间、 裂隙中， 粒径为0.10～0.70 mm， 部分黄 铁矿中包含乳滴状黄铜矿或细粒磁黄铁矿 （见图3） 。 1. 2试剂及主要设备 （1） 试验药剂。试验用辉钼矿捕收剂团聚油 （主 要成分为C12～C14的烃类混合物） 、 铜钼分离抑制剂TY （含铁化合物） 以及非硫化物抑制剂EMY-01为实验 室自制， 抑制剂硫化钠、 巯基乙酸钠均为分析纯。 （2） 主要设备。磨矿设备为XMB-70型三辊四筒 棒磨机， 浮选设备为XFD系列机械搅拌式单槽浮选 机， 制样设备为XPM-φ1203型三头研磨机。 2020年第3期赵开乐等 某细晶型低品位钼矿综合回收试验 109 ChaoXing 2试验结果与讨论 2. 1辉钼矿捕收剂比选试验 在辉钼矿浮选体系中， 捕收剂在矿浆中的分散 性能对浮选指标有重要影响。与煤油、 柴油相比， 新 型团聚油的表面能较高， 因而其在水中的分散性能 较好， 加入到矿浆中会很快形成泡沫层， 改善矿泥夹 带、 形成钼矿物疏水密实层， 非常有利于微细粒辉钼 矿的回收。 为考察新合成捕收剂团聚油的使用效果， 进行 了常用的钼浮选捕收剂柴油、 煤油以及团聚油比选 试验， 起泡剂采用新开发的醇类起泡剂， 形成的泡沫 丰富而脆 ［10-11］。具体试验流程及条件见图4， 比选试 验结果见表3。 注 表中数据为各捕收剂最佳用量下得到的浮选指标。 由表3可知， 在捕收剂最佳用量的条件下， 对比 柴油、 煤油以及团聚油3种捕收剂的试验指标， 以新 型团聚油的浮选指标最好， 钼粗精矿中Mo品位和Mo 回收率分别为8.12、 91.35， 且捕收剂的总用量小 于传统药剂柴油和煤油。因此， 选取新型团聚油为 钼浮选捕收剂。 2. 2铜钼分离抑制剂比选试验 研究发现， 尽管在浮选过程中采用辉钼矿的选 择性捕收剂， 但仍会有55左右的铜进入钼粗精矿， 导致钼粗精矿中Cu的品位大于1.60。因此， 开发 高效抑制剂， 实现铜钼的有效分离是本试验研究的 关键所在。硫化钠和巯基乙酸钠是铜钼分离实践中 最常用的两种抑制剂， 研究表明绿色高效抑制剂TY 可强化对铜的选择性抑制。为考察抑制剂TY的抑 制效果， 试验选择石灰次氯酸钙 （或双氧水） 巯基 乙酸钠、 硫化钠巯基乙酸钠、 硫化钠巯基乙酸钠 TY为组合抑制剂， 进行了铜钼分离抑制剂比选试验。 试验给矿为钼粗精矿， 由原矿经1次粗选、 2次扫 选、 中矿顺序返回的选矿工艺流程制得， 其Mo品位 为 7.85、 Cu 品位为 1.68。再磨细度试验研究发 现， 铜钼分离试验需要对给矿进行再磨， 适宜的再磨 细度为-0.038 mm占 95。铜钼分离抑制剂比选试 验具体流程及条件见图5， 试验结果见表4。 由表4可知， 在硫化钠巯基乙酸钠组合抑制剂 作用下， 所得钼精矿中Mo品位低于50； 在石灰双 氧水巯基乙酸钠组合抑制剂作用下， 所得钼精矿中 Mo品位最高， 为52.71， 而此时Mo作业回收率仅为 58.55； 在硫化钠巯基乙酸钠TY组合抑制剂作用 下， 钼精矿的Mo品位为51.08， 且Mo作业回收率最 高， 为75.94， 此抑制剂组合在提高指标的同时， 可 明显降低巯基乙酸钠用量。综合考虑品位和回收率 指标， 选择硫化钠巯基乙酸钠TY （10105）g/t作 金属矿山2020年第3期总第525期 110 ChaoXing 为本次铜钼分离的组合抑制剂。 2. 3选钼尾矿浮选黄铁矿试验 基于作者在黄铁矿浮选方面积累的研究成 果 ［10-11］， 以选钼尾矿为给矿， 选取 EMY-01为脉石抑 制剂、 丁基黄药正十二硫醇为组合捕收剂， 进行了 黄铁矿浮选的开路试验， 具体流程及条件见图6， 试 验结果见表5。 由表5可知， 以EMY-01为浮选黄铁矿的脉石抑 制剂， 丁基黄药正十二硫醇为捕收剂， 经过 1次粗 选、 3次精选、 1次扫选， 最终获得了S品位51.64、 S 作业回收率大于90的高品位硫精矿， 尾矿中S含量 仅为0.10， 浮硫指标优异。注 表中数据为各抑制剂最佳用量下得到的浮选指标。 2. 4闭路试验 在开路试验的基础上， 采用 “阶段磨矿浮选分离 铜钼铜钼分离尾矿浮选富集铜选钼尾矿浮选 硫” 的工艺方案， 进行了全流程闭路试验， 试验流程 及条件见图7， 试验结果见表6。 由表6可知， 基于捕收剂及抑制剂的突破， 采用 “阶段磨矿浮选分离铜钼铜钼分离尾矿浮选富集 铜选钼尾矿浮选硫” 闭路试验流程， 最终获得了Mo 品位 49.73、 Mo 回收率 91.17 的钼精矿， S 品位 50.75、 S回收率90.78的优质硫精矿， 以及Cu品位 16.20、 Cu回收率36.45的铜精矿， 指标优异， 实现 了该细晶型钼矿中有用矿物的分离回收。 3结论 （1） 河南某细晶型钼矿石中Mo品位为0.12、 Cu 品位0.04、 S品位2.32， 含量均较低。矿石中的主 要可回收的金属矿物为辉钼矿、 黄铁矿和黄铜矿； 矿 石中的辉钼矿以细板片状、 针柱状被石英包裹， 粒度 细小； 黄铜矿与脉石矿物嵌布关系密切， 粒径为0.02～ 0.05 mm； 黄铁矿中常包含乳滴状黄铜矿或细粒磁黄 铁矿， 粒径为0.10～0.70 mm。 2020年第3期赵开乐等 某细晶型低品位钼矿综合回收试验 111 ChaoXing （2） 基于矿石特性， 选取新型的辉钼矿捕收剂团 聚油、 铜钼分离绿色高效含铁化合物抑制剂以及选 硫阶段非硫化物抑制剂， 采用 “阶段磨矿浮选分离铜 钼选钼尾矿浮选硫” 工艺流程， 最终获得了Mo品 位 49.73、 Mo 回 收 率 91.17 的 钼 精 矿 ， S 品 位 50.75、 S回收率90.78的优质硫精矿， 以及Cu品位 16.20、 Cu回收率 36.45的铜精矿， 综合回收指标 优异。 金属矿山2020年第3期总第525期 112 ChaoXing ［1］ ［2］ ［3］ ［4］ ［5］ ［6］ ［7］ ［8］ ［9］ ［10］ ［11］ 参 考 文 献 曾锦明.硫化铜钼矿浮选分离及其过程的第一性原理研究 ［D］ . 长沙 中南大学， 2012. 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