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第6 1 卷第1 期 2009 年2 月 有色金属 N o n f e r r o u sM e t s l s V 0 1 ．6 1 。N o ．1 F e b r u a r y2 0 0 9 陕西洛南金矿金钼分离新工艺 史玲，谢建宏 西安建筑科技大学，西安7 1 0 0 5 5 摘 要研究用选冶联合工艺从陕西洛南金矿综合回收金、银、铅、钼。原矿先经过混合浮选抛尾，得到含金、银、铅、钼等的 混合精矿，钼品位由0 ．1 8 ％提高到4 ．2 1 ％，钼回收率为7 9 ％，金品位由2 ．1 9 9 ／t 提高到4 8 ．8 6 9 ／t ，金回收率为8 5 ．5 8 9 6 。混合精矿经 过氧化焙烧、脱硫脱碳、N l | 0 0 3 选择性浸出、蒸发浓缩等工序生产钼酸钠，达到金、银、铅与钼的分离以及超低品位钼的低成本回收。 关键词冶金技术；金钼矿；选冶联合；混合浮选；焙烧；浸出 中图分类号T F 8 4 1 ．2 ；T D 9 5 4文献标识码A 文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 9 0 1 0 0 6 4 0 5 陕西洛南金矿原矿经工艺矿物学研究，查明其 中可选矿物和可利用元素有铅 方铅矿 、钼 辉钼 矿 、银 自然银 、金 自然金 等四种。钼的主要载 体矿物是碳酸盐类矿物，辉钼矿结晶粒度细微，与 铜、铅矿物密切共生，而且嵌布紧密，难以单体解离， 且钼铅矿含量高达总钼的2 5 ％，故无法以物理选矿 方法选出含铅合格的钼精矿。钼物相分析结果表明， 钼以M o S 2 形式存在居多，含量4 0 ．6 3 ％，其次为 M o ％，P b M 0 0 4 。金、银载体是方铅矿，势必形成金、 银、铅、钼或同时浮出或同时抑制的现象，难以分离。 原矿金品位2 ．1 9 9 ／t ，银品位6 ．2 0 9 ／t ，钼品位 0 ．1 8 ％，铅品位0 ．6 2 ％。在传统的选别方法中，由 于钼品位太低，而钼价又相对不高，所以从中回收钼 的成本远远超过了它的价值。然而近年来钼价上 涨[ 1 ] ，如何从贫矿中回收有限的钼并且获利，便是 企业关注的问题。原矿经过系统的试验研究，最终 确定选别该矿石的工艺为金、钼混合浮选工艺流程。 然后再用化学选矿方法选择性浸出钼，实现金钼分 离。原矿主要化学成分见表1 ，钼物相分析结果如 表2 所示。 表1 原矿主要化学成分 T a b l e1C h e m i c a lc o m p o s i t i o no fr L l l l o f - m i n eo r e 成分M oA u l ’T CP b A 9 1 ’ SC u 吉量／％0 ．1 8 2 ．1 91 ．8 50 ．6 26 ．2 01 ．0 70 ．0 5 成分A sT F eC a OM g O z n s i o a 含量／％0 ．2 4 3 ．6 06 ．5 81 ．1 20 ．0 0 57 2 ．7 6 1 单位为g ／t 收稿日期2 0 0 6 1 2 1 9 作者简介史玲 1 9 7 7 一 ，女，内蒙古商都县人，讲师，硕士，主要 从事选矿与化学等方面的教学及研究。 表2 钼物相分析结果 T a b l e2A n a l y s i sr e s u l to fm o l y b d e n u ms p e c i e s 成分 M o S 2M 0 0 3P b M c ，0 4C a M 0 0 4合计 钼含量／％0 ．0 7 80 ．0 5 40 ．0 4 80 ．0 1 20 ．1 9 2 占有率／％4 0 ．6 32 8 ．1 32 5 ．0 06 ．2 41 0 0 ．0 0 1 金钼混合浮选试验 1 ．1 磨矿细度试验 试验流程及条件‘2 】见图1 ，试验结果见表3 。 原矿1 0 0 0 9 粗精矿尾矿 图1 磨矿细度试验工艺流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 表3 磨矿细度试验结果 T a b l e3T e s tr e s u l to fg r i n d i n gf i n e n e s s 万方数据 第1 期 史玲等陕西洛南金矿金钼分离新工艺 从表3 可以看出，随着磨矿细度的增加，钼和金 的回收率增加，但钼和金的品位随着细度增加而降 低，故磨矿细度一7 4 t z m 7 0 ％即可。 1 ．2 金钼混浮捕收剂丁黄药用量试验 黄药用量试验流程同图1 ，试验固定磨矿细度 一7 4 t L m 7 0 9 6 ，碳酸钠1 0 0 0 9 ／t ，硅酸钠1 0 0 0 9 ／t ，煤油 1 0 0 9 ／t ，松醇油5 0 9 ／t ，丁黄药用量分别为1 0 0 ，1 5 0 和2 0 0 9 ／t ，试验结果见表4 。结果表明，丁黄药用量 1 5 0 9 ／t 即可。 表4 丁黄药用量试验结果 T a b l e4T e s tr e s u l to fb u t y lx a n t h a n td o s a g e 1 ．3 金钼混浮粗选活化剂种类选择及精、扫选试验 硫化钠与硫酸铜均为金属氧化矿的活化剂旧J 。 试验固定条件为磨矿细度一7 4 v m 7 0 ％，硅酸钠 1 0 0 0g ／t ，碳酸钠1 0 0 0 9 ／t ，丁黄药1 5 0 9 ／t ，煤油 1 0 0 9 ／t ，松醇油6 0 9 ／t 。一组试验用硫酸铜做活化 剂，硫酸铜用量5 0 0 9 ／t ，一组试验采用硫化钠做活 化剂，硫化钠用量2 0 0 0 9 ／t ，活化剂均加入球磨机 中。试验流程见图1 ，试验结果见表5 。从结果看 出，采用硫化钠活化时，金、钼的精矿品位均比采用 硫酸铜高，钼回收率相当，金回收率提高近5 个百分 点。故该矿用硫化钠做活化剂优于硫酸铜。 表5 活化剂种类选择试验结果 T a b l e5T e s tr e s u l to fa c t i v a t o rs o r tc h o i c e 为提高精矿品位，安排了精选条件试验，确定选 用两次精选并且适当补加浮选药剂。而且从粗选试 验结果可见，由于该矿石氧化程度较高，虽经硫化钠 活化，钼在尾矿中的损失仍近5 0 ％。为了进一步回 收这部分钼，特进行了扫选条件试验，确定增加两次 扫选并且适当补加浮选药剂。 1 ．4 金钼混合浮选全开路及闭路试验 试验确定最佳条件做开路试验，工艺流程图见 图2 ，试验结果见表6 。从全开路试验结果看，采用 图2 的工艺流程和条件，钼在尾矿中的损失不足 1 7 ％，金在尾矿中的损失不足1 4 ％。对该严重氧化 的难选矿石而言，选矿指标较为理想。 表6 开路试验结果 T a b l e6O p e nc i r c u i tt e s tr e s u l t 原矿1 0 0 0 9 x 3 水4 8 0 m L 3 2 0 9 ／t 1 0 9 ／t 混合精矿中矿4 中矿1尾矿 图2 开路试验流程 F i g ．2O p e nc i r c u i tt e s tf l o w s h e e t 根据开路试验，安排了混合浮选闭路试验，不同 的是闭路试验精选三次，闭路试验结果见表7 。 表7 闭路试验结果 T a b l e7C l o s e dc i r c u i tt e s tr e s u l t 从闭路试验可知，混合浮选闭路试验可获得混 万方数据 有色金属第6 1 卷 合精矿含钼4 ．2 1 ％，钼回收率7 9 ％，含金4 8 ．6 8 ％， 金回收率8 5 ．5 8 ％，混合浮选指标较为满意。混合 精矿多项分析结果见表8 。 表8 混合精矿多项分析结果 T a b l e8M u l t i ．．i t e ma n a l y s i sc o n s u l to fm i x c o n c e n t r a t e 元素M oA u l ’P bA 9 1 ’T F eSA sCg n 1 单位为g ／t 2 金钼分离试验 混合精矿多项分析结果表明，从铁、铅含量均超 过2 0 ％的辉钼矿中分离含量仅为4 ．2 1 ％的钼，用常 规浮选手段不可能将钼继续富集，加之混合精矿中 含有2 ．4 1 ％的碳，极易浮出并且吸附药剂，故须从 化学角度考虑，采用粗精矿氧化焙烧H J ，脱硫脱碳， 用化学试剂选择性浸取氧化态的钼。 2 ．1 焙烧条件试验 焙烧在马弗炉中进行，待炉温升高到指定温度 后恒温放样人内，将炉门留缝保证氧气充足，焙烧过 程中每隔1 0 m i n 搅拌一次，尽可能模拟现场，防止板 结，使矿物得以充分氧化。目的矿物从辉钼矿氧化， 得到的产物以M o t h ，M 0 0 3 ，M 0 0 4 2 一等形式存在， 由于M 0 0 2 很难浸出，故仅对六价钼作化学分析。 2 ．1 ．1 焙烧温度试验。焙烧时间暂定1 h ，厚度为 5 0 9 ／燕J 6 0 m m 9 0 m m ，变化焙烧温度，结果见表 9 。表9 表明，随温度升高，六价钼含量逐渐升高，但 升高速率明显降低，考虑到M 0 0 3 在温度高于 7 0 0 ℃时易升华，故将焙烧温度定为6 5 0 ℃。 表9 不同温度下钼含量 T a b l e9C o n t e n to fm o l y b d e n u ma td i f f e r e n tt e m p e r a t u r e 2 ．1 ．2 焙烧时间试验。取焙烧温度6 5 0 “ C ，其他条 件同前，变化时间，结果见表1 0 。由表1 0 可知，随 焙烧时间的延长，六价钼含量逐渐增大，但到2 h 以 上，升高幅度明显减小，考虑到延长焙烧时间对能耗 的大幅度提高，取2 ．0 h 为最佳焙烧时间。 表1 0 不同时间下钼含量 T a b l e1 0C o n t e n to fm o l y b d e n u mo v e rd i f f e r e n tt i m e 经过焙烧条件试验，确定选取6 5 0 ℃，2 ．O h 作为 焙烧最佳条件，可以将8 5 ％以上的钼氧化为可以浸 出的六价钼，不会引起钼的损失，为后续浸出试验提 供焙砂是可行的。 2 ．2 浸出试剂试验 据文献介绍，常规钼浸取方法有氨浸、碱浸或酸 盐预处理后氨浸等【5 j ，各种浸取方法作对比试验表 明，由于该试样大部分杂质以钼酸盐的形式存在，常 规浸取无法将钼溶出，而很多碳酸盐难溶于水，如 P b C 0 3 的溶度积常数为7 ．4 1 0 - 1 4 ，尝试用碳酸钠 沉淀钼酸盐中的杂质金属，而钼以钼酸钠进入浸液。 浸出条件碳酸钠溶液浓度为2 0 ％，液固比为6 1 ， 温度≥9 0 ℃，搅拌反应2 ．0 h 。浸渣作全钼分析，结 果显示全钼浸出率达8 5 ％，仅1 ％的铅进入浸液，后 续净化容易实现。浸出剂试验结果表明，碳酸钠浸 出效果稳定，选择性强，不分解、不挥发、难水解、无 污染。 2 ．3 碳酸钠浸出条件试验 2 ．3 ．1 浸出时间试验。浸出条件2 0 ％的碳酸钠溶 液，液固比为5 1 ，水浴加热温度≥8 5 ℃，变化搅拌 浸出时间，结果见表1 1 。由表1 1 可知，浸出时间对 浸出率影响不大，在碳酸钠浓度为2 0 ％的条件下， 浸出1 ．O h 即可。 表1 1 不同时间下的钼浸出率 T a b l e1 1 L e a c h i n gr a t eo fm o l y b d e n u mo v e rd i f f e r e n tt i m e 2 ．3 ．2 液固比试验。浸出条件2 0 ％的碳酸钠溶 液，水浴加热，温度≥8 5 ℃，搅拌浸出2 ．0 h ，变化液 固比，结果见表1 2 。表1 2 结果表明，液固比达到5 1 以上，浸出率基本不再变化，即在碳酸钠浓度为 2 0 ％的条件，液固比5 1 即可。 表1 2 不同液固比条件下的钼浸出率 T a b l e1 2 L e a c h i n gr a t eo fm o l y b d e n u ma td i f f e r e n t r a t i oo fl i q u i da n ds o l i d 液固比浸出率／％ 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 7 7 ．8 8 3 ．9 8 6 ．4 8 6 ．6 8 6 ．O 8 7 ．7 万方数据 第1 期 史玲等陕西洛南金矿金钼分离新工艺 6 7 2 ．3 ．3碳酸钠浓度试验。浸出条件浸出时间 2 ．O h ，液固比5 1 ，水浴加热温度≥8 5 ℃，变化碳酸 钠浓度，结果见表1 3 。由表1 3 可知，碳酸钠溶液浓 度达1 5 ％以上即可获得较高的浸出率。考虑到搅 拌过程中的搅拌损耗及药剂高温下轻微水解，故选 择浓度为2 0 ％，液固比为5 1 ，搅拌浸出1 h 为浸出 条件更为经济。 表1 3 不同碳酸钠浓度下的钼浸出率 T a b l e1 3 L e a c h i n gr a t eo fm o l y b d e n u ma td i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o no fs o d i u mc a r b o n a t e 碳酸钠浓度／％钼浸出率／％ 5 1 0 1 5 2 0 1 9 ．1 6 1 ．6 8 3 ．5 8 6 ．4 经过浸出时间试验，液固比试验以及碳酸钠浓 度试验，推荐碳酸钠溶液浓度为2 0 ％，液固比为5 1 ，水浴加热温度≥8 5 ℃，搅拌浸出1 h 为最佳浸出条 件。浸出率达8 5 ％以上。 2 ．4 化学选矿全流程试验 在6 5 0 ℃，2 ．O h 的焙烧条件下制备焙砂，焙砂经 过2 0 ％的碳酸钠浓液，液固比为5 1 ，搅拌浸取1 h ， 浸液经硫化钠溶液净化除杂，除杂后于滤液中滴加 硝酸调节p H 值，加热浓缩，终点p H 8 ～9 ，密度达 1 ．5 9 ／a m 3 后停止加热，冷却到2 5 ℃左右，钼酸钠晶 体析出怕J ，而过量的碳酸钠仍留在溶液中。在整个 浸出过程中，金银一直留在浸渣中，实现了金钼分 离。化学选矿试验工艺流程见图3 。 参考文献 混合精矿 ．塑婆 M o 分析 j 塑黑色硫化物沉淀 图3 化学选矿试验工艺流程 F i g ．3 F l o w s h e e to fc h e m i c a lm i n e r a lp r o c e s s i n gt e o t 3结论 所处理金矿中的钼大部分以辉钼矿 M o S 2 形 式存在，与方铅矿 P b S 同浮同抑，而金银又赋存在 方铅矿中，使得钼与金、银、铅无法分离。而钼品位 仅为0 ．1 8 ％，在传统的钼回收实践中，都被认为品 位太低而无法回收。经过金钼混合浮选抛尾，得到 含金、银、铅、钼等的混合精矿，钼品位由0 ．1 8 ％提 高到4 ．2 1 ％，钼回收率为7 9 ％，金品位由2 ．1 9 9 ／t 提高到4 8 ．8 6 9 ／t ，金回收率为8 5 ．5 8 ％。混合精矿 经过6 5 0 ℃，2 ．O h 氧化焙烧、脱硫脱碳、N a C 0 3 选择 性浸出、蒸发浓缩生产钼酸钠，实现了超低品位钼的 低成本回收。同时在整个浸出过程中，金银一直留 在浸渣中，实现了金钼分离。 [ 1 ] 孙志伟，陈广平．适时调整矿山生产计划以适应钼价格波动[ J ] ．中国钼业，2 0 0 4 ，2 8 6 4 7 4 9 ． [ 2 ] 葛平江．水玻璃在氧化矿和多泥硫化矿浮选中的应用研究[ J ] ．中国矿山工程，2 0 0 6 ，3 5 2 2 3 2 6 ． [ 3 ] 艾光华．某难选铅锌硫化矿浮选工艺实验研究[ J ] ．矿业研究与开发，2 0 0 6 ，2 6 2 3 4 3 6 ． [ 4 ] 施友富，张邦胜．钼酸铵生产系统三废治理过程中的钼回收[ J ] ．有色金属，2 0 0 3 ，5 5 3 6 5 6 7 ． [ 5 ] 陈礼运．用铜钼伴生的超低品位钼精矿生产钼酸钠的工业实践[ J ] ．中国钼业，1 9 9 9 ，2 3 1 2 9 3 0 ． [ 6 ] 梅支舵．钼酸钠的结晶率、纯度和p H 的关系[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 0 0 ， 1 3 9 4 1 ． 下转第7 1 页，C o n t i n u e do nP ．7 1 于手童 万方数据 第1 期王勇等碳热氯化法分解包头混合稀土精矿提取稀土 7 1 E x t r a c t i o no fR a r eE a r t h sf r o mM i x e dB a s t n a e s i t e - M o n a z i t e C o n c e n t r a t eb yC a r b o c h l o r i n a t i o nR e a c t i o n W A N GY o n g l ，y UX i u ．1 a n1 ，S H UY a h1 ，W A N GZ h i ．c h a n 9 2 1 ．S h e n y a n g I n s t i t u t eo f C h e m i c a lT e c h n o l o g y ，S h e n y a n g1 1 0 1 4 2 ，C h i n a ； 2 ．S c h o o lo fS c i e n c e ，N o r t h e a s t e r nU n i v e r s i t y ，S h e n y a n g1 1 0 0 0 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h ec a r b o c h l o r i n a t i o np r o c e s sf o re x t r a c t i n gr a r ee a r t h sf r o mm i x e db a s t n a e s i t e - m o n a z i t ec o n c e n t r a t ei Si n - v e s t i g a t e d ．T h ee f f e c t so fr e a c t i o nt i m ea n dr e a c t i o nt e m p e r a t u r eo nt h er a r ee a r t hy i e l da r es t u d i e d ．T h er e s u l t s s h o wt h a tt h eo p t i m a lc o n d i t i o ni S8 0 0 ℃r e a c t i o nf o r2 h ，a n dt h er a r ee a r t hy i e l dc a nb er e a c h e d9 8 ％w i t hA 1 ． 1 2 1 3a sd e f l u o r i n a t i n ga g e n tu n d e ro p t i m a lc o n d i t i o n ．I ti si n d i c a t e db yX R Dt h a td u r i n gt h ed e f l u o r i n a t i n gp r o c e s s ，灿C 1 3r e a c t sw i t hR E O Fd e r i v e df r o mm i n e r a ld e c o m p o s i t i o n ，t h eFi nt h eo r ei sr e m a i n e di nt h er e s i d u ei n t h ef o r mo fA 1 F 3 ．T h em o n a z i t ed e c o m p o s i t i o ni sa l s oa c c e l e r a t e db yA 1 C 1 3 ． K e y w o r d s m e t a l l u r g i c a lt e c h n o l o g y ；m i x e db a s t n a e s i t e - - m o n a z i t ec o n c e n t r a t e ；c a r b o c h l o r i n a t i o n ；d e f l u o r i n a t i n ga g e n t ；A I C l 3 上接第6 7 页，C o n t i n u e df r o mP ．6 7 S e p a r a t i o nT e c h n o l o g yo nG o l da n dM o l y b d e n u mf r o mL u o n a nG o l dM i n ei nS h a a nX i ． S H IL i n g ，X I EJ i a n h o n g X i7 a l , iU n i v e r s i t y o f A r c h i t e c t u r e T e c h n o l o g y ，X Z 么，l7 1 0 0 5 5 ，C h i n a A b s t r a c t T h er e c o v e r yp r o c e s so fg o l d ，s i l v e r ，l e a d ，m o l y b d e n u mb yb e n e f i c i a t i o n - m e t a l l u r g yc o m b i n e dt e c h n o l o g y f r o mL u o n a nG o l dM i n ei nS h a a n x i ，C h i n a ，i si n v e s t i g a t e d ．A f t e rm i x f l o t a t i o na n dd i s c a r d i n gt a i l i n g s ，m i x - c o n c e n t r a t ei sg a i n e dt h a tc o n t a i n sg o l d ，s i l v e r ，l e a da n dm o l y b d e n u m ．T h u s ，g r a d eo fm o l y b d e n u mi si m p r o v e d f r o m0 ．1 8 ％t o4 ．2 1 ％a n dr e c o v e r yo fm o l y b d e n u mi s7 9 ％．g r a d eo fg o l di si m p r o v e df r o m2 ．1 9 9 ／tt o 4 8 ．8 6 9 ／ta n dr e c o v e r yo fg o l di s8 5 ．5 8 ％．T h es o d i u mm o l y b d a t ei sp r o d u c e df r o mt h em i x - c o n c e n t r a t eb yp r o c e s s e so fo x i d a t i o nr o a s t i n g ，d e s u l f u r i z a t i o na n dd e c a r b o n i z a t i o n ，s e l e c t i v e l yl c a c h i n gb yN a C 0 3 ，c o n c e n t r a t i n g w i t hv a p o r i z a t i o n ．T h es e p a r a t i o no fg o l da n dm o l y b d e n u m ，m o l 。y b d e n u mr e c o v e r i n gw i t hl o wc o s tf r o ml o W g r a d eo r ea r ea c h i e v e d ． K e y w o r d s m e t a l l u r g i c a lt e c h n o l o g y ；g o l d - m o l y b d e n u mo r e ；b e n e f i c i a t i o n m e t a l l u r g y ；m i x f l o t a t i o n ； r o a s t i n g ；I e ．a c h i n g 万方数据