钼矿选矿工艺方法探讨

摘要: 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，针对此特点文章对钼矿的选矿工艺方法进行了探讨分析。关键词:辉钼矿;选矿工艺;浮选;铜钼分离;

Abstract: Molybdenum is a metallic element found quite late, it is a very important resource, molybdenum has a high strength, high melting point and corrosion resistance and wear research in a wide range of industrial use this is a feature article on method of molybdenum ore beneficiation process analysis. Key words: molybdenite; beneficiation process; flotation; copper-molybdenum separation

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__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。一、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 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。图1为单一钼矿典型的选矿工艺。图 1 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。曾被研究或被工业采用的方法有：(1)浓缩脱药。通过铜钼混合浮选所得到的泡沫产品，其中含有大量的黄原酸类捕收剂，为了减少这些残余药剂对黄铜矿可浮性的影响，降低抑制剂用量，通常在铜钼分离前进行浓缩脱药。(2)加热处理。在铜钼分离前，对铜钼混合精矿进行加热处理，其目的是使矿物表面吸附的捕收剂疏水膜分解、氧化或蒸发、并使非钼硫化矿物表面自身氧化，从而使其受到抑制。实践证明，采用热水加温进行铜钼混合精矿浮选分离，钼精矿的质量和回收率都有明显提高， 并大大降低了硫化钠的用量(可减少 85%～90%)。因此全世界约 40%的主要铜--钼选厂，都采用不同方式的热处理工艺进行铜--钼分选。

(3)氧化。包括加入各种强氧化剂，如氯气、过氧化氢及臭氧，使硫化铜矿物表面的捕收剂氧化分解，或能使铜矿物在碱性矿浆中表面氧化形成亲水氧化物吸附层。铜钼精矿经过预处理之后，进入铜钼分离作业，常用的铜钼分离方法主要有以下几种： 1)常规浮选方法。 一般采用抑铜浮钼的工艺，其关键就是实现对铜矿物的抑制。已有研究表明，对硫化铜矿具有抑制作用的药剂有几十种，但具有工业应用前景或已在工业上采用了的药剂不多，可分为以下两类。①无机物。如硫化钠类、诺克斯类和氰化物类。这三类药剂或单独使用、或混合使用，已构成了铜钼混合精矿分离中抑铜浮钼的常规药剂。②有机物。 如巯基醋酸盐和乙基硫醇等。在对铜矿物实现有效抑制后，浮钼时-般加入少量非极性油，以强化辉钼矿浮选。此外，为提高钼精矿品位，还需加入一些调整剂，如水玻璃、六偏磷酸钠等抑制脉石矿物、分散矿浆，经过多次精选(6~14 次)，才能获得高质量的钼精矿。 2)充氮浮选。长期以来，大多数钼、铜选厂广泛应用氰化物、硫化物和诺克斯药剂抑铜浮钼，以实现铜铝分离。目前，由于人们对环境保护越来越重视，具有剧毒的氰化物和诺克斯药剂已逐渐被淘汰。因此，生产中一般都使用硫化钠或硫氢化钠等硫化物作铜矿物抑制剂。但硫化钠本身具有强还原性，很容易被浮选矿浆中的溶解氧或其他氧化物质所氧化，因而药剂用量很大。采用充氮浮选工艺，可以降低抑制剂用量。早在 1972 年，美国专利报道，在用诺克斯药剂抑制铜矿物时，使用氮气可大大降低诺克斯的用量。美国皮马选矿厂采用该技术，硫化钠用量减少了 75%。 此后，在国外许多类似矿山得以推广应用，均取得了明显的效果。 20 世纪 90 年代初，北京有色冶金设计研究总院在德兴铜矿铜钼分离中，进行了充氮工业试验。充氮后，硫化钠用量减少了 60.55%，而选矿指标几乎与充空气时一样。据估算，采用充氮工艺，每年可节约硫化钠费用 1000 万元。但由于各方面的原因，这一新技术在我国还没有得到成功的应用。 3)脉动高梯度磁选。脉动高梯度磁选是 20 世纪 80 年代初发展起来的一种分离细粒弱磁性矿物的有效方法，已广泛用于弱磁性铁矿、锰矿和黑钨矿等有用矿物的选别。由于黄铜矿是弱磁性矿物，辉钼矿为非磁性矿物，中南大学杨鹏等人将这一新技术引入铜钼分离。 4)钝化工艺。钝化指的是：①铜钼混精中铜矿物表面氧化而疏水;②铜矿物表面及矿浆中的黄药分解，氧化失效。黄药在低 PH 值、高温、时间长等条件下均易失效，黄铜矿在 PH=10～11 时氧化成 SO4 -2、S2O3 -2 等离子，可浮性下降，在空气中氧的作用下，比辉钼矿容易氧化。 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 20000~25000t。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。参考文献 [1]贾红秀,高丽梅,姜威.钼市场30年回顾与展望[J].中国钼业,2006(1);42-47. [2]张文钲,徐秋生.我国钼资源开发现状与发展趋势[J].矿业快报,2006(9):1-4. [3]王顺昌.世界钼经济近况[J].中国钼业 1997(6)22-26. [4]杨敏郂.钼市场发展趋势[J].中国钼业 1996(10) 6-9. [5]陈建华,冯其明.钼矿的选矿现状 [J].矿产保护与利用 1994(6):26-28. [6]王资,辉钼矿的浮选[J].昆明冶金高等专科学校学报 2006(6):46-52. [7]张文钲,钼选矿学技术发展现状与展望[J].中国钼业 2011(35):11-6. 作者简介：刘军华，男，汉，1983 年 4 月出生，江苏东台人，主要从事非煤矿山生产技术、选矿技术工作。