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钼矿选矿工艺综述

绿色矿山技术传播与践行者

钼是发现得比较晚的一种金属元素,是一种很重要的资源,由于金属钼具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐磨研等优点,因此在工业上得到了广泛的利用,在我国钼是我国六大优势矿产资源之一,资源储量比较丰富。钼矿产量来源主要有3个:

(1)原钼矿山的原生钼;

(2)铜矿的共生和副产钼; 从废弃的含钼催化剂等中回收的钼;

其中第一类和第二类钼来源占绝大多数,而相对于原生钼来说,共生钼的生产成本较低。

1、辉钼矿的可浮性特征

钼矿物中,分布最广、最具有工业价值的是辉钼矿,目前世界上钼产量中 99%是从辉钼矿中获得的。辉钼矿为典型的六方晶系,钼的配位数为6,每个钼离子周围的六个硫离子排列在三角棱晶的顶点上,成三方柱排列,其结构呈六方层状或板状结构,层间为范德华力的S-MO-S结构,层间的结合力很弱。在开采、破碎和磨矿时,沿S-MO-S层间破坏暴露出的晶面呈非极性、低能、不活泼、这种晶面称为“面”,具有极好的疏水性,因此,辉钼矿具有良好的天然可浮性。针对这一特性,辉钼矿回收通常采用浮选作为主要的选矿方法。

2、钼矿选矿方法

钼矿的选矿方法主要是浮选法,回收的钼矿物是辉钼矿。有时为了提高钼精矿质量、去除杂质、将钼精矿再进行化学选矿外理。

钼矿的破碎一般都采用三段一闭路流程,破碎最终产品粒度为12~15毫米。磨矿通常用球磨机或棒磨-球磨流程。亨德森是唯一采用半自磨流程的。浮选采用优先浮选法。粗选产出钼粗精矿,粗扫选尾矿回收伴生矿物或丢弃。钼粗精矿采用两、三段再磨,四,五次精选获得最终钼精矿。

钼矿的浮选药剂以非极性油类作捕收剂,同时添加起泡剂。美国和加拿大用表面活性剂辛太克斯()作油类乳化剂。根据矿石性质,用石灰作调整剂,水玻璃作脉石抑制剂,有时加氰化物或硫化物抑制其他重金属矿物。

为保证钼精矿质量,对钼精矿中所含的铜、铅、铁等重金属矿物和氧化钙以及炭质矿物需进一步进行分离:一般使用硫化钠或硫氢化钠,氰化物或铁氰化物制铜和铁;用重铬酸盐或诺克斯(Nokes)抑制铅。如果使用抑制剂,杂质含量还达不到质量标准,尚需辅以化学选矿处理:次生硫化铜用氰化物浸出;黄铜矿用三氯化铁溶液浸出; 方铅矿用盐酸和三氯化铁溶液浸出,均可达到标准含量。

含氧化钙的脉石易泥化,因此,对于含此类脉石的矿石切忌过磨。生产上往往添加水玻璃,六聚偏磷酸钠或有机胶作脉石抑制剂或分散剂;也可用活性炭加CMC(羧甲基纤维素)抑制碳酸盐脉石。最终可用盐酸或盐酸加三氯化铁溶液浸出处理。

含炭质矿物的分离,首先要查明炭质是属石墨类、沥青类或煤类。这些炭质矿物的可浮性与辉钼矿相近,但密度较小,一般可用重选法进行脱除;使用六聚偏磷酸钠和CMC抑炭浮钼;或加三氯化铁、水玻璃和六聚偏磷酸钠抑制炭质也有效;采用焙烧除去有机炭,也是办法之一。应该指出的是,所有这些炭质矿物的分离方法,目前还不能令人满意,还是一个尚未完全解决的问题。

脉石中SiO2(二氧化硅)含量太高,常常是影响钼精矿品位的原因。经查定:SiO2含量随着钼精矿品位提高而下降,两者有相互消费的趋势。只要钼矿物达到单体解离细度,SiO2含量一般可降到标准以下。加活性炭吸附钼表面的油药,再加CMC抑制硅酸盐脉石,SiO2含量也可降到标准以下。

2.1 单一钼矿选矿方法

就大多数单一钼矿而言,典型的选矿工艺是粗磨粗选-再磨再选,粗磨粗选的理论基础是辉钼矿天然可浮性较好,测试揭示 1/16~1/24 的辉钼矿连生体,在高馏程宽馏点(经乳化后)烃油存在下,可良好地上浮。辉钼矿虽然易浮,但钼矿石中钼含量很低,一般为 0.01%~0.45,0.2%以上即为富矿。钼精矿质量要求又很高,要求含钼在 45%~47%以上。因此,浮选过程中辉钼矿的富集比很高,在 400 以上,这就要求多次精选,一般为 4~10 次。

辉钼矿较软,细磨易泥化,影响精矿质量。另外,辉钼矿天然可浮性好,即使粗达 0.6mm的贫连生体,只要表面裸露有 1%,也能顺利上浮。因此,适宜采用粗磨-粗选的粗选段,对粗磨-粗选所产生的含有大量连生体的粗精矿进行再磨,使之充分解离,并进行多次精选,即采用多段再磨--多次精选。

2.2 铜钼矿选矿方法

铜钼矿石是钼的主要来源之一,铜钼矿石中回收的钼量占世界钼总产量的 48%。以铜为主伴生有钼的铜钼矿床,常以斑岩铜矿型存在,因其储量大,是当前提取铜的重要资源,同时也是钼的重要来源。由于此类矿床具有原矿品位低、嵌布粒度细的特点,并且辉钼矿具有层状结构,有良好的天然可浮性,常与黄铜矿、黄铁矿密切共生。因此,从铜钼矿石中回收辉钼矿,比从以辉钼矿中为主的矿石中回收钼更难,流程更复杂,回收钼往往还要受到回收铜的制约。

在铜钼矿石中进行铜钼分离,原则上有优先浮选和混合浮选两种方法。其中,采用较多的是混合浮选,即先通过粗选得到铜钼粗精矿,然后从铜钼粗精矿中分离铜或钼。由于硫化铜矿物和辉钼矿均易浮,且铜矿物与钼矿物的可浮性较近,获得铜钼精矿是容易实现的。但在铜钼精矿中进行铜矿物与钼矿物的分离难度较大,通常要通过物理或物理化学方法进行铜钼分离前的预处理。

3 钼矿选矿厂工艺实践介绍

3.1 单一钼矿选矿工艺实践

百花岭选钼厂属于金堆城钼矿,是我国规模最大的选钼厂,也是亚洲最大的选钼厂,日处理矿石 20000~。矿石中主要金属矿物有辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿,非金属矿物主要有黑云母、石英和长石,原矿含钼 0.1%左右。原矿经一段闭路磨矿后,分级溢流-200 目占 50%~58%,调浆搅拌后,经--粗--精两扫得到含钼 8%~14%的粗精矿。粗精矿经分级再磨,再磨细度为-325 目占 70%左右,再磨粗精矿经八次精选、两次精扫选作业,得到含钼 53%左右的最终钼精矿, 总回收率在 85%~ 87% 之间。

3.2 铜钼矿选厂矿工艺实践

介绍小寺沟选矿厂位于河北省平泉县,选矿厂日处理矿石 3000t。小寺沟矿床为细脉浸染斑岩型铜钼矿床,矿石中以辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿为主脉石矿物主,要有石英、钾长石和斜长石。矿石中含钼 0.07%~0.08%、铜 0.15%~0.28%。破碎后的矿石给至磨矿分级系统,分级溢流的细度为-200 目含量占 50% ,分级溢流经过一次粗选、三次精选得到含铜 6%~10% 、钼 4% ~6%的混合精矿,粗选作业的钼回收率为 85%、铜回收率为 55% 。铜钼混合精矿给入浓密机,脱药和脱水后,底流进入再磨分级系统,再磨粒度达到-325 目含量占 80%~90%,分级溢流经8次精选得到品位为 48.33%的钼精矿,钼精矿回收率为 96%左右;1次钼精选尾矿的铜品位为 10%左右,将其给入浓密机脱药脱水,底流入再磨分级系统,磨矿产品细度为-325 目含量占 90%,分级溢流经过一粗一精一扫得到含铜 15%左右的铜精矿,回收率为 85%。

4、结论

(1)辉钼矿具有良好的天然可浮性,针对这一特性,回收辉钼矿绝大多数采用浮选作为主要的选矿方法。

(2)辉钼矿在浮选过程中的富集比很高,因此单一钼矿分选需要多段再磨-多次精选才能获得高质量的钼精矿。

(3) 从铜钼矿中获得钼,通常采用从铜钼粗精矿中分离钼的方法,其关键在于铜钼分离。铜钼分离方法包括常规浮选法、充氮浮选法、脉动高梯度磁选法和钝化工艺,目前主要使用常规浮选法。

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