捕收剂DT-1在钼矿浮选中的应用研究

代淑娟，刘烱天，杨树勇，张其东，李晓安

(1.中国矿业大学化工学院，江苏 徐州 221116;2.辽宁科技大学资源与土木工程学院,辽宁 鞍山 114051)

钼是一种重要的稀有金属和战略储备资源，以其本身的熔点高、热性能好等优良特性，日益受到人们的重视，并被广泛应用于冶金、机械、化工、航空航天等诸多领域，已经成为现代工业不可或缺的一种金属[1-2]。在钼矿物中，钼多以辉钼矿的形式存在，而辉钼矿是一种天然可浮性极好的矿物。所以长期以来，国内外选钼一般用烃油类作为捕收剂[3]。国内多选用煤油，国外多用蒸汽油加辛太克斯、芳香油等[4-6]。但烃油类捕收剂普遍存在着化学活性低、难溶于水、在矿浆中难分散等诸多缺点[7]。国外研究者不断致力于新型、高效钼矿捕收剂的研发，利用乳化、酯化等手段对烃油类捕收剂进行改良[8-11]。

辽宁朝阳地区辉钼矿主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿，其次为少量的闪锌矿、黄铜矿、钛铁矿，脉石矿物主要为辉石、钠长石、钙铝榴石、方解石、蛇纹石和其他的硅酸盐矿物，其次为少量的斜帘石、闪石等。矿石中泥易化矿物较多，对浮选产生不利影响。在通常捕收剂条件下，只有加入大量水玻璃(一般10kg/t以上)，才能获得品位约50%，回收率约94%的较好浮选指标。

本研究针对辽宁某钼矿浮选中，水玻璃用量大，尾矿沉降及矿水回水困难问题，研制了新型捕收剂DT-1。在水玻璃用量4kg/t时，捕收剂成本不提高或略有降低的前提下，获得了品位50.04%，回收率95.02%的浮选指标，且该捕收剂在水中极易分散，黏度小且流动性好，具有良好的选择性，其捕收效果明显好于煤油、柴油等传统的辉钼矿捕收剂。

1 试验矿样及试验方法

1.1 矿石性质

试验所用矿样取自辽宁朝阳某钼矿，首先采用Optimal 5300DV型电感耦合等离子体-原子发射光谱仪分析原矿的化学成分，并用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪分析辉钼矿粒度，用X射线衍射仪分析其物相组成。原矿多元素化学分析结果见表1。

表1 原矿化学多元素分析结果/%

矿石中Mo的含量为0.24%，并含有少量铜、铅、锌等，其含量分别为0.024%、0.005%、0.10%；S含量为0.75%，属低品位硫化矿。该矿石主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿，其次为少量的闪锌矿、黄铜矿、钛铁矿，脉石矿物主要为辉石、钠长石、钙铝榴石、方解石、蛇纹石和其他的硅酸盐矿物，其次为少量的斜帘石、闪石等。

1.2 试验方法

原矿矿样经破碎、磨矿后进入浮选。浮选试验采用1.5LXRF型单槽浮选机中进。具体操作过程为：取500g矿样和1250mL自来水加入浮选槽中，搅拌速度控制在1600r/min；加水搅拌3min后依次加入pH调整剂、分散剂、捕收剂，起泡剂，每加入一种药剂后均搅拌适宜时间；浮选后将泡沫产品和槽低产品分别烘干、称重，化验品位，并计算回收率。

2 试验结果与讨论

2.1 磨矿细度试验

原矿采用Φ160×180圆筒形棒磨机，磨矿浓度为70%，磨矿后进行粗选试验。浮选实验中石灰用量为2000g/t，松醇油用量为100g/t，水玻璃用量为10kg/t，捕收剂为现场所用的一种组合药剂，用量为200g/t，试验结果见图1。

从图1可以看出：当磨矿细度-0.074mm含量55%～75%时，随着磨矿细度增加，粗精矿品位不断下降；回收率随着磨矿细度的增加而呈现先上升后下降的趋势，当磨矿细度-0.074mm含量小于65%时，随着磨矿细度的增大，辉钼矿的单体解离度增大， 钼回收率增加明显；当细度大于65%后,随着磨矿细度的增大，过磨现象严重，有大量矿泥产生，不利于辉钼矿的浮选，所以，钼的回收率呈明显的下降趋势。因此为了避免过磨并且要保证辉钼矿解离，粗选适宜的磨矿细度为-0.074mm占65%。

2.2 水玻璃用量试验

原矿磨矿细度为-0.074mm 65%，在石灰用量为2000g/t，捕收剂捕收剂DT-1用量160g/t，松醇油用量为100g/t的情况下，考察水玻璃用量对浮选指标的影响。

图1 钼品位及回收率与磨矿细度关系

图2 钼精矿品位及回收率与水玻璃用量关系

从图2中可以看出，精矿品位随着水玻璃用量的增加而不断增加，回收率呈现先升高后降低的趋势。当水玻璃用量小于4kg/t，随着水玻璃用量的增加，水玻璃在矿浆中不仅可以抑制硅酸盐脉石矿物，还可以对矿泥起到有效的分散作用，改善浮选的条件。随着水玻璃用量的增加，钼的回收率显著上升；当水玻璃用量大于4kg/t，随着水玻璃用量的增加，水玻璃的抑制作用增强，并且失去选择性，而且使得矿浆的pH值升高，不利于辉钼矿的上浮，所以钼的回收率呈下降趋势。因此，确定水玻璃的用量为4kg/t。

2.3 捕收剂DT-1用量试验

原矿磨矿细度为-0.074mm 65%，在石灰用量为2000g/t，以水玻璃4kg/t为调整剂，松醇油用量为100g/t的情况下，考察捕收剂捕收剂DT-1用量对浮选指标的影响。

图3 钼精矿品位及回收率与DT-1捕收剂用量关系

从图3中可以看出随着捕收剂用量的增加，精矿品位变化不大。而回收率随着捕收剂用量增大呈现先增高后降低的趋势，在捕收剂用量为160g/t时精矿回收率达到94.06%，精矿品位为6.95%。因此捕收剂DT-1用量确定为160g/t。

2.4 捕收剂种类对比试验

原矿磨矿细度为-0.074mm 65%，在石灰用量为2000g/t，适宜水玻璃用量(不同捕收剂，获得较好浮选效果的水玻璃用量不同，水玻璃用量采用试验考察确定的适宜用量)，松醇油用量为100g/t的情况下，采用不同种类的捕收剂进行对比试验，实验结果如表2所示。

表2 捕收剂的试验结果

* 取自钼选厂现场所用的一种新型组合药剂。

由表2可知，捕收剂DT-1对钼不仅具有较强的捕收能力，而且还有具有较好的选择性，粗选的精矿品位可以达到6.95%，回收率能够达到94.06%，浮选效果明显好于煤油、柴油、黄药等传统捕收剂及现场使用的YZ捕收剂，最为重要的是它在保证了选别指标的前提下，降低了水玻璃60%的用量,有利于尾矿沉降及回水利用。

2.3 闭路试验

在综合开路试验的基础上进行了闭路试验，闭路试验采用“一粗两扫，五次精选”的工艺流程，试验流程及药剂制度如图4所示。实验结果如表3所示。

图4 闭路试验流程

表3 闭路试验结果

从表3可以看出，DT-1是辉钼矿浮选的有效捕收剂，经过一次粗选、两次扫选、五次精选可以获得精矿品位为53.04%，钼回收率达到了95.02%，尾矿品位为0.012%的分选指标。

3 结论

辽宁某钼矿易泥化矿物较多，用常规捕收剂,例如, 黄药、柴油、YZ、煤油等进行浮选，必须使用大量水玻璃，一般需10kg/t以上，才能获得较好的浮选指标。致使尾矿沉降及回水利用困难。严重影响企业的正常生产。具此，研制新型捕收剂DT-1。该捕收剂对辉钼矿具有良好的捕收能力和选择性，在磨矿细度-0.074mm 65%，石灰用量为2000g/t、水玻璃用量为4kg/t时取得了较好的分选效果，经过一次粗选、两次扫选、五次精选可以获得精矿品位为53.04%，钼回收率达到了

95.02%。采用新型捕收剂DT-1，在保证浮选指标略好于常规捕收剂及捕收剂成本不增加的前提下，浮选分散剂水玻璃的用量较煤油、柴油、丁基黄药等传统捕收剂及YZ捕收剂减少60%以上，不仅减少了选矿成本，而且还有利于解决后续因水玻璃用量过大而引起的尾矿水沉降速度慢、回水利用困难的问题。

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