關于銅鉬礦石的選礦與銅鉬分離工藝的探討

王鶴強，李立果

西藏華泰龍礦業開發有限公司

關于銅鉬礦石的選礦與銅鉬分離工藝的探討

王鶴強，李立果

西藏華泰龍礦業開發有限公司

銅鉬礦石是鉬的主要來源，因此對其進行有效地選取和分離就顯得尤為重要，本文對其選取方案與分離方案進行探討，采用次氯酸鈉和電解法可以高效地進行分離操作。

銅鉬礦石；選礦；分離

1 引言

銅鉬礦石是鉬的主要來源之一，而智利、美國、加拿大、秘魯、墨西哥以及蘇聯，則是從銅鉬礦石中回收鉬精礦的主要國家。含銅礦石資源的綜合利用，日益受到廣泛重視，國外將此稱為無廢料處理或無廢料選礦工藝。眾所周知的美國克萊馬克斯鉬選廠除回收鉬品位達54%的鉬精礦外，還用鉬粗選尾礦選出含50%S的黃鐵礦精礦以及獨居石共5種產品。

2 銅鉬礦石的選取

以紫金山礦區為例分析，此礦區是華南地區最大的斑巖-超熱Cu-Au-Mo礦體系之一，其中包括巨型紫金山超熱銅金礦床和大型洛波嶺斑巖銅鉬礦床。礦化與晚中生代大型構造巖漿和熱液密切相關。Cu-Au-Mo礦化發生在中間火山巖和次生斑巖入侵時期。通過Re-Os同位素，鋯石U-Pb年齡和微量元素以及Sr-Nd-Pb同位素數據，并提出了新的Pb-S和Re-Os同位素數據和鋯石微量元素數據與紫金山高硫化超熱Cu-Au礦床和Luoboling斑巖Cu-Mo沉積物相關的花崗巖，試圖探索兩礦之間的關系，以更好地了解其發展。紫金山礦床的含礦卟啉鐵礦表現出鋯石U-Pb年齡為108-10602Ma，具有較高的鋯石Ce 4+/Ce 3+比（92-1568平均值為609），但較低的鈦酸鋯588-75302℃，平均66602℃），與紫金山礦區的貧瘠情況相比，相對于紫金山卟啉礦，來自Luoboling礦床的含礦花崗閃長斑巖顯示出較年輕的鋯石U-Pb年齡為10302Ma，但具有相似或甚至更高的鋯石Ce 4+/Ce 3+比（213-2621，平均值786）和類似的鈦酸鋯溫度（595-75202℃，平均67502℃）。這些數據表明，含礦巖漿巖由相對氧化和含水巖漿結晶，結合輝鉬礦高錸含量（78.6-45102ppm），巖漿長石和硫化物的Pb和S同位素組成表明，Luoboling Cu-Mo礦床中的斑巖和成礦物質主要來自富集地幔源。相比之下，紫金山Cu-Au礦床中的含礦卟啉鐵礦可能源自與富含Cathaysia的地?；旌系牡貧げ牧?。紫金山Cu-Au礦床和Luoboling Cu-Mo礦床顯示出不同的成礦物質來源和略有不同的成礦時期，這表明這兩種礦床可能是由兩個獨立的巖漿-熱液系統組成。地殼材料可能在紫金山超熱沉積物中提供主要的Cu和Au。Cu和Au顯示垂直分區和不同的生育力，因為黃金在低氧逸度下運輸，并在溫度，壓力和pH條件的變化降低期間沉淀。建議紫金山超熱Cu-Au礦床較深處的Cu-Mo勢大，鼓勵進一步深入鉆探和勘探。

3 銅鉬礦石的分離

3.1 次氯酸鈉法

工業上多采用次氯酸鈉浸出，浸出時先機械攪拌將鉬礦和水制漿，加熱到40℃后加入NaClO和NaOH，控制浸出液pH在7～8。浸出含鉬5%～23%的低品位礦時，浸出率可達96%～98%。在生產過程中往往添加一定量的碳酸鈉以抑制NaClO的過快分解，減少NaClO的用量。硫在這種高度氧化的巖漿中將以硫酸鹽的形式存在，使得硫化氫元素Cu和Mo在熔體中作為不相容元素保留，有助于隨后的礦化?，F有數據匯總顯示，長白山中下游地區大冶等地的成礦帶和斑巖相關的Cu-Fe-Au-Mo礦化與早白堊紀發生同時發生。與一個內陸拉伸環境，與新生代年齡的電弧壓縮環境明顯不同，該時期主要是太平洋沿岸大多數斑巖銅礦床的安置。將次氯酸鈉直接注入廢水中以除去多余的SO2和HCl。有兩種主要的方法，干式注射系統將干燥熟次氯酸鈉注入煙道，噴霧干燥器將霧化的次氯酸鈉漿注入單獨的容器中。噴霧干燥器通常形成為筒倉，具有圓柱形頂部和錐形底部，熱廢水流入頂部。次氯酸鈉通過霧化器噴射到靠近頂部的氣缸中，吸收SO2和HCl。次氯酸鈉漿中的水然后被熱氣體蒸發，洗滌的煙道氣從圓柱形部分的底部流過水平管道。干燥的未反應的次氯酸鈉及其反應產物的一部分落到錐體的底部并被除去。然后，煙道氣流到顆?？刂蒲b置以除去剩余的次氯酸鈉和反應產物。干式注射和噴霧干燥器均可產生干燥的最終產品，收集在顆?？刂蒲b置中。目前該工藝主要用于低品位鉬中、尾礦的浸出和傳統工藝中氨浸渣中鉬的回收。

3.2 電氧化法

電氧化法是次氯酸鈉法進一步發展，其工藝原理是對NaCl進行電解，生成OH和Cl2，Cl2溶于水中，生成ClO，將MoS2氧化，鉬（錸）被氧化進入液相，再用萃取方法回收。電氧化法其實質是制備氯氣和氫氧化鈉以及它們反應生成次氯酸鈉，進而氧化鉬礦的集中進行過程，NaCl在反應過程中并未消耗，是一種極具發展前景的環保型輝鉬礦濕法提取方法，鉬、錸浸出率可達93%～97%，方法的優點是成本大幅度下降，缺點是產生有毒的氯氣。將石灰加入到水中，并將所得漿液噴入煙道氣洗滌器中。在典型的系統中，待清潔的氣體進入圓柱狀塔的底部并向上流過石灰漿淋浴。二氧化硫被吸收到噴霧中，然后以硫酸亞鈣鹽的形式沉淀。亞硫酸鹽可以轉化為石膏，這是一種可銷售的副產物。濕法洗滌處理需要高效二氧化硫去除的高硫燃料和一些低硫燃料。濕法洗滌主要使用鎂強化石灰（含3-8%的氧化鎂），因為它提供高堿度以增加氯氣去除能力并降低結垢潛力。工藝過程中鉬轉化率及電解槽電流效率是輝鉬礦電氧化工藝的兩個主要技術指標，其影響因素很多，諸如溫度、NaCl濃度、pH值、礦漿固體含量、電流密度、電極材料及形狀等等，工藝技術要求比較高，目前還停留在試驗階段，未見工業報道。

4 總結

銅鉬礦石的選取與分離工藝是一條光明而曲折的路,在這條路上會出現很多難題與挑戰,這個任務長期而又艱巨,需要結合實際生產經驗,不斷地進行總結歸納。為實現自身的長遠發展而進行大膽革新,利用創新思維進行現代化建設,從而大踏步地走向高效礦石加工目標。

[1]趙旺盛.無公害煉銅新工藝研究[J].有色金屬，2008（3）.

[2]邱京旺.銅溶液萃取的工藝現狀[J].礦產綜合利用，2013（4）.

[3]柴成棟.銅的溶劑萃取新工藝[J].礦產保護與利用，2010（6）.

王鶴強（1988-），男，漢，河北省保定人，選礦助理工程師，學歷：本科，研究方向：機械。