金堆城某钼选厂钼精矿高铅问题研究

2016-06-02 03:24:36王永超温晓婵王金玮康建雄
现代矿业 2016年1期
关键词:磨细方铅矿收剂

王永超 温晓婵 王金玮 康建雄 郗 波

(金堆城钼业股份有限公司)



金堆城某钼选厂钼精矿高铅问题研究

王永超温晓婵王金玮康建雄郗波

(金堆城钼业股份有限公司)

摘要针对金堆城钼矿某选厂钼精矿高铅问题,对选矿过程各影响因素进行了系统的分析研究。分析结果表明:方铅矿易被烃油捕收,浮选速度快是其抑制困难的根本原因,矿石中方铅矿粒度组成直接影响其可浮性;可通过粗精矿脱水脱药、严格控制再磨产品细度、粗选段对铅预先抑制、应用新型抑制剂等技术措施改善钼精矿产品质量。

关键词钼精矿方铅矿可浮性抑制

铅是钼精矿中主要有害元素之一,焙烧氧化钼和炼制钼铁过程导致连锁环境污染且危害人体健康。20世纪60年代起,工业发达国家开始重视钼精矿降铅,诺克斯系列药剂开始用于钼铅分离,迄今为止它们仍是方铅矿最有效的抑制剂[1]。美国塞浦路斯、克莱麦克斯、爱麦克斯等企业生产的钼精矿含铅低于0.05%。我国钼精矿质量标准(YS/T 235—2007)规定,KMo-57牌号钼精矿铅含量不大于0.085%,KMo-47以上牌号钼精矿铅含量不大于0.100%[2]。

20世纪90年代初磷诺克斯就在金堆城钼矿成功应用,北露天矿石含铅不超过0.008%可生产含铅0.042%以下的低铅钼精矿[3]。但随矿石性质变化,某选厂在一定时期内钼精矿含铅一度超过0.150%。为此,对选矿过程各影响因素进行分析研究,查找高铅问题原因并提出降低钼精矿铅含量技术措施和研究方向。

1矿石粒度特性及影响分析

金堆城钼矿目前分北、南两处露天开采,北露天矿石主要是花岗斑岩和安山玢岩两大类;矿石中主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿,其次为磁铁矿、黄铜矿、方铅矿及闪锌矿;南露天矿石主要为安山玢岩,其次为石英岩、花岗斑岩,主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿,其次为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿,方铅矿主要与脉石、黄铁矿、黄铜矿连生,少量与辉钼矿连生。花岗斑岩中铅含量高于安山玢岩,南露天安山玢岩铅含量高于北露天花岗斑岩。

金堆城钼矿矿石可选性差异大,一般而言,北露天矿石相对易选,南露天矿石相对难选,方铅矿不仅含量高且更易富集,统计其平均富集比与原矿品位关系及分布见图1。对比方铅矿在南露天高铅难选矿石和北露天矿石及相应钼精矿中的粒度分布见图2、图3。

图1 不同类型矿石方铅矿富集比与原矿关系

图2 不同矿石方铅矿粒度分布

图3 不同矿石产出精矿中方铅矿粒度分布

由图2、图3可见,南露天难选矿石中方铅矿在0.02~0.10 mm易选粒级分布多,更易于浮出,抑制难度大;由于方铅矿性脆,经2段磨矿后易过粉碎导致钼铅选择性降低而更难抑制,因而在高铅钼精矿中铅更多分布于-0.023 mm粒级。钼精矿细粒级矿物中既有少量钼铅连生体,同时存在-10 μm单体由于粒度过细而无法被抑制(见图4、图5)。

图4 钼精矿中的钼铅连生体

图5 钼精矿中的方铅矿单体

2方铅矿浮选行为研究

方铅矿是最易浮选的硫化矿之一,在较宽的pH值范围内能与多种捕收剂相互作用,适当氧化时方铅矿可实现无捕收剂浮选[4]。不同矿体产出的方铅矿由于本身含有杂质种类、数量、赋存状态不同,可浮性表现出较大的差别,受抑制剂的作用也有所不同。

2.1方铅矿在钼粗选过程中的浮选行为

按照1粗1精2扫流程进行试验,考查磨矿细度和捕收剂YC用量对难选矿石方铅矿可浮性的影响。不同磨矿细度下辉钼矿、方铅矿单体解离度检测结果见表1、表2,试验结果见图6、图7。

图6 钼回收率等值线图

表1不同磨矿细度下辉钼矿解离特征

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表2不同磨矿细度下方铅矿解离特征

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图7 铅回收率等值线图

由图6、图7可见,①精矿产品中钼、铅均可在无捕收剂条件下大量浮出,不同磨矿细度条件下,钼回收率为60%~80%、铅回收率为39%~44%;②钼、铅矿物均可被YC药剂捕收,回收率受捕收剂用量的影响比磨矿细度大,随YC药剂用量增加而提高;③钼、铅矿物回收率随磨矿细度变化基本一致,钼、铅矿物1段磨矿后连生体含量极少,因此方铅矿在粗选主要通过自由上浮而非连生体上浮;④钼、铅浮选条件高度一致,磨矿细度均在-0.074 mm 62%~68%、捕收剂用量为80~140 g/t达到较高值。

进行浮选速度试验,考查钼、铅回收率随时间变化情况,试验结果见图8。

图8 钼铅累积回收率与浮选时间关系

由图8可见,钼、铅矿物浮选速度相当,粗选段铅的大量浮出不可避免。

而根据北露天矿石浮选试验和流程考查,相同工艺条件下,粗选铅的回收率仅为20%左右,南露天难选矿石方铅矿可浮性与之相比差异巨大。考查某一时期42个班次生产指标统计结果见表3。

表3某时期选厂生产过程铅指标

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生产实践表明,粗精铅品位与原矿铅品位正相关并不强(Pearson相关系数0.586),见图9,应是选厂供矿性质差异导致的。

图9 粗精矿与原矿铅品位相关性

2.2再磨细度对方铅矿可浮性影响

粗精矿在进入精选之前设置再磨使辉钼矿连生体解离以提高精矿品位,进行再磨细度条件试验考查其对方铅矿可浮性的影响。粗精矿再磨后使用磷诺克斯20 g/t、巯基乙酸钠10 g/t作为抑制剂。试验结果见图10、图11。

图10 不同再磨细度精矿产率及钼、铅品位

图11 不同再磨细度精矿钼、铅回收率

由图10、图11可见,①提高再磨细度可提高钼品位,但铅品位亦随之提高;②提高再磨细度钼回收率没有显著降低;③再磨过细导致已单体解离的方铅矿粒度进一步变细,抑制难度增大,相同药剂用量条件下,随着再磨细度由-0.038 mm 73%提高到 -0.038 mm 85%,铅回收率迅速由55.9%升高到71.8%;④提高再磨细度,精矿产率降低,而钼、铅回收率没有降低,表明产率降低主要由脉石和黄铁矿减少造成,再磨主要使辉钼矿-脉石或辉钼矿-黄铁矿连生体解离;⑤设置再磨作业是必要的,但再磨细度不宜超过-0.038 mm 80%。

2.3方铅矿在精选过程中的浮选行为

精选使用磷诺克斯抑制方铅矿,其中精粗选、精扫选添加比例为50%~60%,精选作业添加比例为40%~50%,各次作业均匀添加。不同含量的铅抑制效果并不相同,对于含铅较高的原矿石,磷诺克斯降铅效果有一定限度[3];其总用量一般不超过 50 g/t,用量过高不仅不利于方铅矿抑制,还会导致矿浆pH值过高、恶化泡沫性能。

由于方铅矿在粗选段已被捕收剂污染,矿物表面吸附有烃油甚至被烃油包覆而阻碍抑制剂吸附;经再磨后部分烃油即使被剥落,仍会与抑制剂竞争吸附;此外试验和生产均观察到矿物颗粒的凝聚现象,可能是由于烃油的桥联作用导致。因此,方铅矿既易被捕收又易被夹带,磷诺克斯的抑制效果不佳。

分析表3所涉及生产指标发现:

(1)精矿和粗精中铅品位关系明确,见图12。当粗精铅品位高于0.5%时精矿铅品位高于0.1%;结合上述分析,精矿铅品位不高于0.1%需原矿铅品位不高于0.013%。

图12 精矿与粗精铅品位关系

(2)精选段铅的富集比与粗精铅品位关系明确,见图13。精选段铅的抑制效果很大程度上取决于粗精矿中的铅含量。

图13 精选铅富集比与粗精铅品位关系

3高铅矿石降铅技术路线

根据以上分析,提出下列可行的技术路线以改善难选矿石降铅效果。

(1)粗精矿脱水脱药以减轻捕收剂对方铅矿抑制的干扰。

(2)提高再磨分级效果,严格控制再磨产品细度,防止方铅矿过磨泥化。

(3)控制粗精矿铅品位,必要时可在粗选段对铅进行预先抑制。

(4)精选使用亲水性更强的抑制剂如多羟基(羧基)类抑制剂或与磷诺克斯联用。

4结语

(1)金堆城钼矿伴生的铅以方铅矿为主,具有良好的天然可浮性、易被烃油捕收且在粗选前段快速浮出是其难以抑制的根本原因。

(2)矿石铅含量升高、易选粒级含量增加,粗选铅回收率、品位显著提高,是钼精矿含铅居高不下的直接原因。

(3)磨矿、浮选各作业段指标均能影响方铅矿抑制效果,量化各指标之间关系,可制定针对性措施强化抑制效果。

参考文献

[1]张文钲.钼精矿降铅办法[J].中国钼业,2003,27(4):3-4.

[2]全国有色金属标准化技术委员会.YS/T 235—2007钼精矿[S].北京:中国标准出版社,2007.

[3]王漪靖,俞国庆,徐秋生.金堆城不同类型矿石生产低铅钼精矿试验研究[J].中国钼业,2004,28(5):22-26.

[4]陈荩,冯其明,李世锟.方铅矿无捕收剂浮选行为的研究[J].有色金属工程,1986.

(收稿日期2015-12-18)

王永超(1985—),男,工程师,714102 陕西省华县。

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