某细晶型低品位钼矿综合回收试验

赵开乐 闫 武 刘飞燕

（1.中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川成都610041；2.中国地质调查局金属矿产资源综合利用技术研究中心，四川 成都610041）

随着微电子和军事工业的发展，钼的需求量越来越大，已经成为重要的金属材料和战略资源［1-2］。由于钼矿山的过度开采，我国现存的钼资源钼品位普遍较低，常伴生有多种有价元素，如何合理地利用这部分复杂难处理的钼资源，已成为矿物加工领域的研究热点［3］。虽然钼矿石中伴生有价元素的品位较低，但钼矿石储量特别大时，伴生金属储量也相当可观，最大限度地综合回收钼矿石中的有价组分，不仅是当今国内外钼矿山发展的主要趋势，亦是钼矿山提高企业经济效益、扩大各种金属产品品种和数量、实现无废料工艺和可持续发展的重要途径［4-9］。

河南某地钼矿石储量大，属于稀疏浸染状构造或星点状构造的细晶型钼矿，钼品位为0.12%、含铜0.04%、含硫2.32%，含量均较低。矿石中的主要可回收的金属矿物为辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿。

为综合回收利用有价金属元素，基于矿石特性，选择钼捕收剂（新型辉钼矿团聚油）和抑制剂（“硫化钠+巯基乙酸钠+TY”药剂组合作为铜钼分离阶段抑制剂、新研制EMY-01 作为浮硫阶段抑制剂），采用“阶段磨矿浮选分离铜钼—铜钼分离尾矿浮选富集铜—选钼尾矿浮选硫”全流程试验，最终获得了高品位、高回收率的钼精矿和硫精矿，同时综合回收了矿石中的黄铜矿，指标优异。

1 试样、试剂及设备

1.1 试 样

矿石的化学成分分析和矿物组成分别见表1、表2。

注：带“*”单位为g/t。

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由表1 可知，矿石中Mo 品位为0.12%，高于行业标准（DZ/T 0214—2002）中坑采最低工业品位0.06%～0.08%，达到回收标准；S品位为2.32%，达到回收品位；矿石中Cu 品位为0.04%，需要衡量其在浮选过程中的富集情况，考虑综合回收；矿石中主要杂质SiO2、Al2O3和K2O 的含量分别为58.11%、11.67%和6.30%；其他元素含量偏低，未达到综合回收的边界品位。

由表2 可知，矿石中的金属矿物主要为辉钼矿、黄铁矿，其次有少量的黄铜矿、磁黄铁矿、钛铁矿等；脉石矿物以石英、长石类、云母类为主，其次有绿泥石、白云石、磷灰石等。

工艺矿物学研究表明，矿石中的辉钼矿分布不均一，主要呈稀疏浸染状构造或星点状构造，以细板片状、针柱状被石英包裹这一形式为主（见图1），粒径细小；黄铜矿主要呈不均匀细小星点状嵌布在脉石粒间、孔洞中（见图2），粒径为0.02～0.05 mm；黄铁矿主要呈自形-半自形-它形单体或集合体形式嵌布在脉石粒间、裂隙中，粒径为0.10～0.70 mm，部分黄铁矿中包含乳滴状黄铜矿或细粒磁黄铁矿（见图3）。

1.2 试剂及主要设备

（1）试验药剂。试验用辉钼矿捕收剂团聚油（主要成分为C12～C14的烃类混合物）、铜钼分离抑制剂TY（含铁化合物）以及非硫化物抑制剂EMY-01 为实验室自制，抑制剂硫化钠、巯基乙酸钠均为分析纯。

（2）主要设备。磨矿设备为XMB-70型三辊四筒棒磨机，浮选设备为XFD 系列机械搅拌式单槽浮选机，制样设备为XPM-φ120×3型三头研磨机。

2 试验结果与讨论

2.1 辉钼矿捕收剂比选试验

在辉钼矿浮选体系中，捕收剂在矿浆中的分散性能对浮选指标有重要影响。与煤油、柴油相比，新型团聚油的表面能较高，因而其在水中的分散性能较好，加入到矿浆中会很快形成泡沫层，改善矿泥夹带、形成钼矿物疏水密实层，非常有利于微细粒辉钼矿的回收。

为考察新合成捕收剂团聚油的使用效果，进行了常用的钼浮选捕收剂柴油、煤油以及团聚油比选试验，起泡剂采用新开发的醇类起泡剂，形成的泡沫丰富而脆［10-11］。具体试验流程及条件见图4，比选试验结果见表3。

注：表中数据为各捕收剂最佳用量下得到的浮选指标。

由表3 可知，在捕收剂最佳用量的条件下，对比柴油、煤油以及团聚油3 种捕收剂的试验指标，以新型团聚油的浮选指标最好，钼粗精矿中Mo品位和Mo回收率分别为8.12%、91.35%，且捕收剂的总用量小于传统药剂柴油和煤油。因此，选取新型团聚油为钼浮选捕收剂。

2.2 铜钼分离抑制剂比选试验

研究发现，尽管在浮选过程中采用辉钼矿的选择性捕收剂，但仍会有55%左右的铜进入钼粗精矿，导致钼粗精矿中Cu 的品位大于1.60%。因此，开发高效抑制剂，实现铜钼的有效分离是本试验研究的关键所在。硫化钠和巯基乙酸钠是铜钼分离实践中最常用的两种抑制剂，研究表明绿色高效抑制剂TY可强化对铜的选择性抑制。为考察抑制剂TY 的抑制效果，试验选择石灰+次氯酸钙（或双氧水）+巯基乙酸钠、硫化钠+巯基乙酸钠、硫化钠+巯基乙酸钠+TY为组合抑制剂，进行了铜钼分离抑制剂比选试验。

试验给矿为钼粗精矿，由原矿经1次粗选、2次扫选、中矿顺序返回的选矿工艺流程制得，其Mo 品位为7.85%、Cu 品位为1.68%。再磨细度试验研究发现，铜钼分离试验需要对给矿进行再磨，适宜的再磨细度为-0.038 mm 占95%。铜钼分离抑制剂比选试验具体流程及条件见图5，试验结果见表4。

由表4 可知，在硫化钠+巯基乙酸钠组合抑制剂作用下，所得钼精矿中Mo 品位低于50%；在石灰+双氧水+巯基乙酸钠组合抑制剂作用下，所得钼精矿中Mo 品位最高，为52.71%，而此时Mo 作业回收率仅为58.55%；在硫化钠+巯基乙酸钠+TY 组合抑制剂作用下，钼精矿的Mo 品位为51.08%，且Mo 作业回收率最高，为75.94%，此抑制剂组合在提高指标的同时，可明显降低巯基乙酸钠用量。综合考虑品位和回收率指标，选择硫化钠+巯基乙酸钠+TY=（10+10+5）g/t作为本次铜钼分离的组合抑制剂。

注：表中数据为各抑制剂最佳用量下得到的浮选指标。

2.3 选钼尾矿浮选黄铁矿试验

基于作者在黄铁矿浮选方面积累的研究成果［10-11］，以选钼尾矿为给矿，选取EMY-01 为脉石抑制剂、丁基黄药+正十二硫醇为组合捕收剂，进行了黄铁矿浮选的开路试验，具体流程及条件见图6，试验结果见表5。

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由表5 可知，以EMY-01 为浮选黄铁矿的脉石抑制剂，丁基黄药+正十二硫醇为捕收剂，经过1 次粗选、3 次精选、1 次扫选，最终获得了S 品位51.64%、S作业回收率大于90%的高品位硫精矿，尾矿中S含量仅为0.10%，浮硫指标优异。

2.4 闭路试验

在开路试验的基础上，采用“阶段磨矿浮选分离铜钼—铜钼分离尾矿浮选富集铜—选钼尾矿浮选硫”的工艺方案，进行了全流程闭路试验，试验流程及条件见图7，试验结果见表6。

由表6 可知，基于捕收剂及抑制剂的突破，采用“阶段磨矿浮选分离铜钼—铜钼分离尾矿浮选富集铜—选钼尾矿浮选硫”闭路试验流程，最终获得了Mo品位49.73%、Mo 回收率91.17%的钼精矿，S 品位50.75%、S回收率90.78%的优质硫精矿，以及Cu品位16.20%、Cu 回收率36.45%的铜精矿，指标优异，实现了该细晶型钼矿中有用矿物的分离回收。

3 结 论

（1）河南某细晶型钼矿石中Mo 品位为0.12%、Cu品位0.04%、S 品位2.32%，含量均较低。矿石中的主要可回收的金属矿物为辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿；矿石中的辉钼矿以细板片状、针柱状被石英包裹，粒度细小；黄铜矿与脉石矿物嵌布关系密切，粒径为0.02～0.05 mm；黄铁矿中常包含乳滴状黄铜矿或细粒磁黄铁矿，粒径为0.10～0.70 mm。

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（2）基于矿石特性，选取新型的辉钼矿捕收剂团聚油、铜钼分离绿色高效含铁化合物抑制剂以及选硫阶段非硫化物抑制剂，采用“阶段磨矿浮选分离铜钼—选钼尾矿浮选硫”工艺流程，最终获得了Mo 品位49.73%、Mo 回收率91.17%的钼精矿，S 品位50.75%、S回收率90.78%的优质硫精矿，以及Cu品位16.20%、Cu 回收率36.45%的铜精矿，综合回收指标优异。