新型抑制剂ST 降低钼精矿中铅含量试验研究

陈丽娟，马玲珊，刘彦英

(金堆城钼业股份有限公司技术中心，陕西 西安 710077)

金堆城钼业公司是我国重要的产钼基地，主要生产钼炉料、钼化工、钼金属三大系列20 余种品质优良的产品，远销欧洲、美洲、非洲、澳洲和亚洲的日本、韩国、印度等国家和地区。其生产的优质钼精矿全部用于后续深加工产品，按照国家标准，钼精矿中杂质铅含量必须小于0.13%，近年来，由于原矿石中方铅矿含量的增加以及现用磷诺克斯抑制剂对高铅矿石作用的局限性，导致钼精矿铅含量严重超标，达到0.2%～0.3%，从而影响后续产品的质量。为此，必须找到一种新型、高效方铅矿抑制剂来降低钼精矿中铅含量，以使钼精矿产品达标。

目前，国内外用于方铅矿的抑制剂均为磷诺克斯，它是由P2S5与NaOH 按照1∶1.5～2 配比而成，在配制的过程中会释放出H2S 等有毒气体，同时生成的磷诺克斯性质不稳定，超过12 h 就会失效，必须现配现用。这样的抑制剂在实际应用过程中存在很大的安全隐患，抑制效果也存在一定的局限性。

本试验是用一种新型方铅矿抑制剂—ST，以金堆城钼业公司卅亩地选矿厂粗精矿为对象，进行了降低钼精矿中杂质铅含量的试验研究。

1 矿石性质

1.1 矿石矿物组成

金堆城钼矿床中的矿石矿物主要有辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等。脉石矿物主要是石英、白云母、黑云母、绢云母、金红石等。

1.2 矿石化学成分

矿石主要化学成分分析结果见表1。

表1 矿石主要化学成分分析结果 %

从表1 可以看出:原矿中杂质铅含量较高，为0.025%。

1.3 矿石中铅物相分析

矿石铅物相分析结果见表2。

表2 矿石铅物相分析结果

从表2 可以看出:铅主要以硫化铅形式存在，其占有率达86.27%，其他形式的铅含量均较低，因此硫化铅是主要抑制对象。

1.4 矿石中铅元素的赋存状态

矿石中铅主要以方铅矿的形式存在，粒度大小约0.05～0.3 mm，呈半自形粒状-它形粒状结构，星点状分布于矿石中，与黄铁矿、黄铜矿关系密切，少量与辉钼矿连生。

2 室内降铅实验

金堆城钼矿选矿原则流程为铜钼混合粗选，粗选尾矿选硫，硫尾矿选铁，粗精矿再磨后铜钼分离精选，精选尾矿选铜。其中降铅主要是在铜钼分离精选段进行。此次室内实验同现场流程相同，即在铜钼分离精选段加入方铅矿抑制剂进行试验，室内实验采用开路流程，待磨矿细度及药剂制度确定后，再完成闭路流程实验。室内精选段流程如图1 所示。

图1 精选试验流程图

3 试验结果与讨论

3.1 磨矿细度试验

试验所用粗精矿均采自金堆城卅亩地选厂，试验之前，对粗精矿进行再磨细度与再磨时间试验。再磨机采用φ150 ×100 型锥型球磨机，磨矿浓度为67%。不同磨矿时间粗精矿再磨细度筛析结果如表3 所示。

表3 粗精矿不同磨矿时间粒度筛析结果 %

由表3 可知:再磨时间为17 min 时，粗精矿再磨细度为-0.038 5 mm80.5%。卅亩地选厂现场一段再磨旋流器溢流细度为-0.038 5 mm80%以上，因此确定再磨时间为17 min，再磨细度为-0.038 5 mm 80.5%。

3.2 抑制剂ST 用量及与巯基乙酸钠协同效果试验

巯基乙酸钠是黄铜矿的主要抑制剂，同时对方铅矿也有一定的抑制效果，金堆城选钼精选段就是同时添加巯基乙酸钠与磷诺克斯对黄铜矿及方铅矿进行抑制。同时，卅亩地选厂巯基乙酸钠添加量为30 g/t，在此基础上，添加不同用量ST 与巯基乙酸钠进行协同效果试验，试验结果见图2。

图2 ST 用量及与巯基乙酸钠协同效果试验结果

从图2 可以看出:当ST 用量为10 g/t 时，与巯基乙酸钠联合使用，钼精矿中的铅含量为几组中最低，精选钼回收率为几组中最高，因此确定ST 药剂最佳用量为10 g/t、TGA 30 g/t。

3.3 ST 各点添加比例试验

钼精选流程较长，各次精选添加量需进行对比试验，确定出最佳的添加比例，以便于抑制剂发挥最大的抑制效果。固定TGA 和ST 用量，改变各点添加量，按照图1 流程进行精选开路试验，试验结果见图3。

图3 ST 各点添加比例试验结果

从图3 可以看出:ST 不同添加比例时钼精矿回收率均在97%以下，在添加比例为60∶20∶20 时钼精矿含铅量最低，但回收率也最低，而添加比例为40∶40∶20 时钼精矿回收率最高，钼精矿含铅稍高。综合考虑，添加比例40∶40∶20 比较合适。考虑到增加粗精选、精扫选添加比例，可以使铅及时排出去，因此确定粗精选、精扫选、精选添加比例为40∶40∶20，各次精选作业均添加，降低铅在精选过程中的富集比。

3.4 ST 抑制剂稳定性试验

将ST 抑制剂抽出一定量放入3 组烧杯中，分别搁置不同时间后进行试验，验证其降铅有效性及稳定性。试验结果见图4。

图4 ST 抑制剂稳定性试验结果

从图4 可以看出:将ST 抑制剂分别搁置2 天、3天、4 天后进行降铅试验，钼精矿中铅含量变化很小，精选钼回收率也相差不大，表明此种药剂稳定性好，不会因放置时间过长而失效，使降铅效果变差，生产中可以持续使用。

3.5 闭路试验

在条件试验和开路试验基础上进行了闭路试验，试验流程见图5，试验结果见表4。

图5 闭路试验流程图

表4 闭路试验结果 %

从表4 可以看出:在金堆城铜钼分离精选过程中添加新型抑制剂ST，可以使钼精矿中铅含量降低至0.13%以下，并且对钼精选回收率无影响。

4 ST 性能及作用机理

4.1 ST 性 能

ST 抑制剂有效含量为30%～32%，pH 值12～13，颜色为橙红色，以任意比与水混溶，主要成分及官能团为羧基(-COOH)，含硫基团，烃基(-CH2，-CH 等)，水，碱性物质(OH-等)≤2%，其他杂质≤1%(不含有氰化物、重铬酸根以及砷、磷等有害物质)。其毒性低，用量少，毒性和气味远低于氰化钠、诺克斯、重铬酸盐以及硫化钠等，化学性质稳定，选择性高。

4.2 ST 作用机理

ST 抑制剂是由多种易溶于水的有机化合物按比例配制而成，其中关键有效成分含有被活化的含硫元素的官能团。该官能团可以使药剂分子选择性地与矿石颗粒中的铜、铅等元素结合形成较强的化学键，从而将铜、铅元素带入水相，达到铜钼分离和铅钼分离的效果。

5 结论

(1)新型抑制剂-ST 可以稳定、有效地降低金堆城钼业公司卅亩地选矿厂钼精矿中杂质铅含量，使其达到国家标准要求的0.13%以内。

(2)用含钼14.48%、含铜1.153%、含铅0.823%的粗精矿进行精选降铅试验，添加ST 抑制剂10 g/t，最终可获得钼品位 54.91%、铜品位0.092%、铅品位0.100%、钼回收率98.86%的钼精矿，其杂质含量均在标准范围内。

(3)ST 与金堆城选矿厂现用P-Nokes 相比，无需配制，可直接使用;稳定性好，可持续使用;用量小，仅为10 g/t;毒性和气味远低于氰化钠、诺克斯、重铬酸盐以及硫化钠，工人操作过程中安全性高。

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