青藏某難選銅鉬混合精礦高效分離試驗研究

史 巾 卜顯忠 王鵬程 朱賢文 張慧婷 羅仙平，3，4

（1.西安建筑科技大學資源工程學院，陜西 西安 710055；2.青海省有色礦產資源工程技術研究中心，青海 西寧 810006；3.西部礦業集團科技發展有限公司，青海 西寧 810006；4.江西理工大學資源與環境工程學院，江西 贛州 341000）

鉬是一種重要的稀有金屬，主要以輝鉬礦形式存在，往往與銅礦物緊密共生［1］，作為發展高新技術、建設現代國防的重要基礎材料，其合金在高科技領域具有廣闊的應用前景［2］。我國鉬礦資源儲量豐富，但達到鉬礦坑采工業品位上限的資源儲量不到總量的一半［3］，大部分不具備單獨開采價值，因此，提高低品位鉬礦資源綜合回收效果尤為重要。目前，輝鉬礦主要從銅鉬礦石中回收，常用選礦流程為銅鉬混浮—銅鉬分離［4-5］。但由于銅礦物、鉬礦物二者的天然可浮性相近，會給銅鉬分離過程帶來很大干擾，故使得銅鉬混合精礦分離技術成為了近年來相關選礦工作者研究的重點［6-7］。如孫士強［8］對金堆城鉬精礦進行浮選提純試驗，選用巰基乙酸鈉作銅的抑制劑，結果表明：巰基乙酸鈉不僅能有效降低鉬精礦中的銅含量，還能提高鉬精礦的回收率，試驗指標較好。逄軍武［9］針對西藏某選廠含銅20.17%、含鉬0.67%的銅鉬混合精礦，以硫化鈉作抑制劑，采用1粗3精、精選3精礦再磨（-0.074 mm含量為90%）、2次精選閉路試驗，獲得了含鉬46.52%、鉬回收率82.47%、含銅1.21%的合格鉬精礦，實現了銅、鉬的有效分離。管曉穎等［10］在進行銅鉬分離試驗時，研究發現混合精礦中殘余的藥劑會降低銅鉬之間的可浮性差異，若對銅鉬混合精礦進行預處理脫藥工藝，可以增強銅鉬分離過程中的效果。

青藏高原某銅礦山礦區海拔4 569～5 118 m，原礦含鉬較低，不具備單獨回收鉬的條件，在銅浮選過程中鉬礦物會富集在銅精礦中，從銅精礦中回收鉬礦物，得到合格的鉬精礦產品是當前研究的重點。針對生產現場含銅28.93%、含鉬0.78%的銅鉬混合精礦分選效率不高、鉬精礦品位不佳等問題展開研究，為提高伴生鉬礦資源綜合回收效果提供依據，為現場技術改造提供一定的理論支持。

1 原料性質

以現場生產的銅鉬混合精礦作為試驗原料，銅鉬混合精礦中銅礦物主要為黃銅礦、輝銅礦、銅藍、黝銅礦，鉬礦物為輝鉬礦，鐵礦物有磁黃鐵礦、磁鐵礦、鉛鐵礬，另有方鉛礦、白鉛礦等鉛礦物，脈石礦物主要由長石、石英組成，另有微量的云母、方解石等礦物。對其進行化學多元素分析，結果見表1。對其進行銅、鉬物相分析，結果見表2、表3。

注：Au、Ag含量的單位為g/t。

由表1～表3可知：混合精礦中含銅28.93%、含鉬0.78%，鉬含量較低；銅礦物中次生硫化銅含量較高，可浮性較好，在銅鉬分離時要加強次生硫化銅礦的抑制；SiO2和MgO含量較高，會影響鉬精礦的品位。

2 試驗結果與討論

銅鉬混合精礦表面有藥劑殘留，減少了兩種礦物可浮性的差異，對后續進行銅鉬分離浮選試驗有一定的影響。故在對其進行浮選分離前，需先進行脫藥處理，以減少浮選藥劑殘留對銅鉬分離的影響，為后續實現銅鉬分離創造有利的條件。銅鉬分離工藝主要有抑銅浮鉬和抑鉬浮銅兩種，抑銅浮鉬工藝順應輝鉬礦具有良好的天然可浮性的特點，遵循優先浮選可浮性較好礦物的原則［11］。因此，研究采用抑銅浮鉬工藝進行銅鉬分離。

2.1 條件試驗

根據生產現場浮選給料粒度要求，銅鉬混合精礦進行銅鉬分離時，在磨礦細度-0.043 mm占85%的條件下浮選效果最佳，確定試驗流程見圖1。

2.1.1 活性炭用量試驗

在進行銅鉬分離時，由于浮選藥劑的殘留會影響銅鉬的分離效果，而活性炭具有豐富的微孔結構和較大的比表面積，可以吸附礦物表面的殘余藥劑，進而達到脫藥的目的［7］。故選用活性炭作混合精礦脫藥劑，在抑制劑硫化鈉用量為15 710 g/t，捕收劑柴油用量為7 g/t的條件下，考察活性炭用量對銅鉬混合精礦分離效果的影響。試驗結果見圖2。

由圖2可知，鉬粗精礦中的銅品位與回收率隨活性炭用量的增加呈先上升后降低的趨勢，鉬回收率呈先上升后下降的趨勢，鉬品位變化不大，基本都在5%～7%之間。由于現場銅鉬混合精礦中次生硫化銅礦物含量較高，其可浮性較好，在浮選階段容易富集在鉬精礦中，導致鉬精礦中含銅較高，后續試驗要考慮選擇對銅礦物抑制性較強的抑制劑。綜合分析可得，當活性炭的用量為2 143 g/t時，銅鉬分離指標最好且鉬資源回收較好。

2.1.2 不同抑制劑抑銅的效果對比

銅鉬分離的關鍵在于選擇高效的銅礦物抑制劑，選擇性吸附于銅礦物表面，降低其疏水性，以達到輝鉬礦與銅礦物分離、提高鉬精礦品位的目的［6］。在柴油用量為7 g/t的條件下，考察了不同抑制劑種類（硫化鈉，20 000 g/t；活性炭+硫化鈉，2 143+18 571 g/t；巰基乙酸鈉，500 g/t；活性炭+巰基乙酸鈉，2 143+154.26 g/t；硫化鈉+巰基乙酸鈉，1 429+1 000 g/t）對銅鉬分離指標的影響。試驗結果見圖3。

從圖3可知，不同抑制劑種類對銅鉬混合精礦分離效果影響較大。采用活性炭+硫化鈉組合抑制劑與單獨選用硫化鈉作抑制劑得到的鉬粗精礦各項指標均較好，且相差不大。但考慮到添加活性炭的用量不易控制，且添加2 143 g/t活性炭僅可減少硫化鈉用量1 500 g/t，同時，由于硫化鈉也具有脫藥功能［12］，較采用活性炭+硫化鈉組合抑制劑而言，只添加硫化鈉能達到簡化藥劑制度及優化工藝的效果，故后續確定單獨采用硫化鈉作銅鉬分離時銅礦物的抑制劑。

2.2 開路試驗

在條件試驗的基礎上，對銅鉬混合精礦進行開路試驗。試驗流程見圖4，試驗結果見表4。

由表4可知，在磨礦細度-0.043 mm占85%的條件下，對銅鉬混合精礦采用硫化鈉作銅礦物抑制劑進行銅鉬分離，經1粗4精2掃開路試驗可獲得含銅1.05%、銅回收率0.08%，含鉬30.56%、鉬回收率78.52%的鉬精礦。鉬精礦中含銅為1.05%，但鉬品位僅為30.56%，通過對鉬精礦分析檢測可知，鉬精礦中SiO2和MgO含量分別為13.55%、10.25%，SiO2、MgO含量高影響了鉬精礦的品位。對鉬精礦進行X射線衍射分析，結果見圖5，鉬精礦礦物組成及含量見表5。

由圖5可知，鉬精礦礦樣中主要雜質礦物為滑石，滑石具有良好的疏水性，易泥化且粒度小，容易以泡沫夾帶的方式進入精礦泡沫中，降低精礦品位［13］。

由表5可知，鉬精礦中主要礦物為輝鉬礦，占比為90.51%，其次為銅藍、黃鐵礦和滑石，銅藍的存在會導致鉬精礦含銅較高，滑石會引起鉬精礦中SiO2、MgO偏高，因此在試驗過程中要加強銅藍和滑石的抑制。

2.3 銅鉬混合精礦降鎂試驗

前期探索實驗發現，在銅鉬分離階段添加滑石抑制劑會導致銅鉬分離過程中泡沫發黏，惡化浮選環境，影響銅鉬分離效率。雖然硅、鎂可以得到很好的抑制，但鉬精礦中鉬的損失也較高，對輝鉬礦的回收率影響較大?；诖?，考慮在混合精選階段添加滑石類抑制劑以提高銅鉬精礦質量。前期研究結果表明，酸化水玻璃與CMC組合使用對硅、鎂礦物的抑制效果較好。故本次試驗采用酸化水玻璃+CMC作為滑石抑制劑［14］，考察抑制劑用量（50+50 g/t、50+100 g/t、75+75 g/t、100+50 g/t）對銅鉬精礦指標的影響。試驗流程見圖6，試驗結果見圖7。

從圖7可知：對銅鉬混合精礦進行空白混合精選時，所得銅鉬精礦中SiO2、MgO含量較高；當銅鉬混合精礦添加酸化水玻璃+CMC作滑石類脈石礦物抑制劑時，隨著抑制劑用量的增加，銅鉬精礦中銅、鉬指標變化不大，SiO2、MgO卻可以得到很好的抑制；當酸化水玻璃+CMC用量為75+75 g/t時，所得銅鉬精礦指標相對較好。

2.4 閉路試驗

將銅鉬混合精礦經降鎂試驗后所得銅鉬精礦作為閉路試驗給礦，在條件試驗的基礎上進行閉路試驗，試驗流程見圖8，試驗結果見表6。

由表6可知，銅鉬精礦在磨礦細度-0.043 mm占85%的條件下，以硫化鈉作抑制劑，采用1粗5精2掃的抑銅浮鉬工藝流程，可獲得銅品位0.65%、銅回收率0.04%、鉬品位47.63%、鉬回收率92.43%的鉬精礦及銅品位31.88%、銅回收率99.96%、鉬品位0.08%、鉬回收率7.57%的銅精礦；銅鉬互含較低，且硅鎂含量也較低，實現了銅鉬高效分離，得到了合格的鉬精礦產品。

3 結論

（1）青藏高原某銅礦山原礦中含鉬較低，現場生產的銅鉬混合精礦含Cu 28.93%、含Mo 0.78%、含SiO28.05%、含MgO 1.02%。銅精礦中的鉬具有綜合回收價值，但銅精礦中硅、鎂含量高對銅鉬分離效率及鉬精礦品質的提升帶來不利影響。

（2）現場銅鉬混合精礦經1粗4精2掃開路試驗，可獲得含銅1.05%、含鉬30.56%的鉬精礦，通過對其進行X射線衍射及礦物組成及含量分析可知，鉬精礦品位不高是滑石類脈石礦物含量高所致。銅鉬混合精礦降鎂試驗發現，以酸化水玻璃+CMC作滑石抑制劑，可有效降低銅鉬精礦中的SiO2、MgO含量，且對銅鉬指標影響較小。

（3）閉路試驗結果表明，銅鉬精礦在磨礦細度-0.043 mm占85%，硫化鈉作抑制劑，柴油作捕收劑的條件下，進行1粗5精2掃全閉路浮選流程，可獲得含銅0.65%、銅回收率0.04%，含鉬47.63%，鉬回收率92.43%的鉬精礦及含銅31.88%、銅回收率99.96%、含鉬0.08%，鉬回收率7.57%的銅精礦，試驗指標良好，實現了銅鉬高效分離。該研究對生產現場實現銅鉬混合精礦中銅鉬礦物的綜合回收具有指導意義。