一元醇類起泡劑在鉬浮選中的應用研究

王 花，張 威，周旭東，吳玉潔，司曉娜，蘇冠飛，張 昊

(洛陽欒川鉬業集團股份有限公司，河南 洛陽 471500)

0 前 言

隨著礦產資源日益貧化，企業在追求快速發展的同時，越來越注重資源的高效利用。礦產資源的高效利用不僅可以節約資源，保護環境，而且能創造更多的經濟價值。大量學者探討了礦產資源的高效清潔利用[1-2]，其中利用創新技術提高礦產資源利用率是最主要的方式之一。

隨著鉬原礦品位不斷下降，礦石性質復雜化，為進一步改善鉬生產過程中出現的問題，研究人員詳細探索了鉬浮選過程的影響因素[3-5]，以期改善鉬選別指標，提高資源利用率，創造更大經濟效益和社會效益。

通過優化藥劑制度來改善鉬浮選指標是目前鉬浮選技術創新的一種主要方式，一元醇作為新型起泡劑，具有較強的起泡性能，低用量就能產生豐富、分布均勻、大小適宜、韌性和黏度適當的氣泡，目前在鉬浮選中應用較少。

本研究以河南某鉬礦石為原料，通過單因素試驗探索起泡劑2#油、Q30和一元醇等起泡劑對鉬粗選作業指標的影響。首先對該鉬礦進行了粗選作業起泡劑種類和一元醇用量浮選實驗室試驗，在此基礎上開展一元醇工業應用試驗取得了較好的生產指標。一元醇不僅能提高鉬浮選指標，而且具有一定的價格優勢，對其他類似礦山具有一定的參考和借鑒意義。

1 試驗原料

對原礦中鉬物相組成進行了分析，結果見表1。

表1 鉬物相分析結果 /%

由表1可知：原礦中鉬主要以硫化鉬形式存在，硫化鉬中鉬含量達到0.080%，占總鉬含量90.90%。該鉬礦石中氧化鉬的占有率為9.10%，該部分氧化鉬較難回收。

2 實驗室試驗

試樣經破碎后，粒度為-2 mm。粗選試驗開展了起泡劑種類和一元醇用量試驗和閉路試驗。試驗過程中的補加水全部為生產回水，pH=11.3，磨礦細度以現場生產為準，-0.074 mm含量為60%。

2.1 起泡劑種類試驗

起泡劑種類試驗條件：磨礦細度-0.074 mm含量為60%，捕收劑煤油用量為130 g/t，起泡劑用量均為30 g/t，起泡劑種類為變量。試驗流程見圖1，試驗結果見表2。

圖1 粗選試驗流程圖

表2 起泡劑種類試驗結果 %

從表2可看出：2#油、Q30和一元醇分別作為鉬礦起泡劑時，對粗精礦產率而言，2#油粗精礦產率最低為1.70%，一元醇粗精礦產率最高為3.34%，Q30粗精礦產率居中；從粗精Mo品位來看，2#油粗精礦Mo品位最高為4.09%，一元醇粗精礦Mo品位最低為2.21%，Q30粗精礦Mo品位居中；對粗精礦Mo回收率而言，一元醇最高為82.94%，2#油最低為75.57%，Q30居中為80.77%。對粗選作業選礦效率而言，一元醇最高為79.72%，2#油最低為73.98%，Q30居中為78.92%。粗選作業主要考慮回收率，同時兼顧品位。故綜合考慮，確定采用一元醇作為起泡劑。

2.2 一元醇用量試驗

一元醇用量試驗條件：磨礦細度-0.074 mm含量為60%，捕收劑煤油用量為130 g/t，一元醇用量為變量。試驗流程見圖1，試驗結果見表3。

表3 一元醇用量試驗結果

從表3可看出:隨著一元醇用量逐漸增大，粗精礦產率逐漸增大，粗精礦Mo品位逐漸降低，而Mo回收率和Mo粗選作業選礦效率均先升高后降低。當一元醇用量為35 g/t時，鉬回收率達到最高值為84.07%，鉬粗選作業選礦效率最高為80.01%，故一元醇最佳用量為35 g/t。

2.3 閉路試驗

采用一粗三掃一預精三次精選三次精掃選的閉路流程，對Mo品位為0.092%的原礦進行實驗室閉路試驗，試驗流程見圖2，試驗結果見表4。

表4 閉路浮選流程結果 %

由表4可知：模擬現場工藝閉路試驗獲得了精礦Mo品位為51.94%，回收率為84.17%的鉬精礦。鉬精礦產品質量分析結果見表5。由表5可見：鉬精礦質量符合企業標準(QY/LM001-2022)。

表5 鉬精礦產品質量 %

圖2 閉路試驗流程

3 工業試驗

根據實驗室閉路試驗結果，開展一元醇起泡劑工業應用試驗。現場鉬生產工藝流程為一粗三掃、一次預精選、三次精選和三次精掃選，精掃尾礦單獨處理。現場采用機柱聯選，其中精選采用浮選柱，其余均采用KYF/XCF型浮選機。

現場鉬浮選使用煤油作為捕收劑，用量為120～130 g/t，藥劑添加地點和比例為粗選∶掃Ⅰ∶掃Ⅱ∶掃Ⅲ=6∶2∶1∶1。2021年1～6月使用2#油作為起泡劑，2#油用量為30～40 g/t，藥劑添加地點和比例為粗選∶掃Ⅰ∶掃Ⅱ∶掃Ⅲ=6∶2∶1∶1。2021年7月開始起泡劑更換為一元醇，一元醇用量為20～30g/t，藥劑添加地點和比例為粗選∶掃Ⅰ∶掃Ⅱ∶掃Ⅲ=6∶2∶1∶1。現場生產采用一元醇后鉬浮選泡沫明顯較2#油豐富。一元醇在現場使用后，生產狀況良好。現場鉬浮選過程分別使用起泡劑2#油和一元醇的選礦指標對比見表6。

表6 工業試驗前后浮選指標對比

續表

從表6可看出：就起泡劑用量而言，2021年1～6月，使用2#油作為起泡劑，藥劑單耗為36.20 g/t，2021年7～12月，使用一元醇作為起泡劑，藥劑單耗為24.77 g/t，藥劑用量明顯下降，下降了10.16 g/t；就鉬精礦回收率而言，使用一元醇作為起泡劑和使用2#油相比，在原礦品位基本持平情況下，鉬精礦Mo回收率提高了約1.1個百分點；就鉬精礦品位而言，使用一元醇作為起泡劑和使用2#油相比，鉬精礦Mo品位提高約0.3個百分點。綜合考慮藥劑單耗和浮選指標，起泡劑一元醇優于2#油。

4 經濟效益分析

4.1 回收率效益

鉬精礦價格按2 700元/噸度計，則1 t 52%的鉬精礦售價為：52×2 700元=13.5萬元。

根據現場生產情況，年處理礦量為560萬t，原礦品位為0.084%，使用一元醇起泡劑精礦Mo回收率提高了1.1個百分點，則每年可增加效益為：

5 600 000×0.084%×1.1%÷52%×13.5=1 343.4萬元。

4.2 藥劑成本效益

2#油用量為36.20 g/t，單價為12 150元/t，則每年藥劑成本為：

5 600 000×36.20×10-6×12 150×10-4=246.30萬元。

一元醇用量為24.77 g/t，單價為10 885元/t，則每年藥劑成本為：

5 600 000×24.77×10-6×10 885×10-4=150.99萬元。

則年節約藥劑成本：246.30-150.99=95.31萬元。

故使用一元醇后綜合經濟效益為：1343.4+95.31=1438.71萬元/年。

5 結 論

(1)實驗室試驗結果表明：采用一粗三掃、一預精三次精選、三次精掃選的閉路流程，使用一元醇起泡劑可獲得精礦Mo品位為51.94%，Mo回收率為84.17%的鉬精礦。

(2)工業試驗結果表明：當2#油用量為36.20 g/t時，浮選泡沫較少，可獲得Mo品位為52.61%，Mo回收率為82.86%的鉬精礦；當一元醇用量為24.77 g/t時，浮選泡沫豐富，可獲得Mo品位為52.96%，Mo回收率為83.93%的鉬精礦。

(3)工業試驗結果表明：與2#油相比，使用一元醇作為鉬礦起泡劑，精礦Mo回收率提高約1.1個百分點，鉬精礦Mo品位提高約0.3個百分點。經分析與使用2#油相比，使用一元醇作為鉬礦起泡劑，每年可增加效益1 438.71萬元。