新疆某低品位鉬礦石高效利用選礦試驗

楊凱志 邱顯揚 汪 泰 李漢文 王洪君

(1.中南大學資源加工與生物工程學院，湖南 長沙 410083; 2.廣州有色金屬研究院，廣東 廣州 510651;3.稀有金屬分離與綜合利用國家重點實驗室，廣東 廣州 510651)

新疆某低品位鉬礦石高效利用選礦試驗

楊凱志1,2,3邱顯揚2,3汪 泰2，3李漢文2,3王洪君2,3

(1.中南大學資源加工與生物工程學院，湖南 長沙 410083; 2.廣州有色金屬研究院，廣東 廣州 510651;3.稀有金屬分離與綜合利用國家重點實驗室，廣東 廣州 510651)

新疆某低品位鉬礦石鉬品位僅0.076%。礦石中除鉬外，還伴生含量為0.033%的銅和含量為1.232%的硫。雖然鉬、銅、硫主要以輝銅礦、黃銅礦、黃鐵礦形式存在，但它們共生關系密切，分離困難。根據礦石性質開展綜合回收鉬、銅、硫的選礦試驗，首先將原礦粗磨至-0.074 mm占85%后進行鉬銅硫的混合浮選，然后將鉬銅硫混合精礦細磨至-0.043 mm占95%后進行鉬銅與硫的分離浮選，最后對鉬銅混合精礦進行鉬與銅的分離浮選，并在鉬銅硫混合浮選過程中使用新型捕收劑GZW101和新型抑制劑GTS、在鉬銅分離浮選過程中使用新型抑制劑GLN，最終獲得了鉬品位為47.03%、鉬回收率為73.20%的鉬精礦以及銅品位為14.89%、銅回收率為77.26%的銅精礦和硫品位為54.26%、硫回收率為88.94%的硫精礦，從而為該礦石的高效利用提供了依據。

低品位鉬礦石 伴生銅硫 鉬銅硫混合浮選 鉬銅與硫分離浮選 銅鉬分離浮選 再磨

新疆某低品位鉬礦石除含鉬外，還伴生銅、硫，且銅、硫礦物與鉬礦物密切共生，分離困難。本研究對該礦石進行選礦試驗，不僅獲得了鉬品位為47.03%、鉬回收率為73.20%的合格鉬精礦，還使銅、硫得到了綜合回收，從而為該礦石的高效利用提供了依據。

1 礦石性質

1.1 礦石成分

礦石中有用礦物主要為輝鉬礦、黃銅礦和黃鐵礦，脈石礦物主要為石英、白云母、長石、伊利石、高嶺石等。原礦的主要化學成分分析結果見表1，鉬物相分析結果見表2。

表1 原礦主要化學成分分析結果

Table 1 Main chemical composition analysis results of run-of-mine ore%

表2 原礦鉬物相分析結果

Table 2 Molybdenum phase analysis results %

從表1可知：原礦的鉬品位僅為0.076%，而鉬礦床的最低工業品位要求為0.06%，可見礦石屬于低品位鉬礦石；此外，原礦的銅品位也很低，只有0.033%。

表2表明，鉬在礦石中絕大部分以硫化鉬形式存在，氧化鉬含量很少，這對鉬的回收有利。

1.2 主要有用礦物嵌布特征

輝鉬礦：輝鉬礦是礦石中最主要的鉬礦物，其礦物含量為0.155%。部分輝鉬礦被極微細粒黃銅礦浸染，銅鉬關系密切；部分輝鉬礦與黃鐵礦共生，或彼此成半包裹狀；少量輝鉬礦呈他形片狀嵌布于石英之中，粒度在0.05～0.3 mm，并常被石英包裹。

黃銅礦：黃銅礦是礦石中的主要銅礦物，但礦物含量極少，僅0.01%左右。黃銅礦粒度范圍在0.01～0.05 mm，常呈星點浸染狀集合體；部分黃銅礦與黃鐵礦和輝鉬礦嵌布關系密切。

黃鐵礦：黃鐵礦是礦石中主要的金屬硫化物之一，礦物含量約3%。黃鐵礦大部分呈半自形—自形粒狀，有大量輝鉬礦和黃銅礦嵌布于其中與其緊密共生。

輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦的以上嵌布特征決定了它們較難單體解離。

2 試驗方案

由礦石性質可知，輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦共生關系密切而復雜，需要在很細的磨礦細度下才能相互解離。但若采用優先浮選工藝，則須將全部礦石進行細磨，這不僅對于低品位礦石而言會產生較高的無謂能耗，而且易產生大量礦泥影響分選過程[1]。因此，宜采用先在相對較粗的磨礦細度下對鉬、銅、硫進行混合浮選，然后再對鉬銅硫混合精礦進行細磨—分離的工藝流程[2]。

對于細磨后的鉬銅硫混合精礦，由于輝鉬礦和黃銅礦的可浮性都比黃鐵礦的好，而輝鉬礦的可浮性又比黃銅礦的好，故應采用先抑硫浮鉬銅，再對鉬銅混合精礦抑銅浮鉬的分離方案。

綜上所述，試驗按圖1所示原則流程開展。

圖1 試驗原則流程

由于試驗的主要目的是選鉬，銅、硫只是作為綜合回收的對象，而且原礦銅含量很低，所以條件試驗和開路流程試驗時只考察產品的鉬指標，僅在閉路流程試驗時對產品的鉬、銅、硫指標作全面分析。

3 試驗結果

3.1 鉬銅硫混合浮選條件試驗

鉬銅硫混合浮選條件試驗流程見圖2。

圖2 鉬銅硫混合浮選條件試驗流程

3.1.1 鉬銅硫混合浮選磨礦細度試驗

磨礦細度不足將不能保證目的礦物與脈石礦物充分解離，而過磨又會引起泥化現象惡化浮選過程[1,3]。以1 000 g/t GTS為抑制劑、50 g/t GZW101+125 g/t柴油為捕收劑，考察磨礦細度對鉬銅硫粗精礦鉬指標的影響，試驗結果如圖3所示。

圖3 鉬銅硫混合浮選磨礦細度試驗結果

3.1.2 鉬銅硫混合浮選捕收劑試驗

將礦石磨至-0.074 mm占85%，以1 000 g/t GTS為抑制劑，比較丁黃藥、丁銨黑藥、廣州有色金屬研究院研制的GZW101(用量均為50 g/t)分別與柴油(用量125 g/t)配合作為捕收劑[4-5]時鉬銅硫粗精礦鉬指標的變化，試驗結果如圖4所示。

圖4 鉬銅硫混合浮選捕收劑種類試驗結果

從圖4可知，采用GZW101+柴油時，鉬銅硫粗精礦的鉬品位和鉬回收率都比采用丁黃藥+柴油和丁銨黑藥+柴油時的高，故選擇GZW101+柴油作為鉬銅硫混合浮選的捕收劑。

進一步對GZW101+柴油進行鉬銅硫混合粗選用量試驗，結果表明，其合理用量為50+125 g/t。

3.1.3 鉬銅硫混合浮選抑制劑試驗

在浮選過程中，采用高效的抑制劑對提高精礦指標至關重要[6]。將礦石磨至-0.074 mm占85%，以50 g/t GZW101+125 g/t柴油為捕收劑，比較分別采用水玻璃、CMC、廣州有色金屬研究院研制的GTS(用量均為1 000 g/t)作為抑制劑時鉬銅硫粗精礦鉬指標的變化，試驗結果如圖5所示。

圖5 鉬銅硫混合浮選抑制劑種類試驗結果

從圖5可知，采用GTS時，鉬銅硫粗精礦的鉬品位和鉬回收率都比采用水玻璃和CMC時的高，故選擇GTS作為鉬銅硫混合浮選的抑制劑。

進一步對GTS進行鉬銅硫混合粗選用量試驗，結果表明，其合理用量為1 250 g/t。

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3.2 銅鉬與硫分離浮選條件試驗

在鉬銅硫混合浮選條件試驗的基礎上，進行了鉬銅硫混合浮選的開路流程和閉路流程試驗，然后按圖6流程對鉬銅硫混合浮選閉路流程試驗所獲鉬銅硫精礦進行了銅鉬與硫分離浮選的條件試驗(試驗中藥劑用量對給礦計)。

圖6 銅鉬與硫分離浮選條件試驗流程

3.2.1 鉬銅硫精礦再磨細度試驗

通過再磨，一方面可使目的礦物間達到較充分的解離，另一方面可消除殘留藥劑對鉬銅與硫分離的影響[7]。在石灰用量為5 000 g/t、捕收劑為50 g/t Z-200+50 g/t柴油條件下，考察鉬銅硫精礦再磨細度對鉬銅粗精礦鉬指標的影響，試驗結果如圖7所示。由圖7可知，適宜的再磨細度顯然為-0.043 mm占95%。

圖7 鉬銅硫精礦再磨細度試驗結果

3.2.2 銅鉬與硫分離浮選捕收劑試驗

將鉬銅硫精礦再磨至-0.043 mm占95%，在石灰用量為5 000 g/t條件下，比較GZW101、丁銨黑藥、Z-200(用量均為50 g/t)分別與柴油(用量也為50 g/t)配合作為捕收劑時鉬銅粗精礦鉬指標的變化，試驗結果如圖8所示。

圖8 銅鉬與硫分離浮選捕收劑種類試驗結果

從圖8可知，采用Z-200+柴油時，鉬銅粗精礦的鉬品位和鉬回收率都比采用GZW101+柴油和丁銨黑藥+柴油時的高，故選擇Z-200+柴油作為鉬銅與硫分離浮選的捕收劑。

進一步對Z-200+柴油進行鉬銅與硫分離粗選用量試驗，結果表明，其合理用量為50+50 g/t。

3.2.3 銅鉬與硫分離粗選石灰用量試驗

石灰是黃鐵礦的有效抑制劑且成本低廉。將鉬銅硫精礦再磨至-0.043 mm占95%，以50 g/t Z-200+50 g/t柴油為捕收劑，考察石灰粗選用量對鉬銅粗精礦鉬指標的影響，試驗結果如圖9所示。

圖9 鉬銅與硫分離粗選石灰用量試驗結果

從圖9可知，鉬銅粗精礦的鉬品位和鉬回收率均隨著石灰用量的增加先上升后下降，但鉬回收率變化范圍很小，而鉬品位在石灰用量為6 000 g/t時達到最大值。因此選擇鉬銅與硫分離粗選的石灰用量為6 000 g/t。

3.3 銅鉬分離浮選抑制劑試驗

在鉬銅與硫分離浮選條件試驗的基礎上，進行了鉬銅與硫分離浮選的開路流程和閉路流程試驗，然后按圖10流程對鉬銅與硫分離浮選閉路流程試驗所獲鉬銅精礦進行了銅鉬分離浮選的抑制劑種類及粗選用量試驗(試驗中藥劑用量對給礦計)。

圖10 銅鉬分離浮選抑制劑試驗流程

銅鉬分離浮選抑制劑種類試驗考察了硫化鈉、廣州有色金屬研究院研發的GLP和GLN(用量均為2 000 g/t)對鉬粗精礦指標的影響，試驗結果如圖11所示。

圖11 銅鉬分離浮選抑制劑種類試驗結果

從圖11可知，采用GLN時，鉬粗精礦的鉬品位和鉬回收率都比采用硫化鈉和GLP時的高，故選擇GLN作為鉬銅分離浮選的抑制劑。

對GLN進行的鉬銅分離粗選用量試驗結果表明，其適宜用量為2 000 g/t。

3.4 閉路流程試驗

在以上試驗的基礎上，進行了全流程閉路試驗。試驗流程如圖12所示，試驗結果如表3所示。

表3表明，圖12流程可獲得鉬品位為47.03%、鉬回收率為73.20%的鉬精礦以及銅品位為14.89%、銅回收率為77.26%的銅精礦和硫品位為54.26%、硫回收率為88.94%的硫精礦，較好地實現了對鉬、銅、硫的綜合回收。

4 結 論

(1)新疆某鉬礦石屬低品位鉬礦石，礦石中除鉬外，還伴生銅、硫，且鉬、銅、硫礦物密切復雜共生，分離困難。

(2)采用粗磨后鉬銅硫混合浮選—細磨后鉬銅與硫分離浮選—鉬銅分離浮選工藝處理該礦石，可獲得鉬品位為47.03%、鉬回收率為73.20%的鉬精礦以及銅品位為14.89%、銅回收率為77.26%的銅精礦和硫品位為54.26%、硫回收率為88.94%的硫精礦，從而使鉬、銅、硫得到了較好的綜合回收。

圖12 閉路試驗流程

Table 3 Results of closed-circuit operation %

(3)廣州有色金屬研究院研制的新型捕收劑GZW101和新型抑制劑GTS、GLN為獲得上述試驗結果提供了保障。

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(責任編輯 孫 放)

Beneficiation Experiment on High Efficient Utilization of a Low Grade Molybdenum Ore in Xinjiang

Yang Kaizhi1，2,3Qiu Xianyang2,3Wang Tai2,3Li Hanwen2,3Wang Hongjun2,3

(1.SchoolofResourcesProcessingandBioengineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China；2.GuangzhouResearchInstituteofNon-ferrousMetals，Guangzhou510651，China；3.StateKeyLaboratoryofRareMetalSeparationandComprehensiveUtilization，Guangzhou510651，China)

There is 0.076% Mo in a low grade molybdenum ore from Xinjiang,and also 0.033% Cu and 1.232% S associated with molybdenum.Molybdenum,copper and sulfur mainly exist in forms of molybdenite,chalcopyrite,and pyrite,but it is difficult to be separated from each other for their close intergrowth.Beneficiation experiment on comprehensive recovery of molybdenum,copper,and sulphur was conducted based on the ores properties.Firstly,Mo-Cu-S bulk flotation tests were conducted after grinding the raw ore at 85% -0.074 mm.Secondly,separation flotation of molybdenum-copper from sulfur were carried out after grinding the rough Mo-Co-S concentrate.Then,molybdenum-copper bulk concentrates were put into the separation flotation of molybdenum from copper.Novel collector GZW101 and depressor GTS were used in Mo-Cu-S bulk flotation,also new depressor GLN was brought in separation flotation of molybdenum and copper.Molybdenum concentrate with 47.03% Mo and recovery of 73.20%,copper concentrate with 14.89% Cu and recovery of 77.26%,and sulfur concentrate with 54.26% S and recovery of 88.94% was obtained.The flotation results provide basis for high efficient utilization of the ore.

Low grade molybdenum ore，Associated copper or sulfur，Mo-Cu-S bulk flotation，Separation flotation of molybdenum-copper from sulfur，Separation flotation of molybdenum from copper，Regrinding

2014-12-23

楊凱志(1990—) 男，碩士研究生。

TD954，TD923+.7

A

1001-1250(2015)-02-068-05