內蒙古某鉬精礦降鉛的選礦試驗研究

駱 任（湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100）

內蒙古某鉬精礦降鉛的選礦試驗研究

駱 任
（湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100）

內蒙古某大型鉬選礦廠生產的鉬精礦中含pb超標（平均含Pb為2%左右），試驗研究的目的就是尋找一種切實可行的方法將鉬精礦中的Pb含量降低至0.2%以內。試驗從工藝礦物學研究入手，結合現場的生產流程，對Pb的來源、賦存狀態進行了分析，在此基礎上通過對流程和藥劑制度進行優化，分別采用現有流程和優化后的流程進行了閉路對比試驗，試驗的結果表明：通過優化后的流程和藥劑制度對降低鉬精礦中的Pb含量有顯著效果，可以給同類礦山提供借鑒。

鉬精礦；超標；工藝礦物學；抑鉛

鉬是自然界分布很少的一種元素，已知的鉬礦物約有20多種，其中輝鉬礦分布最廣，是工業上最重要的鉬礦物。經浮選法獲得的一級鉬精礦產品要求含Mo不小于47%，含Pb不大于0.4%。我國的幾個大型鉬礦山，比如：金堆城、欒川鉬礦、黑龍江鹿鳴礦業、大蘇計鉬礦等，由于其鉬礦資源中伴生的Pb含量較低，不具備綜合回收的價值，故在實際生產中為確保主元素Mo的回收率，往往未對含Pb礦物進行抑制，導致其在精選過程中不斷得到富集，導致最終的鉬精礦含Pb超標。內蒙古某大型鉬礦選礦廠生產的浮選鉬精礦產品中除含Pb超標外，其余各項指標均達到一級鉬精礦產品的要求，這導致企業的經濟利益受到了損失，故針對該鉬礦進行了鉬精礦降鉛選礦試驗研究。

本試驗研究從工藝礦物學出發，先查明鉬精礦中Pb的賦存狀態（包含Pb的物相分析、粒度組成、與輝鉬礦之間的嵌布關系等）和Pb在鉬精礦中的富集原因后，提出了解決這一問題的原則途徑，在此基礎上擬定了技術優化路線，制定了試驗方案。最終試驗指標表明：優化后的工藝流程較優化之前，獲得的鉬精礦中含Pb從2%左右降低至0.4%以下。

1 試樣性質

原礦中主要目的回收元素為Mo，綜合回收的元素為S，Mo主要以輝鉬礦的形式存在，S主要以黃鐵礦的形式存在；礦石中的Pb含量為0.01%，主要以方鉛礦的形式存在。

目前生產上的工藝流程為：原礦經磨礦后采用鉬硫等可浮工藝（一次粗選兩次精選三次掃選）進行鉬硫等可浮，中礦產品按順序返回；粗選精礦經兩次精選后進入鉬硫分離系統進行鉬硫分離，鉬硫分離系統給礦進行再磨后采用抑硫浮鉬的原則流程進行鉬硫分離（一次粗選三次掃選五次精選）獲得鉬精礦和硫精礦。粗選精礦中含Pb為0.3%左右，硫精礦中含Pb為0.07%左右，鉬精礦中含Pb為1.8%左右，Pb在鉬精礦中得到了富集，使得鉬精礦中含Pb超標。

試驗的研究對象為取自生產現場的鉬硫等可浮粗精礦。鉬硫等可浮粗精礦多元素化學分析結果見表1。

表1 鉬硫等可浮粗精礦多元素化學分析結果%

從表1的分析結果可知，試樣中主要目的回收元素Mo含量為5.50%，可綜合回收元素S含量為43.91%，有害元素Pb的含量為0.25%。

1.1 鉛的賦存狀態

為了查明鉬硫等可浮粗精礦中Pb的賦存狀態，對試樣進行了Pb的物相分析，鉛的物相分析結果見表2。

表2 鉬硫等可浮粗精礦鉛物相分析結果%

從表2的物相分析結果可知，試樣中的鉛主要賦存于硫化鉛方鉛礦中，約占總鉛的92%，其它形式的鉛含量甚少。

為了查明鉛的分布情況，分別對試樣和目前生產上的鉬精礦進行了篩分，篩分試驗的結果見表3和表4。

表3 試樣粒度組成及Pb分布情況

表4 鉬精礦粒度組成及Pb分布情況

從表3和表4的篩分結果可知，鉬精礦中的Pb主要分布在-0.025 mm粒級，約占83.36%，而在試樣中該粒級中的Pb占有率僅為25.99%，由于鉬硫分離作業的硫精礦中Pb含量甚微，故可以推斷含鉛礦物在再磨作業中在-0.025 mm粒級中得到了富集。

將試樣和鉬精礦磨片后分別進行鏡下檢測，檢測結果表明：試樣中細顆粒（粒徑小于0.05 mm）的方鉛礦主要以單體解離的形式存在，而顆粒較大的方鉛礦則主要分別與輝鉬礦和黃鐵礦呈集合體狀態呈現，這部分方鉛礦約占30%，這與粒度組成及Pb分布情況分析獲得的結果相符合；鉬精礦中的方鉛礦以-0.005 mm粒級為主，約占80%，這部分方鉛礦均是呈單體解離狀態；這說明試樣中的方鉛礦在再磨作業中存在嚴重的過磨現象，這可能是導致鉬精礦中含Pb超標的主要因素。

1.2 鉛的富集原因的分析

原礦的工藝礦物學研究結果表明，礦石中的方鉛礦與輝鉬礦和黃鐵礦存在共生關系，由于目前生產上鉬硫等可浮的磨礦細度為-0.074 mm占65%左右，該條件下方鉛礦與輝鉬礦以及黃鐵礦之間難以實現較好的單體解離，而在現有產能條件下進一步提高磨礦細度的可能性不大，同時生產實踐表明，現有工藝條件下在鉬硫等可浮階段加入方鉛礦的抑制劑對Mo的浮選回收不利，因此，要降低鉬精礦中的Pb含量只能從鉬硫分離作業著手，力爭將方鉛礦富集在硫精礦中去以獲得高品質的鉬精礦。

由于在鉬硫等可浮階段為了確保Mo的回收率而沒有對方鉛礦進行抑制，而部分方鉛礦與輝鉬礦存在共生關系，導致其上浮并在鉬硫精礦中得到了初步富集，同時已經單體解離的方鉛礦由于與系統中的油藥的不斷接觸，使得其表面被疏水藥劑吸附，亦使之上浮到了鉬硫精礦中。鉬硫精礦進行再磨有利于方鉛礦與輝鉬礦實現單體解離，但是由于輝鉬礦具有撓性且其表面光滑，而方鉛礦表面性脆且易磨，在與輝鉬礦進行共磨時，很容易出現“過磨”現象，一旦其出現過磨，方鉛礦將因為泥化而難以抑制，出現鉛鉬共浮導致鉬精礦中的鉛再次富集。同時對于已經單體解離的輝鉬礦如果再進行長時間磨礦將導致其自身的極性鍵發生斷裂而使之呈現極性力，為了達到平衡它將不斷與周圍的同性質礦物或者泥化礦物發生相互吸附、聚團，形成難以抑制的團聚物上浮進入鉬精礦，影響其精礦品質。

要解決這個問題，需要從兩個方面入手：（1）要確保在鉬硫精礦進行再磨之前進行有效分級，盡可能地使已經單體解離的礦物不進入再磨作業；（2）在確保第一條措施有效實施的情況下，在分離作業中使用方鉛礦的有效抑制劑，使之得到有效抑制進入硫精礦中，以獲得高品質的鉬精礦。

2 試驗部分

試驗首先對現場取得的鉬硫精礦進行了直接再磨與分級再磨的對比試驗，在此基礎上探索了添加方鉛礦抑制劑對試驗指標的改善作用。通過對試驗指標的分析，確定了解決鉬精礦中鉛超標這一問題可行的技術路線。

2.1 鉬硫精礦分級再磨與不分級再磨對比試驗

鉬硫精礦分級再磨與不分級再磨對比試驗原則工藝流程分別如圖1和圖2所示，試驗結果見表5。

圖1 鉬硫分離預先分級后再磨試驗原則工藝流程

圖2 鉬硫分離直接再磨試驗原則工藝流程

表5 鉬硫精礦分級再磨與不分級再磨對比試驗結果%

從表5的試驗結果可知，同等條件下，采用分級再磨獲得的試驗指標要優于直接再磨，主要表現在，鉬精礦中Mo的品位和回收率均相對較高，而Pb含量則分別從1.79%降至1.29%和0.92%；采用0.037 mm的粒級作為分級標準獲得的試驗指標相對較好。

試驗結果表明再磨之前對鉬硫精礦進行分級有利于降低鉬精礦中的Pb含量，提高鉬精礦的品質。這也驗證了鉬硫精礦不分級再磨會導致方鉛礦的泥化而產生鉬鉛共浮的推論，說明預先分級可以在一定程度上使之得到改善。

2.2 鉬硫分離抑鉛試驗

鉬硫分離抑鉛試驗是在預先分級再磨（分級粒度為0.037 mm）的條件下進行的。在探索試驗中分別采用：重鉻酸鉀+水玻璃組合、重鉻酸鉀+CMC組合、CMC+水玻璃組合、重鉻酸鉀+磷酸鹽組合、CMC+硫酸鋅組合、CMC+磷酸鹽組合以及P2S5+ NaOH組合進行了抑鉛效果的對比，試驗結果表明：采用P2S5+NaOH組合獲得的效果最佳。

P2S5+NaOH組合配置過程中二者發生的主要化學反應有：

其中Na3PO2S2和Na3PO3S是抑制方鉛礦的主要成分，這兩種物質均能與方鉛礦的表面發生化學性吸附，生成表面親水的難溶性磷代磷酸鉛的覆蓋膜，而使方鉛礦受到強烈的抑制。由于其抑制效果與二者的配比有一定的關系，試驗中分別采用1∶1.4和1∶1.8的配比進行抑鉛對比試驗，在此基礎上進行了用量條件試驗。試驗原則工藝流程同圖2，試驗結果見表6和表7。

表6 鉬硫鉛抑制劑配比試驗結果%

從表6的試驗結果可知，采用P2S5+NaOH組合作為鉬硫分離作業中鉛的抑制劑，當二者配比為1∶1.4時獲得的鉬精礦中含Pb為0.51%，當二者配比為1∶1.8時獲得的鉬精礦中含Pb僅為0.32%，因此確定后續的試驗采用1∶1.8對抑制劑組合進行配置。

從表7的試驗結果可知，隨著組合抑制劑用量的加大，鉬精礦中Pb的含量呈下降趨勢，Mo的品位呈上升趨勢，回收率總體呈緩慢下降趨勢，說明采用該藥劑組合可以有效降低鉬精礦的鉛含量提高鉬精礦品質。

表7 鉬硫鉛抑制劑組合用量試驗結果

通過對上述試驗結果進行分析可知，鉬硫精礦再磨之前先進行預先分級可在一定程度上緩解方鉛礦的過磨現象有利于改善鉬精礦的品質，將預先分級與P2S5+NaOH組合抑制劑進行結合則可將鉬精礦中的Pb含量降低至0.4%以內，獲得合格的一級鉬精礦產品。因此，推薦在原有工藝流程的基礎上增加鉬硫粗精礦分級作業，同時增加組合抑制劑的加藥點，該技術方案易于工業實施。

3 結 論

1.工藝礦物學研究和選礦試驗研究結果表明：目前生產上鉬精礦中含鉛超標，主要是因為方鉛礦在再磨作業中過磨泥化與輝鉬礦產生共浮現象，最終上浮至鉬精礦中所致。

2.在查明含鉛超標的原因后，結合現場的生產實際，推薦采用鉬硫精礦先預先分級后（分級粒度為0.037 mm）再進行再磨，同時采用P2S5+NaOH組合抑制劑對方鉛礦進行抑制，可以獲得含Pb＜0.4%，含Mo＞47%的一級鉬精礦產品；試驗結果表明采用該工藝流程和藥劑制度對Mo的回收率影響甚微。

3.本試驗研究推薦的工藝流程與生產流程相比，僅需要在鉬硫精礦再磨作業之前增加分級工藝和組合抑制劑的給藥點，其工業實施的投資小、風險小，有較大的推廣意義。

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Experimental Study on Mineral Processing of Reducing Lead of a Inner Mongolia Molybdenum Concentrate

LUO Ren
（Hunan Research Institute of Nonferrous Metals，Changsha 410100，China）

Pb containing molybdenum concentrate in Inner Mongolia a large molybdenum concentrator in the production is over standard（average Pb containing2%or so）.The aim of this pilot study is to find a feasiblemethod to reduce the Pb content in molybdenum concentrate to less than 0.2%.Starting from the process mineralogy，combined with on-site production process，the sources，occurrence state of Pb were analyzed.On the basis，the process and reagent system were optimized，respectively using the existing process and optimization process after closed contrast tests.The results show that：the Pb content in molybdenum concentrate can be reduced by optimizing the process and reagent system，which can provide reference for similarmines.

molybdenum concentrate；over standard；processmineralogy；inhibition of lead

TD952

A

1003-5540（2016）01-0008-04

2015-08-10

駱 任（1984-），男，工程師，主要從事有色金屬選礦工藝研究工作。