趙開樂 閆 武 劉飛燕

（1.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所，四川成都610041；2.中國地質(zhì)調(diào)查局金屬礦產(chǎn)資源綜合利用技術(shù)研究中心，四川 成都610041）

隨著微電子和軍事工業(yè)的發(fā)展，鉬的需求量越來越大，已經(jīng)成為重要的金屬材料和戰(zhàn)略資源［1-2］。由于鉬礦山的過度開采，我國現(xiàn)存的鉬資源鉬品位普遍較低，常伴生有多種有價(jià)元素，如何合理地利用這部分復(fù)雜難處理的鉬資源，已成為礦物加工領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)［3］。雖然鉬礦石中伴生有價(jià)元素的品位較低，但鉬礦石儲(chǔ)量特別大時(shí)，伴生金屬儲(chǔ)量也相當(dāng)可觀，最大限度地綜合回收鉬礦石中的有價(jià)組分，不僅是當(dāng)今國內(nèi)外鉬礦山發(fā)展的主要趨勢(shì)，亦是鉬礦山提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、擴(kuò)大各種金屬產(chǎn)品品種和數(shù)量、實(shí)現(xiàn)無廢料工藝和可持續(xù)發(fā)展的重要途徑［4-9］。

河南某地鉬礦石儲(chǔ)量大，屬于稀疏浸染狀構(gòu)造或星點(diǎn)狀構(gòu)造的細(xì)晶型鉬礦，鉬品位為0.12%、含銅0.04%、含硫2.32%，含量均較低。礦石中的主要可回收的金屬礦物為輝鉬礦、黃鐵礦和黃銅礦。

為綜合回收利用有價(jià)金屬元素，基于礦石特性，選擇鉬捕收劑（新型輝鉬礦團(tuán)聚油）和抑制劑（“硫化鈉+巰基乙酸鈉+TY”藥劑組合作為銅鉬分離階段抑制劑、新研制EMY-01 作為浮硫階段抑制劑），采用“階段磨礦浮選分離銅鉬—銅鉬分離尾礦浮選富集銅—選鉬尾礦浮選硫”全流程試驗(yàn)，最終獲得了高品位、高回收率的鉬精礦和硫精礦，同時(shí)綜合回收了礦石中的黃銅礦，指標(biāo)優(yōu)異。

1 試樣、試劑及設(shè)備

1.1 試 樣

礦石的化學(xué)成分分析和礦物組成分別見表1、表2。

注：帶“*”單位為g/t。

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由表1 可知，礦石中Mo 品位為0.12%，高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（DZ/T 0214—2002）中坑采最低工業(yè)品位0.06%～0.08%，達(dá)到回收標(biāo)準(zhǔn)；S品位為2.32%，達(dá)到回收品位；礦石中Cu 品位為0.04%，需要衡量其在浮選過程中的富集情況，考慮綜合回收；礦石中主要雜質(zhì)SiO2、Al2O3和K2O 的含量分別為58.11%、11.67%和6.30%；其他元素含量偏低，未達(dá)到綜合回收的邊界品位。

由表2 可知，礦石中的金屬礦物主要為輝鉬礦、黃鐵礦，其次有少量的黃銅礦、磁黃鐵礦、鈦鐵礦等；脈石礦物以石英、長石類、云母類為主，其次有綠泥石、白云石、磷灰石等。

工藝礦物學(xué)研究表明，礦石中的輝鉬礦分布不均一，主要呈稀疏浸染狀構(gòu)造或星點(diǎn)狀構(gòu)造，以細(xì)板片狀、針柱狀被石英包裹這一形式為主（見圖1），粒徑細(xì)?。稽S銅礦主要呈不均勻細(xì)小星點(diǎn)狀嵌布在脈石粒間、孔洞中（見圖2），粒徑為0.02～0.05 mm；黃鐵礦主要呈自形-半自形-它形單體或集合體形式嵌布在脈石粒間、裂隙中，粒徑為0.10～0.70 mm，部分黃鐵礦中包含乳滴狀黃銅礦或細(xì)粒磁黃鐵礦（見圖3）。

1.2 試劑及主要設(shè)備

（1）試驗(yàn)藥劑。試驗(yàn)用輝鉬礦捕收劑團(tuán)聚油（主要成分為C12～C14的烴類混合物）、銅鉬分離抑制劑TY（含鐵化合物）以及非硫化物抑制劑EMY-01 為實(shí)驗(yàn)室自制，抑制劑硫化鈉、巰基乙酸鈉均為分析純。

（2）主要設(shè)備。磨礦設(shè)備為XMB-70型三輥四筒棒磨機(jī)，浮選設(shè)備為XFD 系列機(jī)械攪拌式單槽浮選機(jī)，制樣設(shè)備為XPM-φ120×3型三頭研磨機(jī)。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 輝鉬礦捕收劑比選試驗(yàn)

在輝鉬礦浮選體系中，捕收劑在礦漿中的分散性能對(duì)浮選指標(biāo)有重要影響。與煤油、柴油相比，新型團(tuán)聚油的表面能較高，因而其在水中的分散性能較好，加入到礦漿中會(huì)很快形成泡沫層，改善礦泥夾帶、形成鉬礦物疏水密實(shí)層，非常有利于微細(xì)粒輝鉬礦的回收。

為考察新合成捕收劑團(tuán)聚油的使用效果，進(jìn)行了常用的鉬浮選捕收劑柴油、煤油以及團(tuán)聚油比選試驗(yàn)，起泡劑采用新開發(fā)的醇類起泡劑，形成的泡沫豐富而脆［10-11］。具體試驗(yàn)流程及條件見圖4，比選試驗(yàn)結(jié)果見表3。

注：表中數(shù)據(jù)為各捕收劑最佳用量下得到的浮選指標(biāo)。

由表3 可知，在捕收劑最佳用量的條件下，對(duì)比柴油、煤油以及團(tuán)聚油3 種捕收劑的試驗(yàn)指標(biāo)，以新型團(tuán)聚油的浮選指標(biāo)最好，鉬粗精礦中Mo品位和Mo回收率分別為8.12%、91.35%，且捕收劑的總用量小于傳統(tǒng)藥劑柴油和煤油。因此，選取新型團(tuán)聚油為鉬浮選捕收劑。

2.2 銅鉬分離抑制劑比選試驗(yàn)

研究發(fā)現(xiàn)，盡管在浮選過程中采用輝鉬礦的選擇性捕收劑，但仍會(huì)有55%左右的銅進(jìn)入鉬粗精礦，導(dǎo)致鉬粗精礦中Cu 的品位大于1.60%。因此，開發(fā)高效抑制劑，實(shí)現(xiàn)銅鉬的有效分離是本試驗(yàn)研究的關(guān)鍵所在。硫化鈉和巰基乙酸鈉是銅鉬分離實(shí)踐中最常用的兩種抑制劑，研究表明綠色高效抑制劑TY可強(qiáng)化對(duì)銅的選擇性抑制。為考察抑制劑TY 的抑制效果，試驗(yàn)選擇石灰+次氯酸鈣（或雙氧水）+巰基乙酸鈉、硫化鈉+巰基乙酸鈉、硫化鈉+巰基乙酸鈉+TY為組合抑制劑，進(jìn)行了銅鉬分離抑制劑比選試驗(yàn)。

試驗(yàn)給礦為鉬粗精礦，由原礦經(jīng)1次粗選、2次掃選、中礦順序返回的選礦工藝流程制得，其Mo 品位為7.85%、Cu 品位為1.68%。再磨細(xì)度試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，銅鉬分離試驗(yàn)需要對(duì)給礦進(jìn)行再磨，適宜的再磨細(xì)度為-0.038 mm 占95%。銅鉬分離抑制劑比選試驗(yàn)具體流程及條件見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4 可知，在硫化鈉+巰基乙酸鈉組合抑制劑作用下，所得鉬精礦中Mo 品位低于50%；在石灰+雙氧水+巰基乙酸鈉組合抑制劑作用下，所得鉬精礦中Mo 品位最高，為52.71%，而此時(shí)Mo 作業(yè)回收率僅為58.55%；在硫化鈉+巰基乙酸鈉+TY 組合抑制劑作用下，鉬精礦的Mo 品位為51.08%，且Mo 作業(yè)回收率最高，為75.94%，此抑制劑組合在提高指標(biāo)的同時(shí)，可明顯降低巰基乙酸鈉用量。綜合考慮品位和回收率指標(biāo)，選擇硫化鈉+巰基乙酸鈉+TY=（10+10+5）g/t作為本次銅鉬分離的組合抑制劑。

注：表中數(shù)據(jù)為各抑制劑最佳用量下得到的浮選指標(biāo)。

2.3 選鉬尾礦浮選黃鐵礦試驗(yàn)

基于作者在黃鐵礦浮選方面積累的研究成果［10-11］，以選鉬尾礦為給礦，選取EMY-01 為脈石抑制劑、丁基黃藥+正十二硫醇為組合捕收劑，進(jìn)行了黃鐵礦浮選的開路試驗(yàn)，具體流程及條件見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

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由表5 可知，以EMY-01 為浮選黃鐵礦的脈石抑制劑，丁基黃藥+正十二硫醇為捕收劑，經(jīng)過1 次粗選、3 次精選、1 次掃選，最終獲得了S 品位51.64%、S作業(yè)回收率大于90%的高品位硫精礦，尾礦中S含量僅為0.10%，浮硫指標(biāo)優(yōu)異。

2.4 閉路試驗(yàn)

在開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用“階段磨礦浮選分離銅鉬—銅鉬分離尾礦浮選富集銅—選鉬尾礦浮選硫”的工藝方案，進(jìn)行了全流程閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及條件見圖7，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6 可知，基于捕收劑及抑制劑的突破，采用“階段磨礦浮選分離銅鉬—銅鉬分離尾礦浮選富集銅—選鉬尾礦浮選硫”閉路試驗(yàn)流程，最終獲得了Mo品位49.73%、Mo 回收率91.17%的鉬精礦，S 品位50.75%、S回收率90.78%的優(yōu)質(zhì)硫精礦，以及Cu品位16.20%、Cu 回收率36.45%的銅精礦，指標(biāo)優(yōu)異，實(shí)現(xiàn)了該細(xì)晶型鉬礦中有用礦物的分離回收。

3 結(jié) 論

（1）河南某細(xì)晶型鉬礦石中Mo 品位為0.12%、Cu品位0.04%、S 品位2.32%，含量均較低。礦石中的主要可回收的金屬礦物為輝鉬礦、黃鐵礦和黃銅礦；礦石中的輝鉬礦以細(xì)板片狀、針柱狀被石英包裹，粒度細(xì)??；黃銅礦與脈石礦物嵌布關(guān)系密切，粒徑為0.02～0.05 mm；黃鐵礦中常包含乳滴狀黃銅礦或細(xì)粒磁黃鐵礦，粒徑為0.10～0.70 mm。

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（2）基于礦石特性，選取新型的輝鉬礦捕收劑團(tuán)聚油、銅鉬分離綠色高效含鐵化合物抑制劑以及選硫階段非硫化物抑制劑，采用“階段磨礦浮選分離銅鉬—選鉬尾礦浮選硫”工藝流程，最終獲得了Mo 品位49.73%、Mo 回收率91.17%的鉬精礦，S 品位50.75%、S回收率90.78%的優(yōu)質(zhì)硫精礦，以及Cu品位16.20%、Cu 回收率36.45%的銅精礦，綜合回收指標(biāo)優(yōu)異。