陳麗娟

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司技術(shù)中心，陜西 華縣 714102)

選鉬工藝的特點(diǎn)是流程長(zhǎng)、富積比大、磨礦段數(shù)多，常常造成鉬精選尾礦品位高于原礦品位，甚至是原礦品位的數(shù)倍。特別是近年來(lái)，隨著冶煉對(duì)鉬精礦質(zhì)量要求的提高，鉬精尾的金屬損失還有進(jìn)一步加大的趨勢(shì)。鉬精尾再選進(jìn)一步提高選鉬回收率，不僅是企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的需要，更是礦山實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、提高礦山綜合利用效率的需要。此次試驗(yàn)是受某鉬礦山企業(yè)委托，對(duì)其選礦廠精選后的尾礦(Mo 品位大約為0.6%)進(jìn)行再選，達(dá)到鉬精礦品位9%～10%，選鉬總回收率60%以上的目標(biāo)。

1 礦石性質(zhì)

本次委托礦山企業(yè)礦石中主要金屬礦物為輝鉬礦、黃銅礦，次要金屬礦物為赤鐵礦、閃鋅礦和方鉛礦。非金屬礦物主要有黑云母、石英和長(zhǎng)石。

1.1 礦樣來(lái)源

此次試驗(yàn)所用礦樣為某鉬礦山選礦廠鉬精選尾礦，濃度為30%，品位為0.58%，將礦漿樣進(jìn)行濃縮自然晾干。

1.2 鉬精尾礦物組成研究

1.2.1 化學(xué)分析

鉬精尾光譜半定量分析結(jié)果見(jiàn)表1，多元素分析結(jié)果見(jiàn)表2。

1.2.2 礦物組成

鉬精尾X-衍射分析結(jié)果見(jiàn)表3，樣品鉬物相分析結(jié)果見(jiàn)表4。鉬精尾比重為2.99。

1.2.3 粒度分析

鉬精尾粒度分析結(jié)果見(jiàn)表5。

表1 鉬精尾光譜半定量分析結(jié)果

表2 鉬精尾多元素分析結(jié)果

表3 鉬精尾X-衍射分析結(jié)果

表4 鉬精尾鉬物相分析結(jié)果

表5 鉬精尾粒度分析結(jié)果

由表5 可知:鉬精尾大部分集中在0.010 mm以下，屬于微細(xì)粒礦石，礦石微細(xì)粒含量高將直接影響浮選的選擇性，加重細(xì)泥夾帶和罩蓋，降低目的礦物的品位和回收率。

1.3 鉬精尾特點(diǎn)分析

鉬精選尾礦的特點(diǎn)是細(xì)，泥化程度高。細(xì)粒浮選困難是由細(xì)粒特有的物理化學(xué)性質(zhì)所決定的。質(zhì)量小，比表面積大是細(xì)粒的主要物理化學(xué)特性。由于微細(xì)粒礦粒質(zhì)量小，動(dòng)能低，與氣泡碰撞粘附幾率小，浮選速率低，回收率低［1］。質(zhì)量小，比表面能大，降低了輝鉬礦與其他親水脈石和礦物之間的親水疏水差異，造成非選擇性團(tuán)聚，引起細(xì)?；祀s，降低了鉬精礦的品位。同時(shí)，細(xì)粒級(jí)礦粒表面能大，氧化速率高，造成細(xì)粒級(jí)輝鉬礦可浮性降低;微細(xì)粒級(jí)比表面積大，礦粒對(duì)藥劑進(jìn)行非選擇性吸附，不但藥耗大，而且影響鉬精礦品位。此次對(duì)鉬精尾再選的思路是運(yùn)用膠體化學(xué)理論，利用加藥分散、選擇性疏水絮凝浮選以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2 室內(nèi)試驗(yàn)

2.1 選擇性絮凝浮選

選擇性絮凝實(shí)際是兩部分，一是對(duì)非選擇性團(tuán)聚的分散，也就是把精尾中輝鉬礦和脈石形成的團(tuán)聚分散開(kāi)，實(shí)現(xiàn)“單體”解離［2］。二是有目的的添加捕收劑和絮凝劑，使輝鉬礦選擇性團(tuán)聚，實(shí)現(xiàn)目的礦物和脈石的分離。

粗選流程按照?qǐng)D1 采用1 粗1 精2 掃，確定出較佳浮選條件后再增加精選和掃選次數(shù)，觀察浮選指標(biāo)進(jìn)一步提高的可能性。

圖1 粗選流程圖

試驗(yàn)所用分散劑采用無(wú)機(jī)高分子分散劑，絮凝劑采用有機(jī)高分子陰離子絮凝劑進(jìn)行試驗(yàn)，捕收劑采用烴油類(lèi)YC、起泡劑為2#油。

2.1.1 絮凝劑用量試驗(yàn)

絮凝劑用量不宜超過(guò)目的礦物覆蓋率的50%，過(guò)大不但不起絮凝作用，反而起分散作用，一般幾十克為宜，且必須低濃度使用。在分散劑為200 g/t，捕收劑YC100 g/t，起泡劑80 g/t 的條件下，考察絮凝劑用量對(duì)鉬粗精礦指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 絮凝劑用量試驗(yàn)結(jié)果

圖2 表明，絮凝劑用量從10 g/t 增加到50 g/t，鉬粗精礦品位變化不大，回收率有小幅度降低，因此確定絮凝劑用量為10 g/t。

2.1.2 分散劑用量試驗(yàn)

試驗(yàn)所用分散劑為無(wú)機(jī)分散劑，用量幾百克為宜。在絮凝劑用量為10 g/t，捕收劑YC 100 g/t，起泡劑2#油80 g/t 的條件下考察分散劑用量對(duì)鉬粗精礦指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 分散劑用量試驗(yàn)結(jié)果

圖3 表明，分散劑用量從100 g/t 增加到300 g/t，鉬粗精礦品位變化不大，但鉬回收率從92.75%降低至91.51%，因此分散劑用量為100 g/t 時(shí)，浮選效果最佳，故將分散劑用量定為100 g/t。

2.1.3 pH 值試驗(yàn)

先將礦漿調(diào)至中性，分別用NaOH 和HCl 將礦漿調(diào)為堿性和酸性。在分散劑用量為100 g/t、絮凝劑用量為10 g/t、捕收劑YC 用量為100 g/t、起泡劑用量為80 g/t 的條件下考察pH 值對(duì)鉬粗精礦指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 pH 值試驗(yàn)結(jié)果

從圖4 可以看出，在酸性、中性和堿性3 種條件下，鉬粗精礦品位和回收率指標(biāo)均差距不大，故精尾再選pH 值定為礦漿原pH 值。

2.1.4 礦漿濃度試驗(yàn)

原礦漿pH 值不變，在分散劑用量為100 g/t、絮凝劑用量為10 g/t、捕收劑YC 用量為100 g/t、起泡劑用量為80 g/t 的條件下考察礦漿濃度對(duì)鉬粗精礦指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 礦漿濃度試驗(yàn)結(jié)果

圖5 表明，在礦漿濃度為33%時(shí)，鉬粗精礦品位和回收率指標(biāo)均較佳，其次為礦漿濃度22%，再次為礦漿濃度17%。三者的浮選效果差距較小，試驗(yàn)所用鉬精尾礦漿濃度在30%左右，因此不必進(jìn)行調(diào)漿。

2.1.5 粗選閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)及開(kāi)路流程試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按圖6進(jìn)行了粗選閉路流程試驗(yàn)，試驗(yàn)藥劑及用量分別為:分散劑100 g/t、絮凝劑10 g/t、捕收劑YC100 g/t、起泡劑2#油80 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6 。

表6 精尾再選粗選段閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

由表6 可知，用分散與選擇性疏水絮凝法對(duì)原礦品位為0.58%的精選尾礦進(jìn)行回收，得到的粗精礦中鉬品位為3.53%，回收率80.01%，浮選指標(biāo)比較可觀，有利于進(jìn)行下一步精選試驗(yàn)，以提高精礦產(chǎn)品質(zhì)量。

圖6 閉路試驗(yàn)流程圖

2.2 銅鉬分離精選試驗(yàn)

2.2.1 Na2S 用量試驗(yàn)

Na2S 為銅鉬分離的常用抑制劑，試驗(yàn)在精尾進(jìn)行粗選后的鉬粗精礦中加入分散劑、絮凝劑、銅抑制劑Na2S 以及捕收劑和起泡劑，進(jìn)行銅鉬分離。同時(shí)在分散劑用量為100 g/t、絮凝劑用量為10 g/t、捕收劑YC 用量為100 g/t、起泡劑2#油用量為80 g/t 的條件下考察Na2S 用量對(duì)技術(shù)指標(biāo)的影響，試驗(yàn)流程按圖7 進(jìn)行3 次精選，試驗(yàn)結(jié)果如圖8 所示。

圖7 銅鉬分離精選試驗(yàn)流程圖

由圖8 可見(jiàn)，用Na2S 可以將銅鉬進(jìn)行分離，在Na2S 用量從5 kg/t 增加到200 kg/t 的過(guò)程中，鉬的品位不斷提高，銅的品位不斷降低，在Na2S 用量達(dá)到200 kg/t 時(shí)，鉬精礦品位已經(jīng)達(dá)到9%以上的目標(biāo)，不宜將Na2S 用量繼續(xù)增大，因此選取Na2S 最佳用量為200 kg/t。

圖8 Na2S 用量試驗(yàn)結(jié)果

2.2.2 捕收劑與起泡劑用量試驗(yàn)

在分散劑用量為100 g/t、絮凝劑用量為10 g/t、Na2S 用量為200 kg/t 的條件下考察捕收劑和起泡劑用量對(duì)技術(shù)指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7 可知，當(dāng)YC+2#油用量從(100 +80)g/t增加到(400 +300)g/t 時(shí)，鉬回收率從48.35%提高到73.24%，指標(biāo)大幅度提高，用量從(400+300)g/t 再增加到(500 +400)g/t 時(shí)，回收率從73.24%提高到73.68%，僅有小幅度提高，但是變化不大。綜合試驗(yàn)過(guò)程中浮選槽泡沫現(xiàn)象，以及疏油絮團(tuán)浮選過(guò)程中中性油的作用，選取YC+2#油用量為(500 +400)g/t。

2.2.3 增加掃選次數(shù)提高回收率試驗(yàn)

在Na2S 用量試驗(yàn)中，用3 次精選已經(jīng)可以將鉬精礦品位提升至9%以上，但是回收率過(guò)低，僅為73%左右。此次試驗(yàn)在藥劑用量及精選次數(shù)不變的條件下增加掃選次數(shù)以提高回收率，試驗(yàn)結(jié)果如圖9。

圖9 掃選次數(shù)試驗(yàn)結(jié)果

圖9 表明:掃選次數(shù)為1 次、2 次、3 次，精選鉬回收率分別為72.76%、83.18%、85.84%，鉬精礦品位分別為9.94%、9.26%、9.23%。綜合品位和回收率指標(biāo)，選取精選段銅鉬分離為3 次掃選。即精選流程為3 精3 掃。

表7 捕收劑、起泡劑用量試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

(1)微細(xì)粒級(jí)浮選和傳統(tǒng)浮選差別很大，用傳統(tǒng)浮選處理微細(xì)粒級(jí)不能達(dá)到理想的浮選效果。

(2)用分散劑破團(tuán)聚，再進(jìn)行選擇性疏水絮凝，是浮選微細(xì)粒級(jí)輝鉬礦的關(guān)鍵技術(shù)，也是此次精尾再選的創(chuàng)新點(diǎn)。

(3)在分散劑用量為100 g/t、絮凝劑用量為10 g/t、捕收劑YC 用量為100 g/t、起泡劑2#油用量為80 g/t 條件下，按照一粗一精兩掃的粗選流程對(duì)品位為0.58% 的精選尾礦進(jìn)行再選，得到品位為3.53%、回收率80.01%的鉬粗精礦。

(4)在分散劑用量為100 g/t、絮凝劑用量為10 g/t、Na2S 用量為200 kg/t、捕收劑YC 用量為500 g/t、起泡劑2#油用量為400 g/t 的條件下，按照3 精3 掃的精選流程對(duì)上述鉬粗精礦進(jìn)行銅鉬分離，得到品位為9.23%，回收率為85.84%的鉬精礦，實(shí)現(xiàn)精尾再選目標(biāo)。

［1］胡熙庚，黃和慰，毛鉅凡.浮選理論與工藝［M］.長(zhǎng)沙:中南工業(yè)大學(xué)出版社，1991.

［2］張興旺，黃曉毅，來(lái)紅偉.微細(xì)粒輝鉬礦聚團(tuán)浮選研究［J］.中國(guó)有色金屬科學(xué)與工程，2012，(6):65-68.

［3］盧壽慈，宋少先.微細(xì)礦粒在水溶液中的疏水絮凝［J］.武漢鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào)，1991，(1):7-13.

［4］劉 亮，劉炯天，劉廣宇.旋流靜態(tài)微泡浮選柱在極難選輝鉬礦精選中的應(yīng)用［J］.礦產(chǎn)綜合利用，2009，(2):15-18.