新疆某鉬礦選礦試驗(yàn)研究

王延鋒，李付博，簡(jiǎn)建軍

(洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司，河南 欒川 471500)

新疆某鉬礦選礦試驗(yàn)研究

王延鋒，李付博，簡(jiǎn)建軍

(洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司，河南 欒川 471500)

新疆某鉬礦是具有較高開發(fā)價(jià)值的硫化鉬礦床。原礦含鉬0.11%，主要目的礦物輝鉬礦的嵌布粒度較粗，多在0.1 mm左右，鉬氧化率7.69%。主要脈石礦物為石英、絹云母和粘土礦物。選礦試驗(yàn)最終采用“鉬硫混合浮選—鉬硫分離”的工藝流程。鉬硫混合浮選采用BP+乳化煤油作捕收劑，經(jīng)一粗三掃二精后獲得鉬硫混合精礦；混合精礦經(jīng)再磨后，采用石灰+水玻璃+硫化鈉作抑制劑，經(jīng)一粗三掃四精獲得鉬精礦產(chǎn)品。閉路試驗(yàn)中礦順序返回，獲得了含Mo 52.05%，鉬回收率92.25%的精礦產(chǎn)品。

硫化鉬礦； 鉬硫混合浮選； 鉬硫分離 ；組合捕收劑

鉬具有高熔點(diǎn)、高硬度和高密度等特點(diǎn)，是電和熱的良導(dǎo)體，是一種重要的稀有金屬和戰(zhàn)略儲(chǔ)備資源。鉬可用來(lái)生產(chǎn)特種鋼，是電子工業(yè)的重要材料，對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起著極其重要的作用[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，鉬的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)展，市場(chǎng)對(duì)鉬金屬的需求量也逐年增加。然而，隨著鉬礦資源的不斷開發(fā)，優(yōu)質(zhì)的鉬礦資源越來(lái)越少，貧細(xì)雜難選鉬礦的比例不斷增加，因此合理開發(fā)和利用鉬礦資源意義重大[2-3]。

本試驗(yàn)以新疆某鉬礦為研究對(duì)象，通過(guò)試驗(yàn)確定最終選礦工藝流程為“鉬硫混合浮選—鉬硫分離”[4-6]。鉬硫混合浮選階段采用自主研發(fā)的BP+乳化煤油作為捕收劑，鉬硫分離階段采用石灰+水玻璃+硫化鈉作抑制劑抑硫浮鉬，閉路試驗(yàn)獲得了鉬精礦含Mo52.05%，鉬回收率92.25%的良好選別指標(biāo)。

1 原礦性質(zhì)

1.1 原礦化學(xué)多元素分析

為了查明礦石有用成分的含量，進(jìn)行了原礦化學(xué)多元素分析，結(jié)果見表1。

從表1可知，原礦中具有利用價(jià)值的金屬元素為Mo，品位為0.11%。銀的含量為16.72 g/t，可以綜合回收利用。主要雜質(zhì)成分為SiO2，含量為57.86%。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

注：Ag、Au單位為g/t

1.2 原礦主要礦物含量分析

將入選原礦在偏光顯微鏡下用線段法統(tǒng)計(jì)，然后以多元素定量分析結(jié)果調(diào)整平衡，獲得各礦物在原礦中的相對(duì)含量，分析結(jié)果見表2。

表2 原礦中主要礦物的相對(duì)含量 %

分析表2可知，該礦石中主要有用礦物為輝鉬礦，主要脈石礦物為石英、絹(白)云母和粘土礦物等。需要注意的是該粘土礦物主要成分為含有結(jié)合水的鋁硅酸鹽，將對(duì)選礦尾礦的沉降速度產(chǎn)生較大影響。

1.3 鉬物相分析

該礦石中鉬以硫化鉬礦和氧化鉬礦的形式存在，其礦物載體分別為輝鉬礦和鉬華。鉬物相分析結(jié)果見表3。

表3 鉬物相分析結(jié)果 %

分析表3可知，礦石中鉬主要以金屬硫化物的形式產(chǎn)出，所占比例為92.31%，這部分鉬是鉬浮選回收的主要對(duì)象。另外，原礦鉬的氧化率高達(dá)7.69%，通常情況，已經(jīng)解離的鉬華，用浮選回收尚無(wú)成熟的藥劑制度，與褐鐵礦連生的鉬華用浮選回收困難更大，這部分鉬是影響選礦回收率的主要因素。

2 試驗(yàn)藥劑、設(shè)備與方法

本試驗(yàn)鉬硫混合浮選階段采用乳化煤油+BP作為捕收劑，2#油(松醇油)作起泡劑；鉬硫分離階段采用石灰+水玻璃+硫化鈉作抑制劑，煤油作捕收劑。試驗(yàn)?zāi)サV設(shè)備為XMB-70型棒磨機(jī)，浮選設(shè)備為XFD型單槽浮選機(jī)。試驗(yàn)原則流程見圖1。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 鉬硫混合浮選試驗(yàn)

鉬硫混合浮選條件試驗(yàn)流程見圖2。

圖1 試驗(yàn)原則流程

圖2 鉬硫混合浮選試驗(yàn)流程

3.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

按圖2流程進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，捕收劑乳化煤油+BP用量為(150+20) g/t，起泡劑2#油用量為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

分析圖3可知，隨著磨礦產(chǎn)品中-0.074 mm含量的增加，混合粗精礦中Mo的品位呈下降趨勢(shì)，回收率呈上升趨勢(shì)。綜合考慮混合粗精礦的品位和回收率及現(xiàn)場(chǎng)一段磨礦能夠達(dá)到的磨礦細(xì)度，確定混合浮選粗磨細(xì)度為-0.074 mm占61.60%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

圖3 鉬硫混合浮選磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

3.1.2 乳化煤油用量試驗(yàn)

按圖2流程進(jìn)行乳化煤油用量試驗(yàn)，磨礦細(xì)度為-0.074 mm占61.60%，BP用量為20 g/t，起泡劑2#油用量為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 鉬硫混合浮選乳化煤油用量試驗(yàn)結(jié)果

分析圖4可知，隨著乳化煤油用量的增加，混合粗精礦Mo的品位呈下降趨勢(shì)，回收率呈上升趨勢(shì)。綜合考慮混合粗精的品位和回收率，確定乳化煤油的用量為167 g/t進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

3.1.3 BP用量試驗(yàn)

按圖2流程進(jìn)行BP用量試驗(yàn)，磨礦細(xì)度為-0.074 mm占61.60%，乳化煤油用量為167 g/t，起泡劑2#油用量為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

圖5 鉬硫混合浮選BP用量試驗(yàn)結(jié)果

BP是一種輔助捕收劑，分析圖5可知，隨著BP用量的增加，混合粗精礦中Mo的品位呈下降趨勢(shì)，回收率呈上升趨勢(shì)。綜合考慮，確定BP的用量為15 g/t進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

3.1.4 浮選時(shí)間試驗(yàn)

按圖2流程進(jìn)行浮選時(shí)間試驗(yàn)，磨礦細(xì)度為-0.074 mm占61.60%，乳化煤油+BP用量為(167+15) g/t，起泡劑2#油用量為20 g/t(本試驗(yàn)中起泡劑用量較少，根據(jù)浮選泡沫層現(xiàn)象進(jìn)行適當(dāng)添加)，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 浮選時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果 %

分析表4可知，混合浮選粗選浮選時(shí)間達(dá)到5 min時(shí)，混合粗精礦中鉬累計(jì)回收率達(dá)到91.41%，混合粗精礦的Mo累積品位為2.44%，再延長(zhǎng)浮選時(shí)間，對(duì)提高混合粗精礦中鉬的回收率作用不大。因此，確定粗選浮選時(shí)間為5 min進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

3.1.5 鉬硫混合浮選全流程開路試驗(yàn)

鉬硫混合浮選條件試驗(yàn)確定了粗選的條件為：磨礦細(xì)度為-0.074 mm占61.60%，乳化煤油用量為167 g/t，BP用量為15 g/t，起泡劑2#油用量為20 g/t，浮選時(shí)間為5 min。在對(duì)鉬硫混合粗精礦進(jìn)行精選的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)脈石礦物上浮量較大，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，在精選一和精選二作業(yè)段適當(dāng)添加碳酸鈉和硅酸鈉作為抑制劑。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了混合浮選全流程開路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 鉬硫混合浮選開路試驗(yàn)結(jié)果 %

圖6 鉬硫混合浮選開路試驗(yàn)流程

鉬硫混合浮選開路試驗(yàn)?zāi)軌颢@得產(chǎn)率為0.8%，Mo品位為13.45%，回收率為91.96%的混合精礦產(chǎn)品。

3.1.6 鉬硫混合浮選全流程閉路試驗(yàn)

在開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，各中礦產(chǎn)品采用順序返回進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖7，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

鉬硫混合浮選閉路試驗(yàn)?zāi)軌颢@得產(chǎn)率為1.16%，Mo品位為9.25%，回收率為93.94%的混合精礦產(chǎn)品。

圖7 鉬硫混合浮選閉路試驗(yàn)流程

%

3.2 鉬硫分離浮選試驗(yàn)

鉬硫分離浮選條件試驗(yàn)流程見圖8。

圖8 鉬硫分離浮選試驗(yàn)流程

3.2.1 再磨細(xì)度試驗(yàn)

按圖8流程進(jìn)行再磨細(xì)度試驗(yàn)，組合抑制劑用量為石灰+水玻璃+硫化鈉(60+30+200 )g/t，捕收劑煤油用量為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖9。

圖9 再磨細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

分析圖9可知，隨著再磨產(chǎn)品-0.045 mm含量的逐漸增加，鉬粗精礦的品位逐漸下降，作業(yè)回收率逐漸增加，綜合考慮，確定再磨細(xì)度為-0.045 mm占80.50%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

3.2.2 組合抑制劑用量試驗(yàn)

按圖5流程進(jìn)行組合抑制劑用量試驗(yàn)，再磨細(xì)度為-0.045 mm占80.50%，捕收劑煤油用量為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖10。

由原礦礦物組成分析可知，礦石中的主要脈石礦物為石英、絹云母和粘土礦物等，單一抑制劑效果不佳，通過(guò)試驗(yàn)確定石灰+水玻璃+硫化鈉作為組合抑制劑。隨著組合抑制劑用量的逐漸增加，鉬粗精礦的品位逐漸升高，作業(yè)回收率逐漸降低，綜合考慮，確定組合抑制劑用量為(50+25+240)g/t進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

圖10 組合抑制劑用量試驗(yàn)結(jié)果

3.2.3 捕收劑用量試驗(yàn)

按圖5流程進(jìn)行捕收劑煤油用量試驗(yàn)，再磨細(xì)度為-0.045 mm占80.50%，組合抑制劑用量為石灰+水玻璃+硫化鈉(50+25+240)g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖11。

圖11 捕收劑煤油用量試驗(yàn)結(jié)果

隨著捕收劑煤油用量的逐漸增加，鉬粗精礦的品位逐漸降低，作業(yè)回收率逐漸升高，綜合考慮，確定捕收劑煤油用量為15 g/t進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

3.2.4 鉬硫分離浮選開路試驗(yàn)

鉬硫分離浮選條件試驗(yàn)確定了粗選的條件為：再磨細(xì)度為-0.045 mm占80.50%，組合抑制劑用量為石灰+水玻璃+硫化鈉(50+25+240)g/t，煤油用量為15 g/t，浮選時(shí)間為5 min。精選和掃選過(guò)程中適當(dāng)調(diào)整抑制劑的種類和用量，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了硫鉬分離浮選開路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖12，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

圖12 鉬硫分離浮選開路試驗(yàn)流程

表7 鉬硫分離浮選開路試驗(yàn)結(jié)果 %

鉬硫分離浮選開路試驗(yàn)?zāi)軌颢@得作業(yè)產(chǎn)率為10.24%，Mo品位為55.58%，作業(yè)回收率為60.81%的鉬精礦產(chǎn)品。

3.3 全流程閉路試驗(yàn)

“鉬硫混合浮選—鉬硫分離”全流程閉路試驗(yàn)流程見圖13，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

最終閉路試驗(yàn)可獲得產(chǎn)率為0.20%，Mo品位為52.05%，Mo回收率為92.25%的精礦產(chǎn)品，選別指標(biāo)良好。

表8 全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

4 結(jié) 論

(1) 新疆某鉬礦屬于條帶狀蝕變石英巖型礦床，原礦主要有價(jià)元素鉬品位為0.11%，鉬氧化率為7.69%。主要回收礦物輝鉬礦嵌布粒度均勻，與絹云母、粘土類礦物等脈石相嵌關(guān)系密切，主要脈石礦物是鋁硅酸鹽礦物和石英。影響鉬礦物浮選回收的主要原因有鉬礦物的單體解離困難及鉬的氧化這兩個(gè)方面。

(2) 選礦試驗(yàn)最終采用“鉬硫混合浮選—鉬硫分離”的原則工藝流程，在盡可能粗磨丟尾的條件下，原礦經(jīng)一粗三掃二精流程后獲得鉬硫混合精礦；混合精礦再磨后經(jīng)一粗三掃四精流程獲得鉬精礦產(chǎn)品，鉬精礦含鉬52.05%，回收率為92.25%。

(3) 本試驗(yàn)鉬硫混合浮選階段采用自主研發(fā)的BP+乳化煤油作為捕收劑，鉬硫分離階段采用石灰+水玻璃+硫化鈉作抑制劑抑硫浮鉬，選別效果較好。

圖13 全流程閉路試驗(yàn)流程

[1] 白曉卿，李蘇玲，文小虎.提高鉬選礦回收率的試驗(yàn)研究[J].礦山機(jī)械，2010，38(20):65-68.

[2] 張成強(qiáng)，李洪潮，張穎新，等.我國(guó)復(fù)雜難選鉬礦資源選礦技術(shù)進(jìn)展[J].中國(guó)礦業(yè)，2009，18(10)：64-66.

[3] 張文鉦，徐秋生.我國(guó)鉬資源開發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].礦業(yè)快報(bào)，2006，25(9)：1-4.

[4] 張樹宏.某鉬礦浮選工藝試驗(yàn)研究[J].礦產(chǎn)綜合利用，2008(1)：10-14.

[5] 宋永勝，李文娟，阮仁滿.河南某鉬礦選礦試驗(yàn)研究[J].礦產(chǎn)綜合利用，2007(6): 7-10.

[6] 于 雪.某低品位鉬礦石浮選試驗(yàn)研究[J].有色金屬(選礦部分)，2014(1):21-25.

RESEARCHONMINERALPROCESSINGEXPERIMENTSOFAMOLYBDENUMMINEINXINJIANGPROVINCE

WANG Yan-feng, LI Fu-bo, JIAN Jian-jun

(Luoyang Luanchuan Molybdenum Co., Ltd., Luanchuan 471500,Henan, China)

A molybdenum mine in Xinjiang is a sulphur molybdenum deposit with high development value.The raw ore contains 0.11% molybdenum, and the disseminated grain size of the purpose mineral molybdenite is coarse ,mainly at 0.1 mm, molybdenum oxidation rate is 7.69%.The main gangue minerals are quartz, sericite and clay minerals.The final beneficiation process was “molybdenum sulfur mixed flotation-molybdenum sulfur separation”.In molybdenum sulfur mixed flotation process,using BP+emulsified kerosene as collector, the molybdenum sulfur mixed concentrate was obtained through “one rough-three sweep-two concentration” process; the molybdenum concentrate was obtained through “mixed concentrate regrinding- one rough-three sweep-four concentration” process by using lime+sodium silicate+sodium sulfide as inhibitor.The middlings was orderly returned in closed-circuit test, the molybdenum concentrate containing 52.05% molybdenum was gained with the molybdenum recovery rate 92.25%.

molybdenum sulfide; molybdenum-sulphur mixed flotation;molybdenum-sulphur separation; combination collector

TD164+.2

A

1006-2602(2017)05-0023-07

2017-06-20；

2017-07-29

王延鋒(1974—)，男，工程師，主要從事鉬鎢礦選礦研究及選廠管理工作。E-mail：wangyf@chinamoly.com

10.13384/j.cnki.cmi.1006-2602.2017.05.005