陕西某难选钼矿的浮选工艺研究.pdf

3 2 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第4 期 d o i 1 0 ．3 9 6 蜘．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 4 ．0 4 ．0 0 8 陕西某难选钼矿的浮选工艺研究 张晓平，陈文科，崔长征 陕西省地质矿产实验研究所，西安7 1 0 0 5 4 摘要陕西某钼矿矿石性质复杂，有用矿物辉钼矿嵌布粒度细，以片状、浸染状、薄膜状、脉状分布，晨难选铝矿 石。经详细的药剂制度、流程对比试验，最终采用新型调整剂T z 1 0 和捕收剂T M 一8 ，使钼得到了有效回收。从含钼0 ．0 9 8 ％ 的原矿中，获得钼精矿含钼4 3 2 1 ％、钼回收率6 9 ．5 1 ％的技术指标。 关键词难选钼矿；新型药剂；浮选 中图分类号T D 9 5 4 i T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 4 0 4 - - 0 0 3 2 - 0 5 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nt h eF l o t a t i o nT e c h n o l o g yf o raR e f r a c t o r yM o l y b d e n u mO r ei n S h a a n x i Z H A N GX i a o p i n g ，C H E NW e n k e ，C U IC h a n g z h e n g K r p e r i m e n t a lI n s t i t u t eo fG e o l o g ya n dM i n e r a lR e s o u r c e sD 厂S h a a n x i ，厨’雠7 10 0 5 4 ， C h i n a A b s t r a c t I ti sac o m p l e xa n dr e f r a c t o r y m o l y b d e n u m o r el o c a t e di nS h a a n x i ，a n dt h ev a l u a b l e m i n e r a lo fm o l y b d e n u l ni sf i n e l yd i s s e m i n a t e da n dd i s t r i b u t e di nt h ef o r mo f f l a k es h a p e ，d i s s e m i n a t e d s h a p e ，t h i nf i l ms h a p ea n dv e i nt y p ew h i c hb e l o n g st or e f r a c t o r ym o l y b d e n u mo r e ．T h r o u g hc o m p r e h e n s i v e c o m p a r i s o no fr e a g e n ts y s t e ma n df l o w s h e e tt e s t ，f i n a l l y t w on o v e lr e a g e n to f 陀g u l a t o r 眩一1 0a n dc o l l e c t o r T M 一8w e r ea d o p t e dt oc o m p r e h e n s i v e l yr e c o v e rm o l y b d e n u m ．F i n a l l yt h ec o n c e n t r a t eo fm o l y b d e n u mW a S o b t a i n e dt h r o u g hc l o s e d c i r c u i tt e s tw i t hg r a d eo f4 3 ．2 1 ％a n dr e c o v e r yo f6 9 ．5 1 ％f r o mt h er a wo r e 础 o f0 ．0 9 8 ％． K e yw o r d s r e f r a c t o r ym o l y b d e n u mo r e ；n e wf l o t a t i o nr e a g e n t ；f l o t a t i o n 我国钼矿资源储量丰富，在世界各国中居第二 位，其中原生钼矿是主要的开发利用对象，其储量 占总保有储量的9 5 ％以上，而较难回收利用的氧化 钼矿、混合钼矿及类型不明的钼矿储量较少[ 1 ] 。 加强对硫化钼矿石的选矿工艺研究，对提高我国钼 矿资源的利用率具有现实意义[ 2 】。 辉钼矿是常见的硫化钼矿，天然疏水性强，可 浮性好。该钼矿虽为单一辉钼矿，但存在一定程度 的氧化，且受成矿条件、成矿作用、地质作用以及 表1 T { I b l el 外力作用等的影响，导致该矿成为低品位难选单一 钼矿床。国内多家研究单位曾对此矿进行过选矿试 验研究，所得钼精矿品位均2 0 ％以下，钼回收率亦 未超过6 0 ％。 1矿石性质 1 ．1 原矿石化学组成 原矿化学多元素分析结果见表1 ，钼物相分析 结果见表2 。 原矿多元素分析结果 M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n - o f - m i n eO r e| ％ ■■■■■■_ _ _ _ _ _ _ _ _ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■_ _ _ ●_ _ _ ■_ - _ _ _ _ _ 一 M g o 触凸S i 0 2 A u o A 矿 8 ．2 98 ．2 44 8 ．6 1o ．c 1 51 J 4 6 组分M oC u P bZ nT F eSN iA sC oT iVW 0 3l I g №P1 0 3N 印C a O 含量0 ．0 9 80 ．0 0 50 ．0 0 8 0 ．0 1 37 ．5 50 ．5 60 ．0 0 7 0 ．0 0 30 ．0 0 10 ．4 70 ．0 1 7 0 ．0 4 60 ．0 0 10 ．3 40 ．0 4 11 ．9 5 1 ．2 79 ．5 1 单位为趴，下同。 收稿日期2 0 1 4 0 1 1 0修回日期2 0 1 4 - 0 5 1 7 作者简介张晓平 1 9 6 2 一 ，男，陕西白水人，高级工程师。 万方数据 2 0 1 4 年第4 期张晓平等陕西某难选钼矿的浮选工艺研究 3 3 表2原矿钼物相分析结果． T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l ￡so fm o l y b d e n u mp h a s e | ％ 表l ～2 分析结果表明，原矿石中钼含量为 0 ．0 9 8 ％，主要以硫化钼形式存在，占9 0 ．2 6 ％。其 它伴生有价金属以及磷、砷等有害元素含量均较 低。铁虽达到了综合利用标准，但铁物相分析结果． 表明铁主要以赤铁矿、褐铁矿及硅酸铁形式存在， 磁铁矿中铁只占总铁的4 ．2 6 ％，无回收价值。 1 ．2 矿物组成及结构类型 矿石性质分析表明，该原矿石中主要金属矿物 为辉钼矿、磁铁矿以及少量的黄铁矿、黄铜矿等。 脉石矿物组成复杂，主要为石英、透辉石及阳起 石，其次为绿帘石、绿泥石、黑云母和斜长石等。 其主要矿物组成及相对含量见表3 。 表3主要矿物组成及相对含量 T a b l e3T h em a i nm i n e r a l sc o m p o s i t i o na n dr e l a t i v e c o n t e n t／％ 含量2 ．51 ．11 ．03 8 ．8 1 6 ．91 3 ．59 ．07 ．55 ．01 ．81 ．70 ．8 该矿石以蚀变的基性岩为主，主要容矿岩石类 型有碎粒阳起石片岩、碎粒化绿帘黑云石英片麻 岩、碎粒石英岩、碎粒石榴阳起石蚀变岩。 1 3 辉钼矿嵌布粒度 岩矿鉴定结果表明，辉钼矿矿物粒度在0 ．0 2 ～ 0 ．1n l l n ，一般宽0 ．0 4 0 ．0 6m l n ，长大于0 ．1 蛐。 辉钼矿主要呈片状、浸染状、薄膜状以及脉状分布 于脉石裂隙面及石英脉中，多平行石英细脉的脉壁排 列，以片状、板状单晶或集合体呈层或零星出现[ 引。 2 选矿试验结果及讨论 原矿性质分析结果表明，该矿石岩石类型复 杂，以碎粒结构为主。辉钼矿以充填裂隙为主要结 构类型。鳞片发育不完整，且粒度细小，不均匀分 布。另外，矿石中脉石矿物成分复杂，这些都增加 了该钼矿石回收利用的难度。 在钼矿石浮选的工业实践中，通常采用非极性 烃油作辉钼矿的选择性捕收剂，而以煤油最为常用 且效果较好。但经过详细的探索试验，磨矿细度试 验、调整剂 硅酸钠、碳酸钠、硫化钠等 用量及 煤油用量试验，获得钼粗精矿选矿指标为钼品位 1 ．8 4 ％，钼回收率8 6 ．0 0 ％。而采用新型选钼捕收剂 T M 一8 一种国内已经有生产厂家的阴离子型捕收 剂 与调整剂T z 一1 0 一种复合无机盐类调整剂 ， 得到了钼粗精矿钼品位3 ．0 6 ％，钼回收率8 5 ．6 6 ％ 的技术指标。因此，决定采用捕收剂T M _ 8 与调整剂 r I Z 1 0 来处理该矿石，具体试验结果与讨论如下。 2 ．1 粗选条件试验 粗选作业回收率对整个试验的指标起着决定性 的作用，粗选作业的选别条件是否合适，将影响试 验指标的好坏。为此，对粗选作业的磨矿细度、调 整剂用量、浮选时间、捕收剂用量、起泡剂用量 进行了详细的试验研究【3 ] 。粗选试验流程原矿 10 0 0g ，磨矿时加入调整剂T Z 1 0 用量为10 0 0 矾， 捕收剂为T M 一8 、用量为3 0 0 趴，药剂搅拌时间3 m i n ，浮选时间6m i n 。 2 ．1 ．1 磨矿细度试验 为了考察磨矿细度对钼矿浮选回收指标的影 响，进行了磨矿细度条件试验，试验结果见图l 。 堡 遥 避 堡 静 擎 回 一7 4 斗m 含量，％ 图1 磨矿细度试验结果 F i g ．1 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s se x p e r i m e n t s 从图1 试验结果看出，随着磨矿细度的增加， 钼回收率逐渐增加，但一定程度后增加缓慢，而钼 粗精矿则先增加后减少，细度一7 4 斗m7 5 ．0 ％时达 最高，故确定此细度为粗选段最佳磨矿细度。 2 ．1 ．21 Z 1 0 用量试验 为了考察调整剂r I Z 一1 0 的用量对钼矿浮选回 收指标的影响，进行了调整剂r I Z 一1 0 用量的条件 试验，试验结果见图2 。 从图2 试验结果看出，当r F Z 一1 0 用量为10 0 0 矾时，钼粗精矿回收率达最高，而钼品位则变化 不大，故r I Z 一1 0 用量定为10 0 0 趴。 2 ．1 ．3T M 一8 用量试验 为了考察捕收剂T M 一8 的用量对钼矿浮选回收 指标的影响，进行了捕收剂T M 一8 用量的条件试 万方数据 3 4 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第4 期 堡 迥 咯 堡 锝 娶 回 药剂用量双g t ．1 图2T Z 一1 0 用量试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fT Z - 1 0d o s a g ee x p e r i m e n t s 验，试验结果见图3 。 堡 辽 咯 堡 锝 警 回 药剂用量， g 一 图3T M 一8 用量试验结果 F i g ．3 R e s u l t so f 田江一8d o s a g ee x p e r i m e n t s 根据图3T M 一8 用量试验结果，兼顾品位及回 收率，T M 一8 用量定为3 0 0g ／t 。 2 ．2 精选条件试验 由于辉钼矿具有较好的天然可浮性，但质软， 磨矿时容易泥化而黏附在脉石颗粒表面，增加脉石 矿物可浮性导致脉石进入泡沫产品中，降低精矿的 质量[ 4 | 。因此，在钼矿石浮选工艺流程中，通常 采用阶段磨矿、阶段浮选流程。 另外，明矾在钼精选过程中可以起到絮凝的作 用，将细微的脉石矿物絮凝后，使其脱离辉钼矿矿 粒表面，从而恢复或增加辉钼矿的可浮性。因此， 在钼精选过程中加入明矾。 2 ．2 ．1 粗精矿再磨试验 粗精矿再磨的合理位置对于有用矿物的单体解 离至关重要[ 5 】。因此，进行了粗精矿直接再磨试 验和精选后精矿再磨再选试验。 粗精矿直接再磨试验流程为粗选精矿再磨后进 行两次精选作业，再磨作业中加人1 7 0 矾调整剂 T Z 1 0 ，精选作业中加入明矾用量分别为1 0 0 、7 0 趴，并补加3 0g ／t 捕收剂T M 一8 。再磨时间2 5m i n ， 精选时间3m i n 。 粗精矿精选后再磨再选试验流程为粗精矿精选 两次后进行再磨，然后再进行一次精选。再磨作业 q a j J I j L l 7 0 加调整剂．I Z 一1 0 ，精选作业中加人明 矾，用量分别为1 0 0 、3 0 和1 7 0 矾，并补加3 0 驴捕 收剂T M 一8 。再磨时问为2 5m i n ，精选时间3m i n 。 表4粗精矿再磨试验结果 T a b l e4R e s u l t so fr o u g hc o n c e n t r a t er e g r i n d i n g e x p e r i m e n t s ／％ 根据表4 试验结果可以看出，粗精矿直接磨后 再精选 两次精选 比粗精矿精选后再磨流程 三 次精选 指标要好，故选择粗精矿直接再磨后进行 精选试验。 2 ．2 ．2 精矿再磨细度试验 为了考察精矿再磨细度对钼矿浮选回收指标的 影响，进行了精矿再磨细度条件试验，试验结果见 图4 。 冰 、 靼 呕 堡 静 擎 圄 - 7 4 斗m 含量，％ 图4 精矿再磨细度试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fc o n c e n t r a t er e g r i n d i n ge x p e r i m e n t s 根据试验结果选定第一次再磨细度一7 4p , m 9 7 ．1 l ％。 2 ．2 ．3 精选段药剂对比试验 为了进一步简化药剂制度，对精选段进行了调 整，考察了精选第一段作业中添加松醇油对精选指 标的影响。 由表5 可以看出，两种药剂试验结果品位相差 万方数据 表5 精选段药剂对比试验结果 T a b l e5R e s u l t so fr e a g e n tc o n t r a s te x p e r i m e n t so f c l e a n i n gstage|％ 精选段药剂他t ．1 产品名称产率钼品位回收率 精矿0 ．1 硒2 9 ．2 2 5 2 ．7 7 中矿20 ．3 5 06 ．∞ 2 2 ．8 5 ’r M 一83 0 ，松醇油1 ．7 中矿l0 ．7 1 70 ．6 4 5 ．0 1 尾矿9 8 ．7 稻0 ．0 1 8 1 9 ．3 7 原矿1 0 0 ．0 0o ．0 9 1 91 0 0 ．0 精矿0 ．2 8 42 2 ．7 57 1 ．5 4 ’r M 一81 7 0 中矿2 中矿1 尾矿 o ．2 6 7 o ．5 鳄 9 8 ．8 5 0 2 ．0 2 0 ．5 8 0 ．0 1 7 5 ．9 8 3 ．8 8 1 8 ．∞ 原矿1 0 0 ．0 00 ．0 9 0 31 0 0 ．0 6 ．4 7 ％，但回收率相差将近2 0 ％，少量的松醇油加 入精选作业会影响到钼的回收率指标。故试验精选 段选用药剂．I M 一8 用量定为1 7 0g ／t 。 2 ．2 ．4 两次再磨流程试验 根据该辉钼矿嵌布粒度细且不均匀特征，进行 了两次再磨流程试验。试验流程见图5 ，试验结果 见表6 。 从表6 看出，钼精矿品位为4 8 ．3 4 ％，回收率 为3 5 ．7 6 ％，由此说明条件试验中所定药剂用量比较 合适，试验指标也比较可靠、稳定。 2 ．3 闭路流程试验 在开路试验的基础上，将试验流程图5 中的矿 表6两次再磨流程试验结果 T a b l e6R e s u l t so ft w i c er e g r i n d i n g e x p e r i m e n t s ／％ 产品名称 产率钼品位 回收率 雨1 - 而万1 西广丽 中矿60 ．1 1 7 2 3 ．0 62 9 ．8 0 中矿50 ．1 0 0 5 ．2 25 ．7 4 中矿40 ．2 6 72 ．0 2 5 ．9 6 中矿30 ．5 9 9 0 ．5 83 ．8 6 中矿20 ．5 8 30 ．5 6 3 ．6 4 中矿10 ．4 5 00 ．2 4 1 ．2 2 尾矿9 7 ．8 1 70 ．0 1 3 1 4 ．0 2 原矿1 0 0 ．0 00 ．0 9 0 61 0 0 ．0 中矿6 图5 两次再磨试验流程 F i g ．5 F l o w s h e e to ft w i c er e s r i n d i n ge x p e r i m e n t s 下转第8 9 页 万方数据 2 0 1 4 年第4 期郑霞裕等特殊截面形状磁介质的磁场特性及抗弯强度分析 豹 4 几种介质中当量直径4m m 的正方形截面 介质的磁场力和抗弯强度都是最大的，此种介质能 达到高抗弯强度和高磁场力相统一。 参考文献 [ 1 ] 张去非，穆晓东．微细粒弱磁性铁矿石资源的特征及分 选工艺[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 3 ，2 3 4 2 3 2 6 ． [ 2 ] 曾尚林，安登气，曾维龙．从尾矿中回收- 3 8t i m 粒级铁精 矿的选矿试验研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 8 ，2 8 1 3 4 3 6 ． [ 3 ] S v o b o d aJ ．T h ee f f e c to fm a g n e t i cf i e l ds t r e n g t ho nt h e e f f i c i e n c yo fm a g n e t i cs e p a r a t i o n [ J ] ．M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ， 1 9 9 4 ，7 5 - 6 7 4 7 7 5 7 ． [ 4 ] L iXL ，Y a oKL ，L i u HR ，e ta 1 ．T h ei n v e s t i g a t i o no f c a p t u r eb e h a d o mo fd i f f e r e n ts h a p em a g n e t i cs o u r c e si n t h eh i g h - g r a d i e n tm a g n e t i cf i e l d [ J ] ．J o u r n a lo fM a g n e t i s m a n dM a g n e t i cM a t e r i a l s 。2 0 0 7 ，3 1l 2 4 8 1 4 8 8 ． [ 5 ] W a t s o nJHP ．M a g n e t i cf i l t r a t i o n [ J ] ．J o u r n a lo fA p p l i e d P h y s i c s ，1 9 7 3 ，4 4 9 4 2 0 9 4 2 1 3 ． [ 6 ] N e s s e tJ ，T o d dI ，F i n c hJ ，e ta 1 ．Al o a d i n ge q u a t i o nf o r h i 曲g r a d i e n tm a g n e t i cs e p a r a t o r s 【J 】．I E E ET r a mo n M a g ，1 9 8 0 1 6 8 3 3 8 3 5 ． [ 7 ] F r i e n d l a e n d 盯F ，T a k a y a s uM ，R e t t i n gJ ，e t a 1 ．P a r t i c l e f l o wa n dc o l l e c t i o np r o c e s si ns i n g l ew i r eH G M Ss t u d i e s [ J ] ．I E E ET r a n s a c t i o n s o n M a g n e t i c s ，1 9 7 8 ，1 4 6 1 1 5 8 - 1 1 6 4 ． [ 8 ] 陈传尧．工程力学[ M ] ．北京高等教育出版社，2 0 0 6 2 1 5 - 2 1 7 ． 、 ／斗 ／佘 ／会 ／玉 ，玉 ／仝 ／佘 ／≯ ／争 ／佘 ／佘 ／i 、 ／佘 ／佘 ／佘 ／佘 ／佘 ／；、 ／玉 一，乱 ／佘 ／小 ／i 、 ／；、 ／佘 ／；、 ／乱 ／乱 ／乱 ／乱 ，，乱 ／乱 ／乱 卜 上接第3 5 页 中矿顺序返回进行了闭路试验，两次再磨流程试验 结果见表7 。 表7两次再磨流程闭路试验结果 T a b l e7R e s u l t so fc l o s e dc i r c u i te x p e r i m e n t sb y t w i c er e g r i n d i n gf ％ 3 结论 1 该矿石矿物组成比较简单，但容矿岩石类 型比较复杂，以蚀变的基性岩为主，形成以碎粒结 构为主的结构类型。 2 辉钼矿矿物粒度范围从0 ．0 2 加．1t o n i ，粒 度较细且分布不均匀，而且辉钼矿也多以充填裂隙为 主。由于辉钼矿的特殊结构，使得解离难度比较大。 3 经过细磨后，矿粒的比表面积显著增大， 增大的表面能减小不同矿物间表面性质的差异，导 致有用矿物与脉石矿物问的黏附，是影响钼选矿指 标的根本原因。而常规的煤油与松醇油及混合抑制 剂的配合选择性较差，不能很好地解决该矿石钼矿 物与脉石矿物有效分离问题。因此对该矿石中钼的 回收采用新型捕收剂T M 一8 与调整剂T Z 一1 0 ，得到 了很好的技术指标。 4 该试验流程获得了钼精矿品位4 3 ．2 1 ％、钼 回收率6 9 3 1 ％1 燃指标，使钼得到了有效地回收。 参考文献 [ 1 ] 刘军华．钼矿选矿试验分析[ J ] ．能源与节能，2 0 1 2 7 1 0 一1 3 ． [ 2 ] 鲁军，孔晓薇．青海某钼矿选矿试验研究[ J ] ．矿业快 报，2 0 0 6 1 0 2 3 2 5 ． [ 3 ] 崔长征．陕西某难选钼矿工艺矿物学研究[ J ] ．金属矿 山，2 0 1 2 1 1 8 7 8 9 ． [ 4 ] 林春元．钼的选矿与深加1 - [ M ] ．北京冶金工业出版 社。1 9 9 6 3 7 - 6 0 ． [ 5 ] 张树宏．某钼矿浮选工艺试验研究[ J ] ．矿产综合利用， 2 0 0 8 2 l o - 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