關(guān)于銅鉬礦石的選礦與銅鉬分離工藝的探討

王鶴強(qiáng)，李立果

西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司

關(guān)于銅鉬礦石的選礦與銅鉬分離工藝的探討

王鶴強(qiáng)，李立果

西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司

銅鉬礦石是鉬的主要來源，因此對(duì)其進(jìn)行有效地選取和分離就顯得尤為重要，本文對(duì)其選取方案與分離方案進(jìn)行探討，采用次氯酸鈉和電解法可以高效地進(jìn)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(lián)，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(dá)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(dú)居石共5種產(chǎn)品。

2 銅鉬礦石的選取

以紫金山礦區(qū)為例分析，此礦區(qū)是華南地區(qū)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(gòu)造巖漿和熱液密切相關(guān)。Cu-Au-Mo礦化發(fā)生在中間火山巖和次生斑巖入侵時(shí)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?cái)?shù)據(jù)，并提出了新的Pb-S和Re-Os同位素?cái)?shù)據(jù)和鋯石微量元素?cái)?shù)據(jù)與紫金山高硫化超熱Cu-Au礦床和Luoboling斑巖Cu-Mo沉積物相關(guān)的花崗巖，試圖探索兩礦之間的關(guān)系，以更好地了解其發(fā)展。紫金山礦床的含礦卟啉鐵礦表現(xiàn)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(qū)的貧瘠情況相比，相對(duì)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(shù)據(jù)表明，含礦巖漿巖由相對(duì)氧化和含水巖漿結(jié)晶，結(jié)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(zhì)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的地幔混合的地殼材料。紫金山Cu-Au礦床和Luoboling Cu-Mo礦床顯示出不同的成礦物質(zhì)來源和略有不同的成礦時(shí)期，這表明這兩種礦床可能是由兩個(gè)獨(dú)立的巖漿-熱液系統(tǒng)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(qū)和不同的生育力，因?yàn)辄S金在低氧逸度下運(yùn)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(lì)進(jìn)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(yè)上多采用次氯酸鈉浸出，浸出時(shí)先機(jī)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(shí)，浸出率可達(dá)96%～98%。在生產(chǎn)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。現(xiàn)有數(shù)據(jù)匯總顯示，長白山中下游地區(qū)大冶等地的成礦帶和斑巖相關(guān)的Cu-Fe-Au-Mo礦化與早白堊紀(jì)發(fā)生同時(shí)發(fā)生。與一個(gè)內(nèi)陸拉伸環(huán)境，與新生代年齡的電弧壓縮環(huán)境明顯不同，該時(shí)期主要是太平洋沿岸大多數(shù)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(tǒng)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(dú)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(fā)，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(yīng)的次氯酸鈉及其反應(yīng)產(chǎn)物的一部分落到錐體的底部并被除去。然后，煙道氣流到顆粒控制裝置以除去剩余的次氯酸鈉和反應(yīng)產(chǎn)物。干式注射和噴霧干燥器均可產(chǎn)生干燥的最終產(chǎn)品，收集在顆粒控制裝置中。目前該工藝主要用于低品位鉬中、尾礦的浸出和傳統(tǒng)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(jìn)一步發(fā)展，其工藝原理是對(duì)NaCl進(jìn)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(jìn)入液相，再用萃取方法回收。電氧化法其實(shí)質(zhì)是制備氯氣和氫氧化鈉以及它們反應(yīng)生成次氯酸鈉，進(jìn)而氧化鉬礦的集中進(jìn)行過程，NaCl在反應(yīng)過程中并未消耗，是一種極具發(fā)展前景的環(huán)保型輝鉬礦濕法提取方法，鉬、錸浸出率可達(dá)93%～97%，方法的優(yōu)點(diǎn)是成本大幅度下降，缺點(diǎn)是產(chǎn)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(tǒng)中，待清潔的氣體進(jìn)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(zhuǎn)化為石膏，這是一種可銷售的副產(chǎn)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(qiáng)化石灰（含3-8%的氧化鎂），因?yàn)樗峁└邏A度以增加氯氣去除能力并降低結(jié)垢潛力。工藝過程中鉬轉(zhuǎn)化率及電解槽電流效率是輝鉬礦電氧化工藝的兩個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)，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(shù)要求比較高，目前還停留在試驗(yàn)階段，未見工業(yè)報(bào)道。

4 總結(jié)

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(huì)出現(xiàn)很多難題與挑戰(zhàn),這個(gè)任務(wù)長期而又艱巨,需要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),不斷地進(jìn)行總結(jié)歸納。為實(shí)現(xiàn)自身的長遠(yuǎn)發(fā)展而進(jìn)行大膽革新,利用創(chuàng)新思維進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè),從而大踏步地走向高效礦石加工目標(biāo)。

[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(xiàn)狀[J].礦產(chǎn)綜合利用，2013（4）.

[3]柴成棟.銅的溶劑萃取新工藝[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2010（6）.

王鶴強(qiáng)（1988-），男，漢，河北省保定人，選礦助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：機(jī)械。