提高某低品位难选铜钼矿铜钼粗选回收率的试验研究.pdf

1 2 有色金属 选矿部分2 0 0 8 年第3 期 提高某低品位难选铜钼矿铜钼粗选回收率的试验研究 王雅静1 ，田锋2 1 ．昆明理工大学，昆明6 5 0 0 9 3 ；2 ．西北矿冶研究院矿物工程研究所，甘肃白银7 3 0 9 0 0 摘要对某低品位铜钼矿回收铜钼进行了选矿试验研究。由于该矿中铜矿物氧化严重，采用铜钼混合浮选流 程，粗选获得的铜回收率较低。为提高粗精矿中铜钼的回收率，采用高效选择性捕收剂D F 与丁基黄药组合使用， 所得粗精矿铜、钼品位分别达到4 ．0 3 ％和0 ．1 7 6 ％，回收率分别达到5 2 ．4 4 ％和8 4 ．3 3 ％。获得了较好的选别指标。 关键词铜钼矿；浮选；铜钼回收率；选择性捕收剂 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 0 8 0 3 - 0 0 1 2 - - 0 4 钼是自然界中分布较少的一种元素，在地壳中 的平均含量约为0 ．0 0 1 ％。世界上美国的钼资源最 丰富⋯。我国钼资源十分丰富，其储量约占世界 钼总储量的2 5 ％，仅次于美国，居世界第二位，是 我国六大优势矿产资源之一[ 2 ] 。 铜钼矿石是获得钼精矿的主要来源之一，国外 处理铜钼矿石的国家主要有美国、加拿大、智利 等⋯。目前国内外处理铜钼矿大多采用浮选的方 法。铜钼矿的浮选方法一般有优先浮选、部分混合 浮选和混合浮选一再分离[ 4 ] 三种方案。但在生产 实践中，对于低品位铜钼矿石，最常用的是铜钼混 合浮选工艺。 1 试样及其性质研究 矿样采自某铜钼矿山的不同采点，综合样为斑 岩型铜钼矿石 含铜较低 与氧化较严重的铜矿石 所配制的矿样。矿石性质较复杂，铜矿物以粗细不 均匀嵌布为主，且氧化严重；辉钼矿与其它矿物嵌 布关系亦较复杂，部分以细粒状、星点状、泥土 状、模糊状产于脉石中，解离比较困难，对钼矿物 的回收影响很大，且有部分铜矿物和钼矿物在一起 共生，使铜钼分离有一定的难度。造成钼精矿中铜 的含量不会太低，故该铜钼矿石属于难选矿石。 1 ．1 原矿化学多元素分析 原矿化学多元素分析结果见表1 。 从表1 可以看出，该铜钼矿铜品位为0 ．4 3 ％， 钼品位为0 ．0 1 4 ％；脉石矿物以S i O 和A 1 2 0 3 为主， 其含量分别为6 9 ．8 2 ％、1 1 ．7 2 ％，铜、钼品位均较 低，可以确定该矿为低品位铜钼矿。 收稿日期2 0 0 8 - 0 2 2 4 作者简介王雅静 1 9 8 1 一 ，女，河北张家口．人，博士研究生。 表l原矿多元素分析结果 T a b l elC h e m i c a la 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 fr u n - o f m i n eo r e ％ 元素C uM oP b z l IF eSW 0 3S i 0 2m 2 0 3C a OM s OA s 质量分数0 ．4 30 D 1 4 微0 ．0 52 ．0 60 ．5 30 ．0 2 7 6 9 ．8 211 ．7 20 ．6 60 ．2 1 0 ．0 5 1 ．2 原矿物相分析 为了进一步查明该铜钼矿中铜、钼的矿物组 成，对该铜钼矿进行了物相分析，其结果如表2 。 表2原矿铜钼物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e ra n dm o l y b d e n u m p h a s e ％ 相别原生硫化铜氧化铜 总铜硫化钼氧化钼总钼 质量分数0 ．0 6 0 ．3 70 ．4 30 ．0 1 30 ．0 0 1 0 ．0 1 4 占有率 1 3 ．9 58 6 ．0 51 0 0 ．09 2 ．8 67 ．1 41 0 0 ．0 物相分析结果表明，该铜钼矿中原生硫化铜的 含量为0 ．0 6 ％，占有率为1 3 ．9 5 ％，其余部分为氧 化铜，含量为0 ．3 7 ％，占有率为8 6 ．0 5 ％，镜下观 察发现孔雀石和硅孔雀石所占比例不小；钼矿物则 主要以硫化钼的形式存在，硫化钼的含量为 0 ．0 1 3 ％，占有率为9 2 ．8 6 ％，氧化钼的含量为 0 ．0 0 1 ％，占有率为7 ．1 4 ％。由此可见，该铜钼矿中 铜的氧化率极高，这对该矿中的铜回收率的提高 带来很大的困难。 2 探索性试验 根据委托单位试验要求，结合该矿石的结构、 构造、矿物共生组合、嵌布关系等特性，本试验主 万方数据 2 0 0 8 年第3 期王雅静等提高某低品位难选铜钼矿铜钼粗选回收率的试验研究 1 3 要采用铜钼混合浮选方案。铜钼混选的捕收剂，最 常用的是黄药类，或添加黑药、煤油等作辅助捕收 剂。在铜钼混合粗选捕收剂探索试验过程中发现常 规捕收剂对铜钼矿物尤其是对钼矿物的捕收能力 差，浮选泡沫现象较差。经过对铜钼混合浮选方案 的大量探索试验，确定试验工艺条件见图1 ，试验 结果见表3 。 原矿 铜钼粗精矿尾矿 图1 ，铜钼粗选条件试验流程 F i g ．1 C o n d i t i o nt e s tf l o w s h e e to fr o u g h i n gc o p p e r a n dm o l y b d e n u m 表3 铜钼粗选捕收剂探索试验结果 T a b l e3T h ee x p l o r a t o r yt e s tr e s u l t so fc o p p e ra n d m o l y b d e n u mo fc o l l e c t o r s ％ 试验结果表明，采用常规捕收剂丁基黄药与新 型捕收剂D F 组合作为铜钼粗选捕收剂，效果良 好。该种新型捕收剂捕收力强、选择性较好，兼有 一定的起泡性能。 3 试验结果及讨论 3 ．1 磨矿细度试验 按照图1 所示流程及条件，进行原矿磨矿细度 试验，试验结果见图2 。 试验结果表明，随着磨矿细度的增加，粗精矿 中铜、钼的品位均有所降低，铜钼回收率均呈上升 趋势。同时，矿石中的铜矿物氧化较严重，辉钼矿 又易过磨，如果将原矿磨的太细，会使矿物中次生 矿泥的含量增大，从而影响到粗精矿品位及粗选回 收率的提高，试验过程中，为了保证获得较高的粗 选回收率，将原矿磨矿细度确定为7 0 ％- 7 4 m 。 瀑 旃 娶 圄 器 ， 骚 磨矿细度／- 7 4 t L m ％ 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 T h et e s tr e s u l t so fg r i n d i n gs i z e l 铜品位；2 铜回收率；3 钼品位；4 钼回收率；下同 冰 谆 擎 雹 器 ， 曝 图3N a 2 s N I - h 2 s O 。试验结果 F i g ．3 T h ed o s a g et e s tr e s u l t so fN 硝a n d N H 4 2 s 0 4d o s a g e 3 ．2 铜钼粗选硫化钠 硫酸铵用量试验 采用硫化钠作为该矿中氧化铜矿物的活化剂， 同时采用硫酸铵提高硫化钠的活化效果，试验过 程中，将硫化钠及硫酸铵同时加入球磨机，试验 结果见图3 。试验结果表明，随着硫化钠和硫酸 铵用量的增加，虽然混合粗精矿中铜钼的品位变 化不大，但粗精矿中铜钼的回收率均呈上升趋势， 所以，试验选用铜钼粗选硫化钠 硫酸铵用量为 16 0 0 9 ／t 8 0 0 8 0 0 。 3 ．3 铜钼粗选碳酸钠用量试验 由于铜钼粗选试验在碱性介质中进行，p H 调 整剂探索试验曾选择石灰及碳酸钠调整p H 值，试 验结果表明，采用石灰调整p H ，对辉钼矿回收率 的提高不利，相比之下采用碳酸钠作为介质调整 剂，所得结果较优。碳酸钠试验结果见图4 。当碳 酸钠用量超过l O O O g t t 时，粗精矿中铜钼的回收率及 铜的品位基本变化不大，但是钼在粗精矿中的回收率 却呈下降态势，综合考虑品位及回收率指标，试验确 定适宜的铜钼粗选碳酸钠用量为l O O O 矾 p H i 8 。 万方数据 1 4 有色金属 选矿部分2 0 0 8 年第3 期 零 薪 娶 叵 器 ， 辱 碳酸钠用量／ g t - 1 图4 碳酸钠用量试验结果 F i g ．4 T h ed o s a g et e s tr e s u l t so fN a 2 C 0 3 零 静 擎 雹 霹 ， 露 水玻璃用量， g r 1 图5 水玻璃用量试验结果 F i g ．5 T h ed o s a g et e s tr e s u l t so fs o d i u ms i l i c a t e 3 ．4 铜钼粗选水玻璃用量试验 水玻璃在该试验过程中有两个主要的作用 1 矿泥分散剂，主要用来分散磨矿过程中产生的 次生矿泥，使其尽量不影响浮选过程及选别指标； 2 硅酸盐矿物的抑制剂，从多元素分析可以看 出，该矿中含有大量的硅酸盐矿物，在试验过程中 使用水玻璃，可加强对硅酸盐及铝硅酸盐类脉石矿 物的抑制。试验结果见图5 。从图5 可看出，水玻 璃用量的增加，钼在粗精矿中的回收率有所提高， 但钼的品位却略有下降，综合考虑各项选别指标， 铜钼粗选水玻璃用量为1 0 0 0 ∥t 。 3 ．5 铜钼粗选丁基黄药 D F 用量试验 铜钼混合浮选常用的捕收剂是黄药、黑药等阴 离子捕收剂，有时添加煤油等烃类油作辅助捕收 剂。本试验中，选用丁基黄药、丁基黄药 丁基铵 黑药及丁基黄药 D F 等作捕收剂进行对比试验。试 验结果表明，单用丁基黄药或丁基黄药与丁基铵黑 药混用作捕收剂对铜钼矿物的捕收能力较弱，泡沫 状态较差，选别指标亦低。而采用丁基黄药与新型 选择性捕收剂D F 组合使用，作为铜钼粗选捕收 剂，所得到的选别指标较前两组好。该种新型捕收 剂捕收力强、选择性较好，兼有一定的起泡性能， 试验结果见图6 。试验结果表明，捕收剂用量少 时，钼在粗精矿中的回收率较低，而随着捕收剂用 量的增加，铜钼粗精矿中钼的品位急剧下降，因 此，适宜的铜钼粗选丁基黄药 D F 用量为1 4 0 8 0 6 0 趴。 冰 旃 娶 国 器 ， 器 图6 丁基黄药 D F 用量试验结果 F i g ．6 T h ed o s a g et e s tr e s u l t so fB Xa n dD F 3 ．6 粗选试验结果 铜钼粗选试验结果如表4 。 表4铜钼粗选试验结果 T a b l e4T h et e s tr e s u l t so fr o u g h i n gc o p p e ra n d m o l y b d e n u m ％ 从粗选试验结果可以看出，虽然采用高效选择 性捕收剂D F 与丁基黄药组合使用所取得的选别指 标较其它常规捕收剂的好，但粗选铜钼的回收率仍 然较低，尤其是铜的回收率仅为5 2 ．6 6 ％，镜下观 察发现，损失于尾矿中的铜矿物主要以孔雀石及硅 孔雀石为主。为了进一步降低尾矿中铜的含量，应 进行更加详细的研究工作。 4 结语 针对该铜钼矿进行了较为系统的粗选工艺参数 优化条件试验研究。在着重考虑提高铜钼粗选作业 回收率的情况下，初步得出以下结论 1 该矿中的铜矿物氧化率极高，且铜矿物种 类较多，亦与褐铁矿、黏土质矿物关系密切；同 时，该矿中的辉钼矿形态复杂，在磨矿过程中易产 生过磨及泥化现象，其表面易被铁质、黏土等污染 而影响其品级，从而在很大程度上为提高铜钼粗选 回收率增加了难度。 2 新型高效捕收剂D F 对该铜钼矿具有良好 万方数据 2 0 0 8 年第3 期王雅静等提高某低品位难选铜钼矿铜铝粗选回收率的试验研究 1 5 的选择性捕收作用，兼具有一定的起泡性能，与常 规捕收剂相比，在一定程度上能较大幅度地提高铜 钼粗精矿品位及其粗选作业的回收率。 3 针对混合粗选的尾矿，进行镜下观察发现， 损失在尾矿中的铜矿物主要以孔雀石及硅孔雀石为 主，为加强该部分铜矿物的回收，应做进一步详细 的研究。 参考文献 [ 1 ] 张军成．铜钼矿石的选矿及铜铝分离工艺[ J ] ．矿业快 报，2 0 0 6 ， 8 1 3 1 5 ．，‘ [ 2 ] 许洁瑜，杨刘晓，王俊龙．中国钼资源利用与何持续发 展战略研究[ J ] ．中国钼业，2 0 0 5 ， 4 3 _ 9 ． [ 3 ] 胡熙庶有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 7 [ 4 ] 李迎国，曹进成．某大型斑岩型铜铝矿选矿试验研究[ J ] ． 有色金属选矿部分，2 0 0 5 ， 1 1 4 - 1 7 ． E X P E R I M E N T A LS T U D YO N 玎江P R o V 矾GR E C o V E R YO FC o P P E RA N D M O L Y B D E N U MF R O MR E F E R A N C YL o W G R A D EC o P P E R M O L Y B D E N U MO R E W A N GY a j i n g I ，Z L 4 ⅣF 芒肌矿 1 ．K u n m i n gU n i v e r s i t vo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，K u n m i n g6 5 0 0 9 3 ，C h i n a ；2 ．N o r t h w e s t R 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 a i y i nG a n s u7 3 0 9 0 0 ，C h i n a A B S T R A C T At e c h n o l o g i c a lp r o c e s so fr e c o v e r i n gc o p p e ra n dm o l y b d e n u mf r o mt h el o w g r a d ec o p p e r m 0 1 y b d e n u n o r ew a ss t u d i e di n t h i sp a p e r ．S i n c et h eo x i d a t i o no fc o p p e rm i n e r a lw a sg r a v e ，c o p p e rr e c o v e r yo f r o u g l c o n c e n t r a t ew a sl o wb y c o p p e ra n dm o l y b d e n u mb l e n df l o a t a t i o n ．T oi m p r o v er e c o v e r yo fc o p p e r a n m o l y b d e n u mi nr o u g hc o n c e n t r a t e ，D F ，an e wh i g h s e l e c v t i v ea n de f f e c t i v ec o l l e c t o r ，w a su s e dw i t hB c o m p o s i t i v e l y ．T h eg r a d eo fc o p p e ra n dm o l y b d e n u mi nr o u g hc o n c e n t r a t ew a sa t t a i n e d t o4 ．0 3 ％a n d0 ．1 7 6 c , ， r e s p e c t i v e l y ，w h i l er e c o v e r yw a so b t a i n e dt o5 2 ．4 4 ％a n d8 4 ．3 3 ％．T h ei n d i c a t o ro fs e p e r a t i o nW a sg o o d ． K e yw o r d s c o p p e r - 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