关于铜钼矿石的选矿与铜钼分离工艺的探讨

王鹤强，李立果

西藏华泰龙矿业开发有限公司

关于铜钼矿石的选矿与铜钼分离工艺的探讨

王鹤强，李立果

西藏华泰龙矿业开发有限公司

铜钼矿石是钼的主要来源，因此对其进行有效地选取和分离就显得尤为重要，本文对其选取方案与分离方案进行探讨，采用次氯酸钠和电解法可以高效地进行分离操作。

铜钼矿石；选矿；分离

1 引言

铜钼矿石是钼的主要来源之一，而智利、美国、加拿大、秘鲁、墨西哥以及苏联，则是从铜钼矿石中回收钼精矿的主要国家。含铜矿石资源的综合利用，日益受到广泛重视，国外将此称为无废料处理或无废料选矿工艺。众所周知的美国克莱马克斯钼选厂除回收钼品位达54%的钼精矿外，还用钼粗选尾矿选出含50%S的黄铁矿精矿以及独居石共5种产品。

2 铜钼矿石的选取

以紫金山矿区为例分析，此矿区是华南地区最大的斑岩-超热Cu-Au-Mo矿体系之一，其中包括巨型紫金山超热铜金矿床和大型洛波岭斑岩铜钼矿床。矿化与晚中生代大型构造岩浆和热液密切相关。Cu-Au-Mo矿化发生在中间火山岩和次生斑岩入侵时期。通过Re-Os同位素，锆石U-Pb年龄和微量元素以及Sr-Nd-Pb同位素数据，并提出了新的Pb-S和Re-Os同位素数据和锆石微量元素数据与紫金山高硫化超热Cu-Au矿床和Luoboling斑岩Cu-Mo沉积物相关的花岗岩，试图探索两矿之间的关系，以更好地了解其发展。紫金山矿床的含矿卟啉铁矿表现出锆石U-Pb年龄为108-10602Ma，具有较高的锆石Ce 4+/Ce 3+比（92-1568平均值为609），但较低的钛酸锆588-75302℃，平均66602℃），与紫金山矿区的贫瘠情况相比，相对于紫金山卟啉矿，来自Luoboling矿床的含矿花岗闪长斑岩显示出较年轻的锆石U-Pb年龄为10302Ma，但具有相似或甚至更高的锆石Ce 4+/Ce 3+比（213-2621，平均值786）和类似的钛酸锆温度（595-75202℃，平均67502℃）。这些数据表明，含矿岩浆岩由相对氧化和含水岩浆结晶，结合辉钼矿高铼含量（78.6-45102ppm），岩浆长石和硫化物的Pb和S同位素组成表明，Luoboling Cu-Mo矿床中的斑岩和成矿物质主要来自富集地幔源。相比之下，紫金山Cu-Au矿床中的含矿卟啉铁矿可能源自与富含Cathaysia的地幔混合的地壳材料。紫金山Cu-Au矿床和Luoboling Cu-Mo矿床显示出不同的成矿物质来源和略有不同的成矿时期，这表明这两种矿床可能是由两个独立的岩浆-热液系统组成。地壳材料可能在紫金山超热沉积物中提供主要的Cu和Au。Cu和Au显示垂直分区和不同的生育力，因为黄金在低氧逸度下运输，并在温度，压力和pH条件的变化降低期间沉淀。建议紫金山超热Cu-Au矿床较深处的Cu-Mo势大，鼓励进一步深入钻探和勘探。

3 铜钼矿石的分离

3.1 次氯酸钠法

工业上多采用次氯酸钠浸出，浸出时先机械搅拌将钼矿和水制浆，加热到40℃后加入NaClO和NaOH，控制浸出液pH在7～8。浸出含钼5%～23%的低品位矿时，浸出率可达96%～98%。在生产过程中往往添加一定量的碳酸钠以抑制NaClO的过快分解，减少NaClO的用量。硫在这种高度氧化的岩浆中将以硫酸盐的形式存在，使得硫化氢元素Cu和Mo在熔体中作为不相容元素保留，有助于随后的矿化。现有数据汇总显示，长白山中下游地区大冶等地的成矿带和斑岩相关的Cu-Fe-Au-Mo矿化与早白垩纪发生同时发生。与一个内陆拉伸环境，与新生代年龄的电弧压缩环境明显不同，该时期主要是太平洋沿岸大多数斑岩铜矿床的安置。将次氯酸钠直接注入废水中以除去多余的SO2和HCl。有两种主要的方法，干式注射系统将干燥熟次氯酸钠注入烟道，喷雾干燥器将雾化的次氯酸钠浆注入单独的容器中。喷雾干燥器通常形成为筒仓，具有圆柱形顶部和锥形底部，热废水流入顶部。次氯酸钠通过雾化器喷射到靠近顶部的气缸中，吸收SO2和HCl。次氯酸钠浆中的水然后被热气体蒸发，洗涤的烟道气从圆柱形部分的底部流过水平管道。干燥的未反应的次氯酸钠及其反应产物的一部分落到锥体的底部并被除去。然后，烟道气流到颗粒控制装置以除去剩余的次氯酸钠和反应产物。干式注射和喷雾干燥器均可产生干燥的最终产品，收集在颗粒控制装置中。目前该工艺主要用于低品位钼中、尾矿的浸出和传统工艺中氨浸渣中钼的回收。

3.2 电氧化法

电氧化法是次氯酸钠法进一步发展，其工艺原理是对NaCl进行电解，生成OH和Cl2，Cl2溶于水中，生成ClO，将MoS2氧化，钼（铼）被氧化进入液相，再用萃取方法回收。电氧化法其实质是制备氯气和氢氧化钠以及它们反应生成次氯酸钠，进而氧化钼矿的集中进行过程，NaCl在反应过程中并未消耗，是一种极具发展前景的环保型辉钼矿湿法提取方法，钼、铼浸出率可达93%～97%，方法的优点是成本大幅度下降，缺点是产生有毒的氯气。将石灰加入到水中，并将所得浆液喷入烟道气洗涤器中。在典型的系统中，待清洁的气体进入圆柱状塔的底部并向上流过石灰浆淋浴。二氧化硫被吸收到喷雾中，然后以硫酸亚钙盐的形式沉淀。亚硫酸盐可以转化为石膏，这是一种可销售的副产物。湿法洗涤处理需要高效二氧化硫去除的高硫燃料和一些低硫燃料。湿法洗涤主要使用镁强化石灰（含3-8%的氧化镁），因为它提供高碱度以增加氯气去除能力并降低结垢潜力。工艺过程中钼转化率及电解槽电流效率是辉钼矿电氧化工艺的两个主要技术指标，其影响因素很多，诸如温度、NaCl浓度、pH值、矿浆固体含量、电流密度、电极材料及形状等等，工艺技术要求比较高，目前还停留在试验阶段，未见工业报道。

4 总结

铜钼矿石的选取与分离工艺是一条光明而曲折的路,在这条路上会出现很多难题与挑战,这个任务长期而又艰巨,需要结合实际生产经验,不断地进行总结归纳。为实现自身的长远发展而进行大胆革新,利用创新思维进行现代化建设,从而大踏步地走向高效矿石加工目标。

[1]赵旺盛.无公害炼铜新工艺研究[J].有色金属，2008（3）.

[2]邱京旺.铜溶液萃取的工艺现状[J].矿产综合利用，2013（4）.

[3]柴成栋.铜的溶剂萃取新工艺[J].矿产保护与利用，2010（6）.

王鹤强（1988-），男，汉，河北省保定人，选矿助理工程师，学历：本科，研究方向：机械。