某铜钼矿高效选矿新技术研究.pdf

2 0 1 2 年第2 期有色金属 选矿部分 2 7 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ，j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 2 ．0 2 ．0 0 6 某铜钼矿高效选矿新技术研究 邓禾淼1 ，黄红军2 ，苏建芳2 ，孙伟2 1 ．铜陵有色金属集团股份有限公司冬瓜山铜矿选矿厂，安徽铜陵2 4 4 0 3 1 ；2 ．中南大学资源加工与 生物工程学院，长沙4 1 0 0 8 3 摘要根据某复杂铜钼矿石的原矿性质，进行了选矿试验研究。采用硫化钠及硫酸铵活化铜钼矿物，碳酸钠调 整矿浆p H 值，用煤油捕收铜钼矿物，可以实现铜钼矿物的高效浮选回收。在铜钼混浮粗选条件试验及精选抑制剂种 类和用量试验的基础上进行了实验室小型闭路试验，可获得铜钼精矿，铜品位及回收率分别为2 4 ．4 1 ％和8 5 ．9 2 ％，钼 品位及回收率分别为0 ．5 2 ％和7 0 ．7 3 ％。 关键词铜钼矿；铜钼混浮；抑制剂 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 4文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 2 0 2 0 0 2 7 0 4 AN e wT e c h n o l o g yf o rE f f i c i e n tF l o t a t i o no faC o p p e r - M o l y b d e n u mO r e D E N GH e r n i a e l ，H U A N GH o n 巧u n z , S UJ i a n f a n g z , S U NW e i z 1 ．D o n g g u a s h a nC o p p e rC o n c e n t r a t o r ，T o n g l i n gN o n f e r r o u sM e t a l sG r o u pH o l d i n g sC o ．L t d ．， T o n g l i n gA n h u i2 4 4 0 3 1 。C h i n a ；aS c h o o lo fM i n e r a l sP r o c e s s i n ga n dB i o e n g i n e e r i n g ， C e n t r a lS o u t hU n i v e r s i t y ，C h a n g s h a4 1 0 0 8 3 ，C h i n a A b s t r a c t A c c o r d i n gt ot h ep r o p e r t i e so fac o m p l e xc o p p e r - m o l y b d e n u mo r e ，e x p e r i m e n t a ls t u d y o n m i n e r a lp r o c e s s i n gh a sb e e nc o n d u c t e d ．T h ec o p p e ra n dm o l y b d e n u mm i n e r a l sa r es u c c e s s f u l l ys e p a r a t e df r o m t h eg a n g u em i n e r a l s w i t hs o d i u ms u l f i d ea n da m m o n i u ms u l f a t ea sa c t i v a t o r s ，s o d i u mc a r b o n a t ea sp H m o d i f i e r ．k e r o s e n ea sc o l l e c t o rf o rc o p p e ra n dm o l v b d e n u mm i n e r a l s ．C l o s e d - c i r c u i tf l o t a t i o nt e s ti Sc o n d u c t e d o nt h eb a s i so ft h ec o n d i t i o n a le x p e r i m e n t sa sw e l lw i t ham i x e dc o n c e n t r a t eo fc o p p e r - m o l y b d e n u mo f2 4 4 1 ％ C ua n d0 ．5 2 ％M ew i t hr e c o v e r i e so f8 5 ．9 2 ％a n d7 0 ．7 3 ％，r e s p e c t i v e l yo b t a i n e d ． K e yw o r d s c o p p e r - m o l y b d e n u mm i n e ；c o p p e r - m o l y b d e n u mb u l kf l o t a t i o n ；d e p r e s s a n t 作为四大有色金属之一，铜是人类历史上最早 制造和使用的金属，现代社会对铜的需求量越来越 大，铜是高技术时代的基本原材料。铜在国民经济 建设、社会发展和人民生活中起着重要的作用。钼 是一种不可再生矿产资源，广泛应用于钢铁、化 工、军事、电子等领域。随着科学技术的发展，钼 将成为国民经济中一种重要的原料和不可替代的战 略物资[ 1 - 5 ] 。 铜钼矿的浮选分离在国内外已有大量研究。许 洪峰[ s 1 等人针对黑龙江某低品位铜钼矿石采用铜 钼混合浮选、粗精矿再磨再选工艺，获得了铜钼混 收稿日期2 0 1 1 0 9 2 0 作者简介邓禾淼 1 9 7 6 一 ，男，安徽潜山人，工程师。 合精矿含铜2 3 ．5 9 ％、含钼0 ．3 1 ％，铜回收率 9 0 ．0 2 ％、钼回收率7 0 ．2 7 ％的指标。王越[ 7 1 等人针 对内蒙古某大型斑岩铜钼矿采用W S 作捕收剂，进 行铜钼混浮闭路试验，可获得铜、钼品位分别为 2 3 ．8 9 ％～2 5 ．9 1 ％、0 ．8 9 0 ％～1 ．8 0 4 ％，铜、钼回收率 分别为9 0 ．6 0 ％～9 4 ．7 9 ％、8 4 ．3 4 ％～8 8 ．4 0 ％的选别指 标。袁明华f 8 】等人针对云南某低品位难选铜钼矿 展开试验研究，采用铜钼混浮铜钼混合精矿再磨 后铜钼分离的选别工艺，取得了铜精矿品位 2 3 ．0 4 ％、回收率8 9 ．9 4 ％，钼精矿品位4 7 ．2 4 ％、回 收率6 7 ．2 3 ％的选别指标。本文针对某复杂铜钼矿 万方数据 2 8 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第2 期 石进行选矿试验研究，以硫化钠、硫酸铵作活化 剂，碳酸钠作p H 调整剂，煤油作捕收剂，采用混 合浮选流程，可以实现铜钼矿的高效浮选回收。 1 矿石物质组成 矿石中有用矿物主要为黄铜矿、辉钼矿，脉石 矿物主要为黄铁矿、石英、长石、云母、绿泥石、 闪石等。脉石矿物成分复杂，约占总量的9 6 ％。原 矿化学多元素分析结果见表1 ，原矿主要元素的物 相分析结果见表2 。化学多元素分析结果表明，该 矿石中铜品位为0 ．6 2 ％，钼品位为0 ．0 1 5 ％，除铜、 钼矿物外，其他可利用的元素含量都很低。物相分 析结果表明，矿石中铜、钼矿物的氧化率低，铜、钼 大部分以硫化矿物形式存在，属铜、钼硫化矿矿石。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1 A n a l y s i sr e s u l t so fm u l t i - e l e m e n to fm n o f _ m i n eo r e肠 垄室璺 竺堡 Q 垒 垄 鱼 竺竺g 旦丝塑 含量0 ．6 20 ．0 1 57 ．8 1 1 ．1 35 1 ．5 51 7 ．2 97 ．3 33 ．5 84 ．9 40 ．1 1 注金、银含量单位为虮，下同。 表2铜、钼物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t s o fc o p p e r ，m o l y b d e n u m p h a s e ／％ 物相硫化物中铜自由氧化铜结合铜总铜硫化钼自由钼总钼 含量 O ．5 80 ．0 20 ．0 2 0 ．6 20 ．0 1 4 0 ．0 0 10 ．0 1 5 占有率9 3 ．5 4 3 ．2 33 ．2 31 0 0 ．0 9 3 ．3 36 ．6 71 0 0 ．0 2 研究方法 2 ．1 试验试剂及设备 试验试剂包括矿浆调整剂硫化钠、硫酸铵、碳 酸钠，抑制剂水玻璃、六偏磷酸钠，捕收剂煤油， 以及起泡剂松醇油。所用设备主要有X F D 型浮选 机、X M Q 一6 7 型2 4 0 x 9 0 锥型球磨机、D L 一5 C 型真 空过滤机以及M B E 电热恒温鼓风干燥箱等。， 2 ．2 试验方法 试验采用图1 流程确定最佳磨矿细度及铜钼混 浮粗选的最佳药剂制度，采用图2 流程确定铜钼混 浮精选抑制剂种类及最佳药剂用量，在以上试验基 础上进行铜钼混合浮选闭路试验，确定最终的选别 流程和药剂制度。 3 试验结果与讨论 3 ．1 铜钼混浮粗选条件试验 原矿 硫酸铵 铜钼粗精矿尾矿 图1 铜钼混浮条件试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fc o n d i t i o n a lt e s to fC u - M o b u l kf l o t a t i o n 原矿 铜钼精矿中矿3 图2 铜钼混浮抑制剂种类及用量试验流程 F i g ．2 F l o w s h e e to fd e p r e s s a n t sv a r i e t i e sa n d d o s a g e st e s t o fC u M ob u l kf l o t a t i o n 3 ．1 ．1 磨矿细度试验 欲使有用矿物在浮选过程中有效分离富集，必 须控制矿石的磨矿细度，以达到矿石的有效单体解 离∞0 | ，因此进行了磨矿细度试验。试验条件如图 1 所示，磨矿时加入硫化钠、硫酸铵，磨矿浓度 6 7 ％左右，硫化钠2 0 0g ／t ，硫酸铵2 0 0g ／t ，碳酸 钠3 0 0g ／t ，煤油1 0 0g ／t ，松醇油3 0 加，磨矿细 度分别为一7 4 斗m 占5 0 ．6 3 ％、5 8 ．0 4 ％、6 5 ．6 9 ％、 7 4 ．3 8 ％、8 7 ．1 6 ％。试验结果如图3 所示。由图3 可 知，磨矿细度对铜钼矿物浮选影响较大，较高的磨 矿细度有利于铜钼矿物的浮选回收。磨矿细度为 6 5 ．6 9 ％一7 4 斗m 时，铜、钼的回收率分别为 8 7 ．6 0 ％和7 0 ．3 2 ％。磨矿耗能较高，在保证较高回 收率的前提下应尽量降低磨矿能耗。综合考虑浮选 指标及经济成本等因素，确定最佳磨矿细度为6 5 ％ 一7 4 m ，此时铜钼选别指标较为理想。 3 ．1 ．2 活化剂用量试验 万方数据 2 0 1 2 年第2 期邓禾淼等某铜钼矿高效选矿新技术研究2 9 堡 趟 n 基 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 8 08 59 0 磨矿细度，％一7 4 仙m 图3 磨矿细度试验结果 堡 瓣 擎 回 F i g ．3 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 铜钼矿浮选时，少量硫化钠的存在可以诱导硫 化矿物表面产生疏水性物质从而活化硫化矿物的浮 选，同时可以硫化少量被氧化的硫化铜矿物，提高 铜矿物的回收率；而硫酸铵可以催化硫化钠的作 用，故而试验考察这两种活化剂的用量对铜钼浮选 的影响。探索试验中确定了硫化钠和硫酸铵两种药 剂用量比为1 1 时效果最佳。试验中固定两种药 剂用药量比为1 1 ，进行活化剂用量试验。试验 条件磨矿细度6 5 ％一7 4 斗m ，碳酸钠3 0 0 趴， 煤油1 0 0g t ，松醇油3 0 新，硫化钠及硫酸铵总用 量分别为0 、2 0 0 、4 0 0 、1 0 0 0 、1 6 0 0 鼽。试验结 果如图4 所示。由试验结果可知，当硫化钠和硫酸 铵总用药量为2 0 0g t 时，铜品位及回收率为 6 ．0 7 ％、8 2 ．2 4 ％，钼品位及回收率为0 ．1 6 ％、 7 0 ．6 0 ％，选别指标较好。因此确定活化剂总用药量 为2 0 0C t 硫化钠和硫酸铵用量比为1 1 。 术 、 趟 暗 零 、 瓣 擎 凰 图4 活化剂用量试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fa c t i v a t o rd o s a g et e s t 3 ．1 - 3 调整剂用量试验 该矿石铜钼伴生，脉石矿物复杂，为了有效浮 选铜钼矿物，选用合适的p H 调整剂十分必要。碳 酸钠既能调节矿浆p H 值，又能够促进矿浆分散，防 止有用矿物与脉石矿物异向凝聚。碳酸钠用量试验 条件如下磨矿细度6 5 ％- 7 4 斗m ，硫化钠1 0 0C t ， 硫酸铵1 0 0C t ，煤油1 0 0 趴，松醇油3 0g ／t ，碳 酸钠用量 鼽 分别为0 、2 0 0 、4 0 0 、6 0 0 、8 0 0 ， 试验结果见图5 。由试验结果可知，随着碳酸钠用 量的增加，铜、钼品位逐渐升高，铜、钼回收率呈 现先上升后下降的趋势。碳酸钠用量为2 0 0g t 时， 铜品位及回收率分别为5 ．4 2 ％和8 2 ．7 2 ％，钼品位 及回收率分别为0 ．1 5 ％和7 0 ．3 5 ％，选别指标较好。 因此确定碳酸钠最佳用量为2 0 0g t 。 堡 趟 咯 冰 、 糌 擎 回 图5 调整剂用量试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fr e g u l a t o rd o s a g et e s t 3 ．1 ．4 捕收剂用量试验 适当增加捕收剂用量，可以提高浮选速度并改 善浮选指标，用量过高或过低对浮选都不利。捕收 剂用量过低，矿物浮选不充分，回收率不高；反 之，捕收剂用量过高，浮选过程选择性降低，影响 精矿品位[ 1 1 | 。在上述试验基础上，浮选采用图1 流 程，磨矿细度为一7 4 斗m 占6 5 ％左右，浮选药剂及 用量分别为硫化钠1 0 0g t ，硫酸铵1 0 0g t ，碳 酸钠2 0 0g t ，松醇油3 0 鼽，煤油用量 趴 分别 为1 0 0 、1 5 0 、2 0 0 、3 0 0 、4 0 0 ，试验结果如图6 所 示。由试验结果可知，当煤油用量为2 0 0g t 时， 铜钼粗精矿铜品位及回收率分别为8 ．7 3 ％和 7 6 ．2 4 ％，钼品位及回收率分别为0 ．2 1 ％和6 2 ．5 3 ％， 选别指标较好。因此确定捕收剂最佳用量为2 0 0C t 。 逮 过 咯 誉 ＼ 瓣 孥 回 图6 捕收剂用量试验结果 F i g ．6 R e s u l t so fc o l l e c t o rd o s a g et e s t 眩黯蚪胁％记醯舛 踮％他醯斛∞铂记 O 9 8 7 6 5 4 3 2 1 O 万方数据 3 0 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第2 期 3 ．2 铜钼混浮精选抑制剂种类及用量试验 为了提高铜钼混合精矿的品位，必须进行精选 作业。铜钼混合粗选铜钼粗精矿中的脉石矿物主要 为石英等硅酸盐类矿物，为了提高铜钼混合精矿的 品位，考虑在精选过程中适当加入脉石矿物抑制 剂，从而进行了铜钼混浮精选抑制剂种类及用量试验。 试验流程如图2 所示，由以上条件试验可知，铜钼 混浮粗选最佳磨矿细度为_ 7 4 斗m 占6 5 ％2 皇右，最佳 药剂制度为硫化钠1 0 0g ／t ，硫酸铵1 0 0g ／t ，碳酸 钠2 0 0g ／t ，煤油1 0 0g ／t ，松醇油3 0 趴。铜钼混浮 精选试验采用六偏磷酸钠及水玻璃作为抑制剂，六 偏磷酸钠用量分别为5 0 加和1 0 0g e t ，水玻璃用 量分别为2 5 0g ／t 和5 0 0g ／t ，试验结果如表3 所示。 从试验结果可以看出，六偏磷酸钠对脉石抑制 较为理想，且对铜钼矿物浮选回收率影响较小，能 够充分抑制脉石矿物，水玻璃虽然抑制效果比较明 显，精矿品位可以有明显的提高，但是对钼矿物回 收率有一定的影响，导致精矿中钼的回收率有所降 低，故而选取六偏磷酸钠作为铜钼混合精选时的抑 制剂，并确定其用量为5 0 趴。 表3铜钼混浮抑制剂种类及用量试验结果 T a b l e3R e s u l t so fd e p r e s s a n t sv a r i e t i e sa n dd o s a g e st e s t 0 fC u _ M 0b u l kf l o t a t i o n ，％ 3 ．3 闭路试验 在铜钼混浮粗选条件试验及铜钼混浮精选抑制 剂种类及用量试验的基础上，进行了实验室小型闭 路试验。闭路试验工艺流程如图7 所示，试验结果 见表4 。由表4 可知，采用图7 所示流程，可获得 铜钼混合精矿铜品位及回收率分别为2 4 ．4 1 ％和 8 5 ．9 2 ％，钼品位及回收率分别为0 ．5 2 ％和7 0 ．7 3 ％， 试验结果较为理想。 原矿 铜钼精矿 图7 铜钼混浮闭路浮选试验流程 F i g ．7 F l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s to fC u M o b u l kf l o t a t i o n 表4铜钼混浮闭路浮选试验结果 T a b l e4R e s u l t so fc l o s e d - c i r c u i tt e s to fC 州讧Ob u l k f l o t a t i o n肠 4 结论 1 矿石性质分析表明，原矿有用矿物主要为 黄铜矿和辉钼矿，在磨矿细度一7 4I ．Lm 占6 5 ％左 右时，有用矿物与脉石矿物基本达到单体解离，在 此磨矿细度条件下选别指标较好。 2 以硫化钠和硫酸铵作活化剂，碳酸钠作为 p H 调整剂，以煤油作为捕收剂浮选铜钼矿物，在铜 钼混浮粗选条件试验及精选抑制剂种类和用量试验 的基础上进行了实验室小型闭路试验，可获得铜 下转第4 3 页 万方数据 2 0 1 2 年第2 期杨俊龙等缅甸某复杂铅锌多金属矿的浮选试验研究 4 3 度，开展了浮选闭路流程试验，其试验结果见表4 。 表4 T a b l e4 闭路流程试验结果 R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t／％ 从表4 中的数据可以看出，硫化铅精矿品位为 5 5 ．4 3 ％、回收率为5 0 ．0 0 ％，氧化铅精矿品位为 5 0 ．3 7 ％、回收率为4 1 ．6 3 ％，总铅精矿品位为 5 3 ．0 1 ％、回收率为9 1 ．6 2 ％、含锌为4 ．1 3 ％，锌精矿 品位为5 6 ．9 5 ％、回收率为8 3 ．2 0 ％、含铅少于1 ．5 ％。 5 结论 1 通过铅锌浮选分离试验研究，确定最佳的 磨矿细度为一7 4 斗m 占9 1 ．6 ％；抑制剂种类及其用 量为3k g ／t 硫酸锌 1 ．5k g ／t 亚硫酸钠 3 0 0g e t 硫化 钠；捕收剂选用乙硫氮，用量为6 0g ／t 。 2 氧化铅矿采用硫化浮选法，活化剂硫化钠用 量为3k g ／t ；捕收剂采用丁基黄药，用量为8 0 鼽。 3 闭路试验中浮选硫化铅采用一次粗选、两 次精选、两次扫选，硫化锌采用一次粗选、三次精 选、三次扫选，氧化铅采用两次精选、两次扫选。 根据条件试验确定的药剂制度，得到最终选矿指标 为硫化铅精矿品位为5 5 ．4 3 ％、回收率为 5 0 ．o o ％，氧化铅精矿品位为5 0 ．3 7 ％、回收率为 4 1 ．6 3 ％，总铅精矿品位为5 3 ．0 1 ％、回收率为 9 1 ．6 2 ％、含锌为4 ．1 3 ％，锌精矿品位为5 6 ．9 5 ％， 回收率为8 3 ．2 0 ％、含铅少于1 ．5 ％。 参考文献 [ 1 ] 胡岳华，冯其明．矿物资源加工技术与设备[ M ] ．北京 科学出版社，2 0 0 9 2 5 0 2 5 1 ． [ 2 ] 陈志强，胡真，叶威，等．广东某铅锌矿铅锌分离试 验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 1 2 8 - 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- 4 6 7 - 8 2 ． 11 0 jP e n gY ，G r a n oS ，F o m a s i e r oD ，a te 1 ．C o n t r o lo f g r i n d i n gc o n d i t i o n si n t h ef l o t a t i o no fc h a l c o p y r i t ea n d i t s s e p a r a t i o nf r o mp y r i t e 【J ] ．I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a l o f M i n e r a lP r o c e s s i n g ，2 0 0 3 ，6 9 1 - 4 8 7 1 0 0 ． [ 1 1 ] 胡岳华，冯其明．矿物资源加工技术与设备[ M ] ．北京 科学出版社。2 0 0 6 2 0 9 2 1 0 ． 万方数据