预处理新工艺回收伴生钼的研究.pdf

2 0 0 5 年第 6 期 有色 金属 选矿部分 2 3 预处理新工艺回收伴生钼的研究 李春菊，郑德雪 江西铜业集团公 司德兴铜矿， 江西 德兴 3 3 4 2 2 4 摘要 分析了铜钼混合精矿的特性， 针对该特性创造性地提出分选前采用特种旋流器进行预处理新工艺， 脱除 混合精矿中大量残药、 细泥 铜 并浓缩脱水， 降低了抑制剂等药剂用量， 提高技术指标。 生产应用结果表明， 铜钼分选作 业回收率提高了 1 1 ．4 1 ％， 硫化钠消耗降低了 3 2 ． 1 7 ％． 浮选能力提高了3 3 ． 4 1 ％， 其它各项指标也有明显改善。 关键词 预处理； 铜钼分选； 试验； 应用 中图分类号 T D 9 5 4 ； T D 9 5 2 ． 1 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 5 0 6 0 0 2 3 0 3 江西铜业集团公司德兴铜矿为我国特大型斑岩 铜矿， 伴生着金 、 银、 铜、 硫等多种有价元素， 其中钼 金属储量达数十万吨。 在选矿过程中， 钼等有价元素 随铜而富集在铜精矿中。 该矿自1 9 8 2 年建成第一座铜钼分选车间以来， 钼精矿年产量一直在几十吨上下徘徊，由于生产成 本太高， 时开时停， 回收钼生产一直没有正常化。近 几年选钼先后完成了一系列完善工艺流程、降低选 钼生产成本的技术改造与攻关试验，取得一定效果 ， 但是仍然未能根本上改变选钼药剂消耗大、 产量低、 成本高的基本现状。而预处理工艺技术路线则将降 低铜钼分选药剂用量、提高技术经济指标延伸到原 先固有的浮选作业以外， 依据选矿“ 能丢早丢” 的普 遍原则， 改变铜钼分选矿浆特性， 铜钼分选工艺取得 重大突破。 l 矿石 浆 物质组成 1 ． 1 主要矿物特性 德兴铜矿矿石以细脉浸染型硫化矿为主，主要 金属矿物为黄铁矿、 黄铜矿、 辉钼矿。主要脉石矿物 为绢云母 、 石英 ； 辉钼矿多为自形、 半 自形鳞片状集 合体 ，呈浸染状星散分布 ，粒径一般 为 0 ． 0 2 ～ 0 ．0 7 m m， 当磨到 0 ．0 2 m m时， 单体解离度可达 8 0 ％。 1 ． 2 粒级组成 铜钼混合精矿颗粒极细，其粒级组成及金属分 布情况见表 1 。 由表 1 可知， 该精矿粒度较细， 粒级呈中间大 ， 二头小分布规律， 一 7 4 1 9 m粒级占6 9 ．8 7 ％。 各粒级 中铜、 钼品位呈中间高二头低状， 一 3 7 1 9 m粒级含 收稿 日期 2 0 0 5 - 0 7 2 1 作者简介 李春菊 1 9 6 9 一 ， 女， 江西余干人， 工程师。 表 1 铜钼混合精矿粒度分布组成 T a b 1 S i z e d i s t r i b u t i o n o f c o p p e r mo l y L I d e n u m b u l k c o n c e n t r a t e 钼最高，钼金属富集于该粒级中， 一 1 0 m粒级钼品 位贫化较强。 金属占有率与产率呈正相关关系， 钼金 属占有率主要集中在一 7 4 1 9 m粒级， 达 8 5 ． 8 6 ％， 强 于铜金属 。 2 预 处理 工艺原理 2 ． 1 细粒矿物影响 众所周知， 细粒浮选是选矿主要难题之一。 细粒 浮选有三大恶果 药剂消耗量大， 精矿品位低和回收 率低。 造成这三大恶果的主要原因是细粒质量小 、 比 表面积大和表面键力不饱和。 质量小效应是与气泡碰撞的机率少，或质量小 动能也小， 细泥与气泡碰撞时， 不易克服矿物与气泡 之间的水层阻力， 难以黏附在气泡上， 或阻碍粗粒在 气泡上的附着， 起到抑制粗粒浮游作用； 同时细粒重 量轻， 在泡沫层中下沉极慢 ， 是浮选时泡沫发黏的一 个重要原因。 比表面积大效应是在矿浆中吸收大 量 的浮选药剂 ， 破坏正常浮选 过程 ， 增大药剂消耗 。 表面键力不饱和效应是矿泥表面活性很大， 易与各 种药剂起作用， 造成药剂大量消耗。 同时细泥具有很 强的水化能力，当这种水化能力很强的矿浆附着在 维普资讯 2 4 有 色 金属 选矿部 分 2 0 0 5 年第 6 期 气泡表面时， 则气泡表面上的水膜不易流走， 使泡沫 过分稳定， 从而给精选等作业增加难度。 2 ． 2 残留药剂影响 德兴铜矿以选硫化铜为主，在选铜过程中使用 了大量的铜捕收剂和铁的抑制剂 ，大量疏水性的铜 矿物捕收剂等药剂均吸附在铜钼混合精矿颗粒表面 上，矿浆中同时还夹带有不少的铁抑制剂等有害药 剂； 以正浮选选钼的铜钼分选过程中， 直接分选时， 要消除铜矿物表面及浆体中各种药剂影响，或使铜 矿物颗粒表面变成亲水性，达到抑铜浮钼的工艺要 求， 必然要消耗大量硫化铜抑制剂， 既增加了药剂消 耗量， 而且使得矿浆黏性增大并趋向复杂化， 增加其 它分散药剂用量， 加深钼矿物表面交叉污染程度， 影 响钼的有效回收。 2 ． 3 细粒矿物分离 由铜钼混合精矿粒度组成及金属分布规律可 知， 该矿物一 1 0 1 m粒级钼贫化非常明显 ， 因此可确 定 1 0 1 m粒级作为分离粒度。就现有技术而言， 对 1 0 1 m粒级进行有效分离难度较大。因此选用经济 合理、 操作方便的细粒分离工艺非常关键。 经分析研究，试验选用 WD S 旋流器。该设备采 用“ 伺基圆流体渐缩线” 的特殊给料方式来减少浆体 内的砂粒在密封中的激烈冲击， 并采用特定的“ 定变 几何形状短管”来改变管道中输送的紊流液体为层 流液体， 从而提高分级效果。 3工业试验及应 用 3 ． 1 试验流程 预处理及铜钼分选工艺流程见图 1 。 铜钼混合精矿 精矿 尾矿 图 1 预处理及浮选原则流程 F i g 1 P r e p r o c e s s i n g a n d fl o a t mi o n p r i n c i p l e f l o w s h e e t 给矿压力／ MP a 图 2 给矿压力与沉砂产率及浓度的关系 F i g 2 Re l a t i o n s h i p s a mo n g f e e d i n g p r e s s u r e u n d e r f l o w a n d c o n c e n t r a t i o n 1 一 产率； 2 一 沉砂浓度 3 ． 2 预处理工业试验 3 ． 2 ． 1 预处理压力试验 一 般而言， 适宜的预处理旋流器给矿工作压力， 有利于提高沉砂产率和分级效果 ，预处理旋流器工 作压力与产率和分级效果关系见图2 。 从图 2 可知，随着预处理给矿工作压力的提高， 沉砂产率增大， 沉砂浓度提高。与常规比， 较高的旋 流器工作压力有利于增加预处理分级效果并脱除药 剂 。 预处理旋流器给矿压力与处理能力关系见图 3 ， 即随着预处理工作压力的增大， 其处理量增大。 1 O 剐 8 避 剐 压力／ MP a 图 3 给矿压力与处理能力关 系 F i g 3 Re l a t i o n s h i p s b e t we e n f e e d i n g p r e s s u r e a n d h a n d l i n g c a p a b i l i t y 1 一 处 理量 ；2 - 处理能力 3 ．2 ．2 铜钼分选试验 铜钼分选试验内容一是检验预处理与铜钼分 选技术指标及药剂用量的关系，二是考察不同处理 压力条件下与铜钼分选技术指标及药剂用量的关 系 ，即压 力 1为 0 ． 1 1 ～ 0 ． 1 2 MP a ，压 力 2为 0 ． 1 7 0 ． 1 8 MP a 。试验结果见 图 4 。 维普资讯 2 0 0 5 年第 6 期 李春菊等 预处理新工艺回收伴生钼的研究 2 5 硫化钠用量／ k g t 图 4 预处理钼分选指标 比较 F i g 4 S e p a r a t i o n i n d i c a t o r o f p r e p r o c e s s i n g mo l y b d e n u m 备注 1 ①和②、 ③和④分别是预处理l丁作压力 l 、 压力 2 时铜钼分 选的品位和回收率； 2 ⑤和⑥是直接进行铜钼分选时的品位和回收 率指标； 3 其它药剂条件 ①和②添加硅酸钠 l g ／ t ， ③和④其他药剂 图 4 表明， 铜钼混合精矿没有进行预处理时 N a 2 S 用量非常大， 其钼精矿品位随抑制剂用量的增 加变化不明显， 而钼回收率提升较明显。 预处理后铜 钼混合精矿进行分选时N a s 用量低， 且随抑制剂的 增加其品位变化 幅度较大 ，钼回收率高 ，达到 9 2 ． 1 7 ％～ 9 7 ．3 0 ％。在较佳的药剂条件下， 预处理后进 行铜钼分选时其主要抑制剂 N a 2S 可减少 2 5 k t ， 降 幅为 5 5 ．6 ％，钼回收率提高 1 7 ．6 ％，品位提升了 1 0 ． 1 5 ％0 同时表明铜钼混合精矿预处理时， 在一定的 范围内， 增加旋流器给矿压力， 有利于降低抑制剂用 量 ， 提高钼浮选指标。 3 ． 3 工业生产应用 铜钼分选预处理新工艺 自2 0 0 2年 6 月投人生 产应用， 已经取得良好技术经济效益， 预处理应用前 后各项主要技术经济指标见表2 。 未 添 加 ，⑤和 ⑥ 添 加 硅 酸 钠5 ．6 k g ／ t 、 煤 油7 0 g ／t 。 采用预处理工艺，铜钼分选作业发生了显著变 表 2 预处理工艺应用前后技术经济指标统计 T a b 2 S t a t i s t i c s o f t e c h n o e c o n o mi c i n d i c a t o r b e f o r e a n d a f t e r a p p l i c a t i o n o f p r e p r o c e s s i n g t e c h n o l o g y 化 1 技术经济指标显著提高 ，浮选能力提高了 3 3 ．4 1 ％， 选钼回收率提高了 1 1 ． 1 4 ％， 精矿品位提高 了0 ．6 3 ％，硫化钠消耗降低了3 2 ． 1 7 ％， 其它各种药剂 如水玻璃、煤油等也大幅度降低，节约生产成本约 2 0 0 0 万T r_y a 。 2 生产操作稳定， 浮选泡沫性脆， 流动 性好， 浮选速率明显加快 ， 中矿循环量大幅度减少。 “ 发黏” 现象基本消除， 浮选泡沫“ 清爽” 。 4结语 1 ． 采用特种旋流器进行铜钼混合精矿分选前 预处理，能够脱除铜钼混合精矿中大量药剂和大部 分细泥， 并具有浓缩作用， 工业应用结果显示该工艺 具有巨大的经济效益。 采用预处理新工艺后， 选钼回 收率提高了 l 1 ．4 1 ％， 钼精矿品位提高 0 ．6 3 ％， 铜钼 分选浮选能力提高了 3 3 ．4 1 ％，节约硫化钠用量 3 2 ． 1 7 ％。 其各种药剂也大幅度减少， 浮选作业操作稳 定 。 2 ． 在一定条件下， 提高预处理旋流器给矿工作 压力， 有利于提高预处理沉砂产量和浓度， 减少溢流 “ 夹砂” ， 降低铜钼分选时的药剂用量。 3 ． 预处理新工艺具有技术先进 、工艺稳定可 靠 ， 生产操作简便以及投资省、 运行费用低等优点 ， 是一种有较高实用价值的新工艺 ，具有广阔应用 前景 。 参考文献 [ 1 ] 朱训， 黄崇轲 ， 芮宗瑶， 等． 德兴斑岩铜矿[ M ] ． 北京 地质 出版社， 1 9 8 3 ， 1 7 6 1 7 8 ． [ 2 ] 龚明光．浮游选矿[ M] ．北京 冶金工业出版社， 1 9 8 8 ， 2 5 3 2 5 4 ． 下转第 3 6页 维普资讯 有色金,I t 选矿部 分 2 0 0 5 年第 6 期 A CⅡt CUI T oF FI NE CRUS m NG W I TH S LURRY S EP ARATI oN AP P LI ED I N F UZ HoU URANnJ M M I NE A ，S HANG 圈 ， l 8 ，C A[Y u n c h u a n ，CHI q． N J i n g C h e mi c a l En g i n e e r i n g a n d Me t a l l u r g y，Be ij i n g 1 0 1 1 4 9， ABS TRACT R e s e a r c h I n s t i t u t e o f Ch i n a P e r c o l a t i o n l e a c h i n g i s a n e wl y d e v e l o p e d a n d e mp l o y e d p r o c e s s i n F u z h o u Ur a n i u m Mi n e ．T e s t r e s u l t s i n d i c a t e d t h e o p t i ma l o r e p a r t i c l e s i z e w a s 一 5 ram wi t h - 0 ． 1 5 mm f r a c t i o n r e mo v e d ．f o r t h e l e a c h i n g p r o c e s s ． T h e p a r t i c l e s i z e i s o n e o f t h e mo s t s i g n i fi c a n t f a c t o r s i n fl u e n c i n g t h e u r a n i u m e x t r a c t i o n ．T h e s u c c e s s o f p e r c o l a t i o n l e a c h i n g c l o s e l y r e l a t e s w i t h t h e q u a l i t y o f fi n e c r u s h i n g o f o r e a n d t h e e ffic i e n c y o f s l u r r y r e mo v a 1 ．Th i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e e q u i p me n t s e l e c t i o n a n d t e c h n o l o g i c a l c o n f i g u r a t i o n o f t h e s y s t e m o f fin e c rus h i n g wi th s l u r r y s e p a r a t i o n i n F u z h o u U r an i u m Mi n e ． KEY W ORDS fi n e c rus h i n g o f o r e ；s l u r r y s e p a r a t i o n ；e q u i p m e n t s e l e c t i o n ／ ； ／ ； 、 ／ ； 、 ， ； 、 ， ； 上接第2 5 页 S 彻Y ON PREPRoCES S D G NEW TECHNoL oGY oF RECLA D G ACCoM PANⅡ D M OLYBDENUM J i a n g x i C o p p e r C o r p o r a t i o n， De x i n g C o p p e r Mi n e ， J t a n g x t De x i n g 3 3 4 2 2 4， C h i n a Th e a r t i c l e a n a l y z e s t h e c h a r a c t e r i s t i c s p r e p r o c e s s i n g n e w t e c h n o l o g y of r e mo v i n g a l o t c o p p e r mo l y b d e n u m b u l k c o n c e n t r a t e ． T o ward t h i s ， r e a g e n t s r e s i d u e a n d fi n e mu d c o p p e 0， c o n c e n t r a t i n g and d e wa t e r i n g b y s p e c i a l t y p e o f c y c l o n e b e f o r e sep ara t i o n Was p u t f o r w ard c r e a t i v e l y ．Th e r e s u l t i s t h a t d o s a g e o f d e p r e s s o r e t c was d e c r e ase d an d t e c h n o l o gy i n d i c a t o r wa s i mp r o v e d ．T h e a p p l i c a t i o n i n d i c a t e s r e c o v e r y of c o p p e r a n d mo l y b d e n u m s e p a r a t i o n h a s i n c r e a s e d b y 1 1 ． 4 ％ ． c o n s u mp t i o n o f s o d i u m s u l p h i d e h as d e c r e ase d b y 3 2 ． 1 7 ％ ， fl o a t a t i o n c a p a b i l i t y h as i n c r e ase d b y 3 3 ． 4 1 ％ ， a n d o t h e r i n d i c a t o rs h a v e a l s o o b v i o u s l y i mp r o v e d ． KEY W ORDS p r e p r o c e s s ；s e p ara t i o n o f c o p p e r m 0 l y b d e n u m； e x p e r i m e n t ； a p p l i c a t i 0 n 维普资讯