某高含泥含钨金氧化钼矿选矿试验研究

张忠汉，杨记平，应红刚，胡红喜，刘晓明

1.广东省资源综合利用研究所，稀有金属分离和综合利用国家重点实验室，广东 广州 510650；2.中铁资源集团有限公司，北京 100039



某高含泥含钨金氧化钼矿选矿试验研究

张忠汉1，杨记平1，应红刚2，胡红喜1，刘晓明2

1.广东省资源综合利用研究所，稀有金属分离和综合利用国家重点实验室，广东 广州 510650；2.中铁资源集团有限公司，北京 100039

针对内蒙古某伴生钨、金型钼矿氧化率高、有用矿物嵌布粒度细、含泥量大的特点，采用硫化矿浮选—氧化钼钨矿浮选—钼钨浮选中矿再选的浮选流程，有效地解决了微细矿泥使浮选过程恶化的难题．对Mo含量为0.29%，WO3含量为0.063%及Au含量为0.56 g/t的原矿，通过浮选可获得Mo和Au含量分别为16.26%和146.0 g/t、回收率为11.55%和53.93%的硫精矿，以及Mo和WO3含量分别为5.07%和1.47%、回收率为64.64%和84.64%的氧化钼钨混合精矿．对氧化钼钨精矿(Au含量约为2.5 g/t)中不计价的金进行氰化浸出，金的回收率在之前硫精矿的基础上又提高15.86%．相对原矿钼、钨、金的总回收率分别为76.19%，84.64%和69.79%，实现了该难选钼矿中钼、钨、金多金属的综合回收．

氧化钼；钼钨钙矿；粘土；浮选中矿再选；浸出

氧化钼是天然亲水性矿物，其可浮性较差、种类较多、矿物表面物理化学性质差别较大．此外，多数氧化钼矿物浸染粒度微细，磨矿中容易产生次生细泥，造成矿石含泥量大，导致目的矿物的分选性降低．由于氧化钼常伴生在其他硫化钼、钨、铅和铀矿床中，矿石中一般含有高岭土等粘土矿物．有研究表明[1-4]，当矿石中粘土类矿物的含量超过5%时会影响铜、钼硫化矿的浮选，使选矿回收率下降．

内蒙古某氧化钼矿中伴生有金、钨、硫化钼及含量较少的辉钼矿，钼矿物氧化率为85%以上，达到了单独回收的要求．该矿石中粘土含量约为10%左右，属于高氧化率、高粘土型难选钼矿．矿石中氧化钼矿物主要以钼钙矿和钼钨钙矿-白钨矿的形式存在；金主要以游离金和连生体形式存在，在矿石中较分散．该矿石中除氧化钼外，金和辉钼矿的含量较低，给钼、钨、金的综合回收带来了困难．

1　矿石性质

原矿多元素分析、主要矿物含量、矿物物相分析结果分别列于表1～ 3．由表1～ 3可知，原矿中主要有价元素为钼，同时伴生钨、金，可进行综合回收．原矿中Mo，WO3及Au的品位分别为0.28%，0.065% 和0.59 g/t．矿石中的钼主要以氧化钼钨矿物(钼钙矿和钼钨钙矿-白钨矿)形式存在，辉钼矿含量很少；含金矿物主要为铋矿物(少量至微量氟碳铋钙石、泡铋矿和赫碲铋矿)、硫化矿物和游离金．脉石矿物主要是石英和长石，其次是粘土类矿物及黑云母、方解石等．粘土矿物主要为高岭土、绢云母、绿泥石，占矿物总量的10.48%．

表1　原矿多元素分析

注：1)g/t

表2　主要矿物含量

表3　原矿物相分析

矿物嵌布粒度见表4.由表4可知，矿石中钼钨矿物嵌布粒度整体偏细，主要粒度范围为0.01～0.32 mm；辉钼矿嵌布粒度变化大，主要粒度分布范围为0.01～2.56 mm；金矿物嵌布粒度细．

表4　主要矿物嵌布粒度

2　选矿试验研究

2.1原则流程选择

该矿石中金属硫化矿物含量低，除少量辉钼矿外还有可浮性较好的磁黄铁矿和黄铜矿，为综合回收其中硫化钼、金，以及本着尽量少改动的原则，参考选厂原工艺流程，对硫化矿进行混合浮选，优化选矿工艺参数．

矿石中氧化矿物主要以钼钙矿和钼钨钙矿-白钨矿为主，该类矿物表面定位离子为钙离子，且钼、钨为同族元素，矿物性质相似，适宜采用浮选，需注意矿泥的处理．浮选得到的氧化钼钨混合精矿，可送湿法冶金进一步处理以综合回收其中的钼和钨，目前厂家要求氧化钼钨精矿中Mo品位不低于5%．因氧化钼钨精矿中的金不计价，应对赋存在氧化钼钨浮选精矿中的金进行氰化浸出，尽可能提高金的回收率．因此，确定原则流程为原矿磨矿-硫化矿浮选-氧化钼钨浮选-氧化钼钨精矿浸金(图1)．

图1　浮选原则流程Fig.1　The principle flow sheet of flotation

2.2硫化矿浮选试验

经试验比较，确定原矿磨矿细度为-0.075 mm占70%，硫化矿浮选采用水玻璃(Na2SiO3)调浆，选用广东省资源综合利用研究所研发的辉钼矿捕收剂Pm及黄药类捕收剂Y-89，综合回收硫化矿中的钼、金，试验流程图见图2．

图2　硫化矿粗选试验流程图Fig.2　The flow-sheet of sulfide roughing flotation

本矿样主要脉石矿物为石英和长石，其次是粘土类矿物(高岭土、绢云母、绿泥石等)和黑云母、方解石等．由于粘土类矿物含量较高，加之磨矿产生的细泥，使得矿浆含泥量大，在浮选硫化矿时应加强矿浆的分散及对脉石矿物的抑制．水玻璃是常见的分散剂和脉石抑制剂，除对石英、硅酸盐、铝硅酸盐等有抑制作用外，还对矿泥起分散作用．图3为水玻璃用量对硫化矿浮选结果的影响．

图3　水玻璃用量对硫化矿浮选的影响Fig.3　The influence of sodium silicate dosage on sulfide flotation

从图3可见，随着水玻璃用量的增加，硫精矿中Mo品位有所上升，但回收率下降幅度较大．综合考虑，选择水玻璃的适宜用量为2000 g/t．

2.3氧化矿浮选试验

氧化钨钼浮选给矿为硫化矿浮选尾矿，氧化钼钨矿物以钼钙矿及钼钨钙矿-白钨矿为主，由于它们性质相近，可同步回收氧化钼和钨矿物．为回收氧化矿中的氧化钼及白钨矿，进行了捕收剂种类和用量及调整剂种类和用量试验，NaOH作为pH调整剂，使矿浆呈碱性，以及强化水玻璃作用．试验流程见图4．

图4　氧化钨钼矿试验流程图Fig.4　The flow-sheet of powellite flotation

2.3.1调整剂种类及用量试验

为抑制脉石中的硅酸盐及粘土类矿物，试验研究了调整剂Na2SiO3，Na2S+Na2SiO3，Na2SiF6+Na2SiO3，CMC+ Na2SiO3及酸化Na2SiO3对氧化钨钼矿粗选的影响，其结果列于表5．

表5　抑制剂种类试验结果

由表5可知：与单加水玻璃相比，CMC+水玻璃、酸化水玻璃(Na2SiO3∶H2SO4=2∶1)并不能提高精矿的品位；Na2SiF6+Na2SiO3能在一定程度上提高精矿品位，但回收率下降较多；Na2S+Na2SiO3、酸化水玻璃(Na2SiO3∶HCl=2∶1)与单加水玻璃的选别指标相近．故最终确定单加水玻璃作为调整剂．

图5为水玻璃用量对氧化钨钼矿浮选结果的影响．从图5可见：随水玻璃用量的增大，精矿的回收率提高，当水玻璃用量大于3000 g/t时，回收率开始下降；当水玻璃用量大于2000 g/t时，精矿品位开始下降．因此，适宜的水玻璃用量为2000 g/t．

2.3.2捕收剂种类及用量试验

为回收氧化矿中的氧化钼及白钨矿，选用多种捕收剂进行了对比试验，选用的捕收剂为731、广东省资源综合利用研究所研制的氧化矿捕收剂GYWA，GYW和MC2，以及现场提供的原某单位研制的氧化矿捕收剂和某大学研制的捕收剂MG．试验结果列于表6．由表6可知：采用GYWA时，其选择性较好，且能得到较好的浮选指标．而采用MC2，MG和现场捕收剂时，钼钨精矿的回收率较低；现场捕收剂对矿石的选择性较好，将其与GYWA和GYW进行组合使用，精矿回收率仍较低．因此，后续试验选用GYWA作为捕收剂．

图5　水玻璃用量对钼钨浮选的影响Fig.5　The influence of sodium silicate dosage on powellite flotation

表6　捕收剂种类试验

GYWA的用量对钼钨矿物浮选的影响见图6．从图6可见，随GYWA用量的增加，钼钨精矿的回收率上升，但精矿品位下降．因此，确定适宜的GYWA用量为320+160 g/t．

图6　GYWA用量对钼钨浮选的影响Fig.6　The influence of GYWA dosage on powellite flotation

2.4浮选闭路试验

硫化矿浮选采用一粗、三精、一扫流程，氧化钨钼浮选段采用一粗、二精、二扫流程，中矿顺序返回上一作业，闭路试验流程见图7．通过闭路试验获得的尾矿中Mo品位为0.11%，相应损失率高达45.54%，表明有价金属在尾矿中损失严重．其中扫一精矿和精一尾矿的产率较大，造成中矿循环量大，导致矿物选择性变差，恶化浮选过程．经镜下观察，扫一精矿和精一尾矿主要为粘土矿物及磨矿过程中产生的次生细泥．

为了减轻或消除矿泥对浮选的影响，将钼钨浮选扫一精矿和精一尾矿合并后单独再选．经闭路试验可获得Mo 品位16.26%和Au品位146.0 g/t及回收率分别为11.55%和53.93%的硫精矿(小型试验中因设备不配套和矿量有限等因素，未使硫精矿Mo品位更高)，以及含Mo品位5.07%和WO3品位1.47%及收率分别为64.64%和84.64%的氧化钼钨混合精矿(氧化钨钼精矿1和氧化钨钼精矿2)．相对原矿，钼、钨及金的总回收率分别为76.19%，84.64%和 53.93%．

图7　闭路试验流程图Fig.7　The flow-sheet of closed circuit test

2.5氧化钼钨精矿浸金试验

因氧化钼钨精矿(Au含量约2.5 g/t，对原矿金的占有量为22.43%)中的金不计价，为回收其中的金及提高金的综合回收率，对氧化钼钨精矿进行了浸金试验，其中试样1和试样2分别为钼钨精矿不再磨和钼钨精矿再磨至-0.043 mm占95%．首先加入石灰调整矿浆pH为11～11.5，然后加入适量的氰化钠，充气搅拌36 h，浸渣洗涤3次，最终产品分析结果列于表7．

表7　金浸出试验结果

由表7可见：在不磨矿的情况下，氧化钼钨精中金的作业浸出率为62.93%，金的总回收率提高了14.12%；在钼钨精矿磨矿细度为-0.043 mm占95%时，金的作业浸出率为70.69%，总回收率在全浮试验基础上由53.93%提高到69.79% ．

3　结　论

(1)该矿为国内外少见的氧化钼矿床，矿石氧化率高、氧化钼主要以钼钙矿和钼钨钙矿-白钨矿的形式存在，辉钼矿含量很少；含金矿物主要为铋矿物(少量至微量氟碳铋钙石、泡铋矿和赫碲铋矿)、硫化矿物和游离金．有用矿物嵌布粒度细，特别是金在矿物中的嵌布粒度微细且较分散；脉石矿物中含有高岭土、绢云母、绿泥石等粘土类矿物(占矿物总量的10.48%)，此外，矿石在磨矿过程中易产生大量的次生细泥，细泥矿物的存在增加了矿物选别难度．采用硫化矿浮选-氧化钼钨矿浮选-浮选中矿再选工艺流程，有效地解决了细粒矿泥使浮选过程恶化的问题，改善了浮选矿浆环境，为矿物的有效回收提供了技术支持．

(2)经浮选可获得钼及金含量分别为16.26%和146.0 g/t、回收率为11.55%和53.93%的硫精矿，以及钼及WO3含量分别为5.07%和1.47%、回收率为64.64%和84.64%的氧化钼钨混合精矿．相对原矿而言，钼、钨及金的总回收率分别为76.19%，84.64%和53.93%．

(3)氧化钼钨精矿经氰化浸出后，金回收率在浮选试验基础上提高了15.86%，金总回收率达到69.79%．

[1] 张文钲．钼矿选矿技术进展[J]．中国钼业，2008，32(1)：1-7．

[2] 张成强，李洪潮，张颖新，等．我国复杂难选钼矿资源选矿技术进展[J]．中国矿业，2009(10)：64-66．

[3] 赵平，赵健伟，常学勇．含金氧化钼矿石选矿试验研究[J]．黄金，2008 (7)： 41-43．

[4] 胡岳华，冯其明．矿物资源加工技术与设备[M]．北京：科学出版社，2006．

recyclethevaluableminerals,aflow-sheetof“sulfidemineralsflotation-powelliteflotation-individualretreatmentofmiddlingfrompowelliteflotation”wasadopted.Theissueofthedeteriorationoffineparticleslimeonflotationprocesswaseffectivelysolved.ForcrudeorecontainingMo0.29%,WO30.063%,Au0.56g/t,bylockedcycletests,sulphurconcentrateassayingMo16.26%,Au146.0g/twithrecoveryMo11.55%,Au53.93%canbeobtained.PowelliteconcentratecontainingMo5.07%,WO31.47%withrecoveryMo64.64%,WO384.64%canbeachieved.Powelliteconcentrate(containingAuabout2.5g/t)withleachingrecovery15.86%issuccessfulforhead.ThetotalrecoveryofMo,WO3,Auforheadis76.19%, 84.64%, 69.79%,respectively.ThecomprehensiveutilizationofMo,WO3,Aupoly-metallicresourcescanberealizedeffectively.

Study on processing for a tungsten-gold containing molybdenum oxide ore with high slime content

ZHANG Zhonghan1, YANG Jiping1, YING Honggang2,HU Hongxi1, LIU Xiaoming2

1.GuangdongInstituteofResourcesComprehensiveUtilization，StateKeyLaboratoryforSeparationandComprehensiveUtilizationofRareMetals，Guangzhou510650，China；2.ChinaRailwayResourcesGroupCo.,Ltd，Beijing100039,China

A refractory molybdenum ore containing tungsten-gold from inner mongolia is characterized by high oxidization rate, fine dissemination size of valuable minerals, large amounts of slimes. In order to

molybdenumoxide；powellite；clay；middlingretreatment；leaching

2016-03-22

张忠汉(1946-)，湖北省沙市人，硕士，教授高工．

1673-9981(2016)02-0135-07

TD982

A