从磁选尾矿中回收钼和锌的选矿试验研究与生产实践.pdf

6 有屯金属 选矿部分2 0 0 7 年第4 期 从磁选尾矿中回收钼和锌的选矿试验研究与生产实践 余祖芳17 刘建远2 ，师建患2 ，魏明安2 1 ．福建马坑矿业股份有限公司，福建龙岩3 6 4 0 2 1 ；2 ．j 匕京矿冶研究总院，北京1 0 0 0 4 4 摘要钼锌顺序优先浮选是西收马坑铁矿磁选尾矿中所含镧、锌硫化物的合适工艺流獠。对含钼0 ．0 3 4 ％、锌o ．1 7 ％ 的磁选尾矿，小型闭路试验获得钼品位5 1 ．0 4 ％、钼回收率7 4 ．2 0 ％的镧精矿和锌晶位4 9 ．6 8 ％、锌网收率6 1 ．8 0 ％的锌精矿。融 建成投产的处理量为1 4 0 0 t ／d 的钼浮选阐鼹取得了锯糖矿品位4 9 ．4 6 ％、锯圈收攀7 5 ．1 0 ％的王救照产指标。 关键谰磁选蓬矿；铁镅矿石；锈锌虢诧矿浮选 中圈分类号- T D 9 5 2 ．3 ；T D 9 5 4文献标识粥A文案编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 7 0 4 0 0 0 6 0 4 马坑铁矿是我国南方地区发现的特大型铁矿床 之一，融探明铁矿总储量4 ．3 4 亿t 。马坑矿床的资源 特点是所含的铁矿物类型以磁铁矿为主，矿床申还 伴生有铝帮锌等硫化矿豹。其中伴生的铝金属壁近 2 万t ，但矿石的平均钼品位只有0 ．0 1 l ％，低于工业 开采品位。1 9 9 9 年成立的马坑矿业有限责任公司 现为福建马坑矿妲股份有限公司 采用分期建设的 方式对码坑铁矿进行大规模开发k 2 ] 。一期建设现已 实现1 0 0 万如的采选能力，年产品位6 5 ％以上的 铁精矿5 0 万t 。选矿工艺为三段一闭路破碎、于式抛 废、阶段磨矿阶段磁选流程，产品为单一的铁精矿。 选铁詹含镅隽0 ．睨％∞。0 4 ％的尾矿直接妾器放到遐矿 库内堆存。为了综合回收伴艇的钼和锌，马坑矿般有 限责任公司委托北京矿冶研究总院对其磁选尾矿进 行回收镶和锌的选矿试验研究，确定逶宣的选别流 程及相应的技术指标引。 董物料性质 马坑铁矿原矿所含的金属矿物有磁铁矿、赤铁 矿、褐铁矿、红钛锰矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅 矿、辉铜矿、辉铋矿、碲铋矿、辉碲铋矿、辉铅铋矿等； 脉石矿物有透辉石、方解石、石英、钙铝石榴石、钙铁 石榴石、普通辉石、钙铁辉石、蔷薇烽石、符山石、钾 长石、钠长石、镁橄榄石、绿溅石、萤石等。经过磁选 流程选铁后的总尾矿含铁量为1 0 ％左宿。磁选尾矿 中可回收的有价金属元素主要是钼和锌。钼的主要 载体矿物为辉锯矿，锌的主要载体矿物为闲锌矿。用 于小型试验的试样含钼0 ．0 3 4 ％、含锌0 ．1 7 ％，化学 多元素分析结果见表1 ，铝物相分析结果冕表2 ，锌 收稿日期2 0 0 7 0 1 1 9 l 乍者篾会众褪芳 1 9 6 5 一 ，男，福建镰游人，高级王稷藤。 表l磁选尾矿试祥多元素分析结粜糯 T a b1C h e m i c a lc o m p o s i t i o no ft h em a g n e t i c ．． s e p a r a t i o nt a i l i n g s ／％ 成分C u轴 z | lF e WM o B i S n S 禽最0 ．0 0 7 00 ．0 3 90 ．1 71 0 ．5 9 0 ．0 5 30 ．0 3 4 O ．0 0 50 ．0 4 1 0 ．3 8 成分S i 0 2A 1 2 0 3C a OM s o PCA sG aG e 禽鏊4 l 。1 64 。礴2 3 ．1 64 ．9 50 。0 2 0l 。9 2 内。0 0 10 ．0 0 1 60 ．∞1 8 表2磁选尾矿试样钼物相分析结果／％ T a b2M i n e r a lp h a s ea n a l y s i sf o rm o l y b d e n u mi n t h em a g n e t i c - s e p a r a t i o nt a i l i n g s ／％ 表3磁选尾矿试样锌物相分析结果／％ T a b3M i n e r a l p h a s ea n a l y s i s f o rz i n c i nt h e m a g n e t i c s e p a r a t i o nt a i l i n g s ／％ 塑型照垡壁塑垡壁基宣壁垒生 锌含量0 ．1 4 60 ．0 1 00 。0 1 70 。1 7 3 走套率8 4 。3 95 ．7 89 。8 31 0 0 ．0 物相分析结果见表3 。 原矿中辉铝矿和闪锌矿的自然赋存粒度属中等 镳缨嵌布，- 0 。0 7 4m m 的占有率分剃为4 9 ．9 ％和 2 4 ．7 ％。经过现场磨矿和磁选后，两种矿物在磁选尾 矿中以粗粒形式存在的比例明显减少。磁选尾矿试 样中镅和铸在- - 0 ．0 7 4m m 粒级的占有率分别为 8 3 ．2 ％和8 3 ．5 ％，其中在一0 ．0 1 0m m 微细粒级的占有 率分别达2 4 。2 ％和2 7 ．O ％。 2 小型选矿试验研究 浮选是工业上回收锯、锌硫化矿物的最常用方 万方数据 2 0 0 7 年第4 期余祖芳等从磁选尾矿中回收钼和锌的选矿试验研究与生产实践 7 法。从磁选尾矿中回收钼和锌，原则上有钼锌顺序优 先浮选和钼锌混合浮选后再分离两大方案可供选 择。钼锌混合浮选后再分离的流程适用于钼锌共生 关系较为密切的矿石，物料可在较粗的磨矿细度下 入选并可尽早抛弃尾矿。这种流程能减少需要细磨 的物料量、少用设备，但后续的的钼锌分离工艺却较 复杂。曾有研究机构对马坑矿磁选尾矿进行过钼锌 硫混合浮选后再分离的小型试验研究，选别效果不 佳。钼锌顺序优先浮选流程的特点是能充分利用辉 钼矿和闪锌矿及其它矿物在天然可浮性方面的差 异，选别工艺较简单。而且这种流程相对较容易控 制，对矿石性质变化的适应性较强。实现钼锌顺序优 先浮选的关键在于必须找出适当的工艺条件，使可 浮性较好的那部分闪锌矿及其它易浮的硫化矿物和 脉石矿物在钼浮选时能得到充分的抑制。预先探索 试验表明，马坑矿磁选尾矿中的钼锌矿物对顺序优 先浮选的响应性较好。根据马坑矿石的性质结合两 大方案的特点比较，选择以钼锌顺序优先浮选方案 作为从磁选尾矿中回收钼锌的原则流程。 2 ．1 磨矿细度试验 磨矿细度试验的药剂条件为煤油用量5 0 矾、 松醇油用量3 0 趴，试验结果如图1 所示。随着磨矿 细度的增加，钼精矿的钼品位有增加的趋势，但变化 幅度不大；钼的回收率则是先增加后下降。磨矿细 度一0 ．0 7 4 r a m 占7 5 ％时钼的回收率最高。 图1 磨矿细度试验结果 F i g 1T e s tr e s u h so fg r i n d i n gf i n e n e s s 1 一钼品位；2 - 钼回收率 2 ．2 钼浮选条件试验 钼浮选条件试验主要考察了粗选水玻璃用量、煤 油和松醇油用量以及锌抑制剂用量对钼浮选的影响。 粗选水玻璃用量试验的条件为磨矿细度7 5 ％ 一7 4p m 、煤油用量5 0 ∥t 、松醇油用量3 0 酚。试验 结果见图2 。试验结果表明，添加适量的水玻璃会使 浮选精矿的钼品位和钼回收率都得到提高，但水玻 璃用量过高时钼的回收率下降。较佳的水玻璃用量 范围是5 0 0 ～l 0 0 0g ／t ，在此范围内用量偏高时精矿 钼品位略高，但回收率有所降低。综合考虑，水玻璃 的用量以5 0 0g ／t 为宜。 煤油是辉钼矿浮选最常用的捕收剂。由于煤油 有一定的消泡性，与松醇油的起泡性会有交互作用， 采用正交设计试验法将这两种药剂的用量效应一并 考察。浮选试验的固定条件为磨矿细度7 5 ％一7 4 I x m 、水玻璃用量5 0 0g ／t 。结果表明，无论从钼品位 判据还是从钼回收率判据，煤油用量的效应均大于 松醇油用量的效应。由此得出最优水平组合为煤油 7 0 鼽、松醇油4 0 鼽。 9 0 8 5 勰 7 0 基 祭 5 5 5 0 图2 水玻璃用量试验结果 F i g2 T e s tr e s u l t so fs o d i u ms i l i c a t ed o s a g e 卜钼品位；2 - 钼回收率 9 0 茹 回，7 i 亚硫酸钠用2 ／／ g ‘t 4 图3 亚硫酸钠用量试验结果 F i g3 T e s tr e s u l t so fs o d i u ms u l f i t ed o s a g e 1 一精矿钼回收率；2 - 尾矿锌回收率 钼浮选时采用亚硫酸钠和硫酸锌作为锌的抑制 剂。亚硫酸钠用量的浮选试验流程为一次粗选、一次 扫选，粗选固定条件为磨矿细度7 5 ％一7 4I ．L m 、水玻 璃用量5 0 0g ／t 、硫酸锌用量5 0 0g ／t 、煤油用量7 0g ／ t 、松醇油用量4 0 趴，扫选添加煤油2 5 趴及松醇油 1 0 鼽，试验结果见图3 。可以看出，随着亚硫酸钠用 量的增加，锌在浮选尾矿中的回收率有增加的趋势。 另一方面，当亚硫酸钠用量太高时，钼在浮选精矿中 的回收率会受到影响。综合考虑，将粗选亚硫酸钠用 量定为1 0 0 0g ／t 。 硫酸锌用量的浮选试验流程仍为一次粗选、一 次扫选，粗选固定条件为磨矿细度7 5 ％一7 4 肛m 、水 玻璃用量5 0 0s ／t 、亚硫酸钠用量1 0 0 0g ／t 、煤油用量 7 0 趴、松醇油用量4 0 趴，扫选添加煤油2 5 鼽及 万方数据 8 有色金属 选矿部分2 0 0 7 年第4 期 霉 蔷 硫酸锌用量／ s ’t 。1 图4 硫酸锌用量试验结果 F i g4 T e s tr e s u l t so fz i n cs u l f a t ed o s a g e 1 一精矿钼回收率；2 - 尾矿锌回收率 松醇油1 0 趴，试验结果见图4 。锌在浮选尾矿中的 回收率随着硫酸锌用量的增加而增加。硫酸锌用量 不大时，钼的回收率不受影响；当硫酸锌用量超过 1 0 0 0g ／t 后，钼在浮选精矿中的回收率随着硫酸锌 用量的增加而下降。根据试验结果，粗选硫酸锌用量 以1 0 0 0s ／t 为宜。 2 ．3 锌浮选条件试验 锌浮选条件试验研究的主要内容有硫酸铜用量 试验和黄药用量试验，试验流程为一次粗选，试验给 矿为磁选尾矿经一次粗选、一次扫选后得到的钼浮 选尾矿。 锌粗选硫酸铜用量试验固定的其它药剂添加量 为丁基黄药6 0 矾、松醇油1 5 加，试验结果见图5 。 可以看出，锌粗选硫酸铜用量以4 0 0g ／t 为佳。 硫酸铜用t ／ g 。r 1 图5 硫酸铜用量试验结果 F i g5 T e s tr e s u l t s o fc o p p e rs u l f a t ed o s a g e 1 ～精矿锌品位；2 - 精矿锌回收率 锌粗选丁基黄药用量试验添加的其它药剂为硫 酸铜4 0 0s ／t 、松醇油1 5 趴，试验结果见图6 。结果 表明，锌粗选丁基黄药用量以6 0 加为宜。 2 ．4 全流程闭路试验 采用钼锌顺序优先浮选流程进行实验室小型闭 路流程试验。钼浮选回路采用一次粗选、六次精选、 两次扫选、粗精矿再磨流程；锌浮选回路采用一次粗 选、五次精选、两次扫选流程，试验流程见图7 ，试验 结果列于表6 。 丁基黄药用量／ s ’t 4 图6 丁基黄药用量试验结果 F i g5 T e s tr e s u l t so fb u t y lx a n t h a t ed o s a g e 1 一精矿锌品位；2 - 精矿锌回收率 钼浮选回路获得了钼品位为5 1 ．0 4 ％、钼回收率 7 4 ．2 0 ％的钼精矿；锌浮选回路获得了锌品位为 4 9 ．6 8 ％、锌回收率6 1 ．8 9 ％的锌精矿。 药剂用量单位虮耸翌 调浆及浮选时间单位m i n 磨矿n7 5 ％- 7 4 p , m 3 l c 水玻璃5 0 0 3 束硫酸锌1 0 0 0 l 亚硫酸钠1 0 0 0 钼粗选 3 | c 煤油7 0 ，松醇油4 0 彝嘉鬻裟 1I 亚硫酸钠2 5 0 莆F k 精23 水玻璃5 0 l ，亩 再磨O8 3 ％- 3 9 岬 叫水玻璃5 0 精33 I 煤油2 ，松醇油1 F 有 3 术煤油2 5 蕾l 鳖壁徊1 0 习煤油筋 钼扫2 f 松醇油2 5 F 肯 茹岸 謦 6 锌扫2 3 l 丁基黄药 锌精矿 图7 闭路试验流程 F i g7 F l o w s h e e to fl o c k e d - c i r c l ef l o t a t i o nt e s t 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ， 堡迥咯轱 堡斟娶凰墩 跖∞；2加8∞弱如 万方数据 2 0 0 7 年第4 期 余祖芳等从磁选尾矿中回收钼和锌的选矿试验研究与生产实践 9 表6闭路试验结果／％ T a b6R e s u h so ft h el o c k e d c i r c l et e s t ／％ 3生产实践 在根据小型试验结果进行技术经济分析的基础 上，决定首先实现对磁选尾矿中钼的综合回收。马坑 选矿厂于2 0 0 6 年5 月完成新车间的建设，钼浮选回 路经过较短的工业调试便生产出合格的钼精矿。鉴 于原有选铁流程磁选尾矿的细度已接近7 0 ％一7 4 I x m ，为了简化流程并减少回收成本，此磁选尾矿经 过浓缩后不磨矿直接进入钼浮选。钼浮选回路的处 理量为1 4 0 0 t ／d ，采用与小型闭路试验基本上一致的 工艺流程及药剂制度处理含钼为0 ．0 6 4 ％的磁选尾 矿，取得钼精矿品位4 9 ．4 6 ％、钼回收率7 5 ．1 0 ％的工 业生产指标。 为了验证此工艺流程对入选物料变化的适应 性，在试生产期间还专门对选铁过程所产生的钼品 位为0 ．0 2 8 ％的干抛尾矿进行了钼回收工业试验。试 验处理的物料量为1 4 0 0 t ，磨矿细度为一7 4 斗m 占 6 5 ％，浮选浓度与选铁尾矿的浮选一致，整个工艺流 程也完全相同，仅在药剂制度上稍作调整。试验获得 钼精矿品位4 5 ．4 1 ％、钼回收率7 4 ．5 6 ％的生产指标。 钼浮选回路处理磁选尾矿和干抛尾矿的生产工 艺技术指标列于表7 。生产实践结果表明，采用此工 艺流程可获得较好的选别指标，对物料性质的变化 有较强的适应性，完全能满足回收马坑铁矿矿石中 伴生钼的要求。 表7钼浮选回路的生产技术指标／％ T a b7I n d u s t r i a lp r o d u c t i o nr e s u l t s o fm o l y b d e n i t e f l o t a t i o nc i r c u i t ／％ 入选物料入选入选细度人选钼钼精矿尾矿钼钼回收 类型 浓度 一7 4 1 - m 品位品位品位率 磁选尾矿3 56 80 ．0 6 44 9 ．4 60 ．0 1 67 5 ．1 0 干抛尾矿 3 56 50 ．0 2 84 5 ．4 10 ．0 0 77 4 ．5 6 4 结语 小型选矿试验结果表明，钼锌顺序优先浮选是 从马坑铁矿磁选尾矿中回收钼和锌的合适工艺流 程。钼浮选回路采用一次粗选、六次精选、两次扫选、 粗精矿再磨流程，获得钼精矿含钼5 1 ．0 4 ％、钼回收 率7 4 ．2 0 ％；锌浮选回路采用一次粗选、五次精选、两 次扫选流程，获得锌精矿含锌4 9 。6 8 ％、锌回收率 6 1 ．8 9 ％。 根据小型选矿试验结果确定的钼浮选工业流程 获得了钼精矿品位4 9 ．4 6 ％、钼回收率7 5 ．1 0 ％的生 产指标，试生产半年多来新增产值三千多万元。现场 钼浮选回路的成功投产提高了马坑矿床综合利用的 整体水平，不仅给企业创造了可观的经济效益，也为 我国同类铁钼资源的回收利用提供了经验。 参考文献 [ 1 ] 罗映南．马坑铁矿开发方案研究[ J ] ．工程设计与建设， 2 0 0 3 ，3 5 4 3 3 3 6 ． [ 2 ] 刘镜平．福建省马坑铁矿发展建设刍议[ J ] ．金属矿山， 2 0 0 2 ，3 1 7 1 1 6 - 9 [ 3 ] 北京矿冶研究总院．福建龙岩马坑矿钼和锌选矿工艺 试验研究报告J R ] ．2 0 0 5 ． M I N E R A LP R O C E S S I N GS T U D YA N DP R A C T I C EF o RT H ER E C O V E R YO F M o L Y B D E N U MA N DZ 斟CF R O MT A I L 玎呵G SO FM A G N E T I CS E P A R A T I O N S Y UZ u f a n 9 1 , L I UJ i a n y u a n z ，S H IJ i a r t z h o n 9 2 ，W - E IM i n g a n z 1 ．_ b h t j i a nM a k e n gM i n i n gL i m i t e d ，L o n g y a nF u j i a n3 6 4 0 2 1 ，C h i n a ； 2 ．B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g10 0 0 4 4 ，C h i n a A B S T R A C T T h ef l o w s h e e to fs e q u e n t i a ls e l e c t i v e f l o t a t i o ni Ss u i t a b l ef o rt h er e c o v e r yo fm o l y b d e n u ma n dz i n c s u l f i d e sf r o mt h et a i l i n g so fm a g n e t i cs e p a r a t i o n st r e a t i n gM a k e n gi r o no r e ．L a b o r a t o r yl o c k e d c i r c l et e s to n t h et a i l i n g s c o n t a i n i n g0 ．0 3 4 ％m o l y b d e n u ma n d0 ．1 7 ％z i n cy i e l d e d a m o l y b d e n u mc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g 51 ．0 4 ％m o l y b d e n u mw i t ht h em o l y b d e n u mr e c o v e r yo f7 4 ．2 0 ％a n daz i n cc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g4 9 ．6 8 ％ z i n c w i t ht h ez i n cr e c o v e r yo f6 1 ．8 0 ％．T h ei n d u s t r i a lm o l y b d e n i t ef l o t a t i o n c i r c u i tc o m m i s s i o n e dr e c e n t l y t r e a t i n g 1 4 0 0t ／d t a i l i n g s o f m a g n e t i cs e p a r a t i o np r o d u c e d a m o l y b d e n u m c o n c e n t r a t eg r a d e da t4 9 ．4 6 ％ m o l y b d e n u mw i t ht h em o l y b d e n u mr e c o v e r yo f7 5 ．1 0 ％． K E YW o R D S t a i l i n g so f m a g n e t i cs e p a r a t i o n ；i r o n o r e c o n t a i n i n gm o l y b d e n u m r i o t a t i o no f m o l y b d e n u ma n dz i n csulfides 万方数据