陜西某地輝鉬礦選礦試驗(yàn)

趙榮艷　李天恩

(西安天宙礦業(yè)科技集團(tuán)有限公司)

鉬在地殼中的平均含量約為0.000 11%，已發(fā)現(xiàn)的鉬礦約有20種，其中最具工業(yè)價(jià)值的是輝鉬礦，其次為鎢鉬鈣礦、彩鉬鉛礦等。世界鉬資源主要集中在太平洋盆地東側(cè)的邊緣，而中國(guó)鉬資源儲(chǔ)量也相當(dāng)豐富，河南、陜西、吉林三省鉬資源儲(chǔ)量占全國(guó)總量的56.5%[1]。我國(guó)鉬礦探明儲(chǔ)量雖多，但品位相對(duì)偏低，多屬低品位礦床。據(jù)統(tǒng)計(jì)，適合于露采的鉬礦儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的64%，大型礦床大多可以露采，而且輝鉬礦的顆粒往往比較粗大，屬于易采易選型。單一鉬礦由于品位較低，精礦品位要求高，則需要多次精選。為防止其他硫化礦物和礦泥對(duì)精礦的污染，常用硫化鈉、氰化物、重鉻酸鹽等抑制硫化礦物的浮選[2]。而近些年來(lái)，銅鉬浮選中，常采用巰基乙酸鈉抑銅浮鉬，并得到了大力推廣。為此，試驗(yàn)對(duì)陜西某地輝鉬礦進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究，以確定最佳的選礦工藝流程及方案，為礦石資源利用，礦業(yè)開(kāi)發(fā)建廠(chǎng)設(shè)計(jì)提供初步依據(jù)。

1　礦石性質(zhì)

1.1　試樣化學(xué)成分及鉬物相分析

試樣化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表1，礦石鉬物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

由表1、表2可知，鉬品位為0.218%相對(duì)較高，而鉬礦浮選的雜質(zhì)元素Cu、Pb含量均較低，有利于鉬的分選。硫化相(輝鉬礦)中鉬含量為0.21%，分布率為96.33%。

表1　試樣化學(xué)分析結(jié)果　%

注：Au、Ag含量單位為 g/t。

表2　礦石鉬物相分析結(jié)果　%

1.2　試樣巖礦鑒定

陜西某地輝鉬礦為鉀長(zhǎng)花崗巖型輝鉬礦。輝鉬礦均分布于和鉀長(zhǎng)石有關(guān)的花崗質(zhì)巖石中，輝鉬礦具有3種不同的嵌布方式：①輝鉬礦以鱗片狀集合體為主，粒徑全部在0.1 mm以上，互相交織的輝鉬礦顆粒之間可見(jiàn)黃鐵礦分布；②輝鉬礦成單一的鱗片狀顆粒星散狀分布，輝鉬礦鱗片粒徑大于0.1 mm，結(jié)晶比較完整；③交代白云母的輝鉬礦大部分沿白云母的解離分布，成交代白云母結(jié)構(gòu)，輝鉬礦粒徑大多小于0.1 mm。綜合分析，輝鉬礦粒徑均在0.1 mm以上，具有粗粒易分選的特征。不同嵌布方式的輝鉬礦見(jiàn)圖1。

圖1　不同嵌布方式的輝鉬礦

黃銅礦是含量少的金屬礦物，粒度比較細(xì)一般在0.1 mm以下，大部分粒徑小于0.048 mm，鉬浮選過(guò)程中需要考慮其富集造成鉬精礦中的銅超標(biāo)。

2　選礦工藝流程試驗(yàn)

2.1　原則流程的確定

陜西某地輝鉬礦粒徑均在0.1 mm以上，具有粗粒易分選的特征。原礦硫化相(輝鉬礦)中鉬含量為0.21%，分布率為96.33%，浮選回收鉬比較有利。為此，試驗(yàn)確定采用單一浮選流程回收鉬[3]。對(duì)含量較低的銅礦物，試驗(yàn)采用巰基乙酸鈉或硫化鈉抑制銅，以保證鉬精礦品位。由于原礦銅品位0.004 8%較低，粗選抑制銅會(huì)增加銅抑制劑的用量，所以考慮在鉬精選時(shí)抑制銅[4]。

2.2　磨礦細(xì)度試驗(yàn)

礦石性質(zhì)研究表明，輝鉬礦均分布于和鉀長(zhǎng)石有關(guān)的花崗質(zhì)巖石中，輝鉬礦以鱗片狀集合體為主，有的成單一的鱗片狀顆粒星散狀分布；輝鉬礦鱗片粒徑大于0.1 mm，具有粗粒易分選的特征，因此，浮選磨礦細(xì)度的選擇極為重要。

礦樣在磨礦細(xì)度-0.074 mm粒級(jí)含量分別為40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%，調(diào)整劑石灰500 g/t、捕收劑煤油60 g/t+柴油60 g/t、起泡劑2#油120 g/t的條件下進(jìn)行1次鉬粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)[5]，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2　磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

由圖2可見(jiàn)，隨著磨礦細(xì)度的提升，精礦鉬品位有下降趨勢(shì)，鉬回收率有上升趨勢(shì)，當(dāng)磨礦細(xì)度大于-0.074 mm 50%時(shí)，鉬回收率變化不大，綜合考慮，磨礦細(xì)度確定為-0.074 mm 50%。

2.3　石灰對(duì)比試驗(yàn)

礦石性質(zhì)表明，伴生礦物中有少量的黃鐵礦、磁黃鐵礦、鈦鐵礦等[1]，為了避免伴生礦物影響鉬精礦品位，使用石灰不但可作為pH值調(diào)整劑，也可作為黃鐵礦、磁黃鐵礦的抑制劑[5]。

礦樣在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 50%，石灰用量分別為0、400 g/t，捕收劑用量煤油60 g/t+柴油60 g/t、起泡劑2#油用量120 g/t的條件下，進(jìn)行1次鉬粗選石灰對(duì)比試驗(yàn)，添加與不添加石灰對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，添加石灰和不添加石灰，鉬回收率指標(biāo)影響不大；但是不添加石灰時(shí)，精礦鉬品位為11.35%較高，考慮選礦藥劑成本，確定鉬粗選不添加石灰。

表3　石灰用量對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

2.4　捕收劑煤油+柴油配比試驗(yàn)

鉬礦浮選的捕收劑一般是煤油、柴油單獨(dú)或者配比使用[2]。礦樣在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 50%、起泡劑2#油用量為120 g/t的條件下，添加不同捕收劑進(jìn)行1次鉬粗選試驗(yàn)，捕收劑煤油+柴油配比試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4　捕收劑配比試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，單獨(dú)使用煤油作為捕收劑，鉬品位為8.04%，鉬精礦回收率(96.95%)最高，因此，確定使用煤油作為捕收劑。

2.5　煤油用量試驗(yàn)

礦樣在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 50%、起泡劑2#油用量為120 g/t的條件下，添加煤油分別為60、90、120、150、180、210 g/t進(jìn)行1次鉬粗選煤油用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可見(jiàn)，隨著煤油用量的增加，精礦鉬品位和鉬回收率變化不大，最終確定煤油用量為90 g/t

圖3　煤油用量試驗(yàn)結(jié)果

2.6　精選試驗(yàn)

伴生礦物中有黃銅礦，黃銅礦容易富集，避免鉬精礦中銅含量超標(biāo)，需在精選時(shí)考慮抑制銅。浮鉬抑銅藥劑主要是巰基乙酸鈉、硫化鈉，均單獨(dú)添加[2-3]。進(jìn)行了3種精選方案的對(duì)比試驗(yàn)：①不加任何抑制劑，進(jìn)行空白精選；②精選作業(yè)添加巰基乙酸鈉抑制黃銅礦；③精選作業(yè)添加硫化鈉抑制黃銅礦。精選試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

圖4　精選試驗(yàn)流程

抑制劑及用量/(g/t)精選1精選2產(chǎn)品名稱(chēng)產(chǎn)率/%品位/%MoCu回收率/%MoCu無(wú)無(wú)鉬精礦0.4340.270.1488.3813.47中礦10.213.570.0833.833.90中礦23.020.150.00812.315.47尾礦96.340.0110.00355.4877.16原礦100.000.200.0044100.00100.00巰基乙酸鈉:200巰基乙酸鈉:50鉬精礦0.3154.300.005787.120.32中礦10.108.550.0514.430.92中礦22.820.170.0302.4815.32尾礦96.770.0120.00475.9783.44原礦100.000.190.0055100.00100.00硫化鈉:500硫化鈉:100鉬精礦0.3051.540.01182.500.59中礦10.0818.160.0377.750.53中礦22.740.250.0283.6513.76尾礦96.880.0120.00496.1085.12原礦100.000.190.0056100.00100.00

由表5可知，①精選作業(yè)不添加黃銅礦抑制劑，鉬精礦未達(dá)到質(zhì)量品級(jí)，如果增加1次精選，精礦鉬品位更好，但銅相應(yīng)富集，造成鉬精礦中銅含量超標(biāo)；②采用巰基乙酸鈉作為銅抑制劑，效果比較好，精礦鉬品位達(dá)到54.30%，鉬精礦中銅含量降至0.005 7%，鉬回收率87.12%；③采用硫化鈉作為銅抑制劑，鉬品位51.54%，鉬精礦中銅含量0.011%，鉬回收率82.50%，沒(méi)有添加巰基乙酸鈉效果好；通過(guò)3種精選方案的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果分析，最終確定精選添加巰基乙酸鈉作為銅抑制劑。

2.7　閉路試驗(yàn)

按照試驗(yàn)確定的流程和條件，試驗(yàn)過(guò)程中由于中礦返回增加浮選礦漿中藥劑濃度，因此，對(duì)藥劑用量進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整。閉路試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

圖5　閉路試驗(yàn)流程

%

由表6可知，閉路試驗(yàn)獲得的鉬精礦產(chǎn)率為0.37%，鉬品為56.12%，鉬回收率為95.42%。

2.8　鉬精礦主要成分分析

為了考察鉬精礦質(zhì)量，對(duì)閉路試驗(yàn)最終鉬精礦進(jìn)行了化學(xué)多元素分析，結(jié)果見(jiàn)表7。

表7　鉬精礦主要成分分析結(jié)果　%

由表7可知，鉬精礦達(dá)到了國(guó)家頒發(fā)的YS/T 235—2007精礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)KMo-53，SiO2、CaO、Cu、As等雜質(zhì)含量符合要求。

3　結(jié)　語(yǔ)

(1)陜西某地輝鉬礦中金屬礦物主要為輝鉬礦，脈石礦物主要有石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、絹云母；鉬物相分析可知，硫化相(輝鉬礦)中鉬含量為0.21%，分布率為96.33%(>30%)，該礦屬于硫化礦。

(2)礦石性質(zhì)說(shuō)明，陜西某地鉬礦是鉀長(zhǎng)花崗巖型輝鉬礦。輝鉬礦粒徑在0.1 mm以上，主要以交代白云母和單獨(dú)的鱗片狀集合體為主；伴生礦物中有黃銅礦，雖然含量比較少不夠回收級(jí)別，但是黃銅礦容易富集造成鉬精礦含銅超標(biāo)。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，選擇在鉬精選時(shí)添加巰基乙酸鈉來(lái)抑制銅，使鉬精礦達(dá)到質(zhì)量品級(jí)。

(3)全流程閉路試驗(yàn)為1粗2掃3精，最終獲得了鉬精礦產(chǎn)率為0.37%，鉬品位為56.12%，鉬回收率為95.42%的選礦技術(shù)指標(biāo)。鉬精礦產(chǎn)品達(dá)到國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(YS/T 235—2007)牌號(hào)KMo-53。

(4)試驗(yàn)確定的工藝流程簡(jiǎn)單合理、易于操作，藥劑用量少，選別指標(biāo)較好，可供該鉬礦作為資源利用，礦業(yè)開(kāi)發(fā)建廠(chǎng)設(shè)計(jì)的技術(shù)依據(jù)。

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