钼精矿标准样品制作过程中采用脱油水粒度筛分工艺的探讨

席大勇，张相羽

（伊春鹿鸣矿业有限公司，黑龙江 伊春 152500）

2016年底研制高品位钼精矿（55%）标准样品获得有色标委会立项（项目编号：S2016197）后，项目组对以往的钼精矿标准样品研制过程，进行了系统研究。以往的钼矿标准样品有这样几个特点，一是粒度比较细，粒度在38μm（400目）左右，易产生静电吸附和团聚现象，在操作中不易“加取”；二是选矿药剂去除的不彻底，有煤油味；三是钼含量不高，都是低于50%的。根据这些情况，项目组决定，选取钼含量55%左右的高品位钼精矿、采取合适的脱油脱水及粒度筛分的工艺，加工制作钼精矿标准样品原料。保证标准样品的“流动性”，不易团聚，称量过程中容易“加取”的特点，并且要关注标准样品的均匀性要达到要求。2018年年底，该标准样品通过国家鉴定验收，批号为GSB-3652-2019、名称为钼精矿标准样品（55%）的有证标准样品。

1 试验研究

2017年10月份，项目组曾使用湿式脱油水分、高频震动筛机筛分控制力度粒度的工艺处理2吨钼精矿。将部分钼精矿拖入水中，搅拌成均匀矿浆，再由渣浆泵打到高频震动筛机进行分离。进行多次调整矿浆浓度、改变震动强度和加分散剂等措施，没能将钼精矿的油水脱去，也不能筛分。主要原因是钼精矿在水中易浮、矿浆含选矿药剂较多粘度高等原因造成的。后期项目组对全国的钼精矿的生产工艺和矿物性质进行研究发现，钼精矿多数是硫化矿物，通过药剂浮选选出的；粒度小于38μm（400目）的约占45%左右，比较细。由于粒度细，表面积增加吸附了更多的药剂，钼精矿在水中易浮，加上更多的选矿药剂，造成钼精矿矿浆粘度增加，不易进行湿式脱油脱水和粒度筛分工作进行。增加钼精矿的而且较细经过研究和试验，确定了干式脱油脱水再进行粒度筛分的工艺，去掉原料钼精矿中的油水，并保证一定的粒度的技术方案。

项目组又重新进行查阅资料和实验室试验工作，最终确认干式脱油脱水、再粒度筛分的方案为，在不影响钼精矿中矿物的状态情况下，选择合适的温度进行脱油脱水，再进行筛分工艺。

表1 硫化矿变化温度

图1 筛分装置

表2 钼精矿粒度分布情况

图2 粒度筛分曲线（振筛机筛分）

图3 激光粒度仪测定结果

1.1 脱油脱水的条件选择

1.1.1 矿物的温度影响

经检验测定，原料钼精矿品位为55%时，主要成分为：辉钼矿（MoS2）、方铅矿（PbS）、闪锌矿ZnS、黄铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）等五种硫化矿 ；硅（SiO2）、铝（Al2O3）、钙（CaO）等三种氧化物；及微量的铋（Bi）、磷（P）和铼（Re）元素和碳（C）。氧化物不易分解，在脱油脱水时主要考虑五种硫化矿的稳定性，其它微量元素没有考虑。表1为矿物分解温度表。

从表1可以看出，硫化矿物分解温度或晶型改变温度都在300℃以上，氧化物一般在100℃左右不分解。

1.1.2 选矿药剂的温度影响

钼矿石的选矿主要的药剂是煤油和二号油。在钼矿石药剂浮选富集过程中，煤油作为辉钼矿浮选的捕收剂，在辉钼矿表层形成一层疏水性油膜。二号油在辉钼矿浮选过程中作为发泡剂使用。二号油产生气泡能够与包裹煤油钼精矿颗粒结合，使钼精矿随气泡上浮，从而达到精选钼精矿的作用。

煤油和二号油都是混合物，随着生产方式不同和用途不同，各方面性能也有差异。一般，二号油又称松醇油，馏程为120℃～200℃；煤油的馏程为60℃～280℃。由于在从水中过滤出钼精矿时，多数二号油已被洗去。钼精矿表面残留的选矿药剂多为煤油。经试验，在加热到100℃左右时，煤油开始溢出，持续加热4小时能够去除大多数煤油。

综上所述，钼精矿脱油脱水选择温度为100℃以上，考虑设备条件，确定大型烘箱，温度确定为110℃。为保证尽可能的去除油脂，确定加热时间为6小时。防止矿物出现氧化反应，需防止空气进入，采取反应器皿负压方式操作，压力位0.8MPa。

1.2 粒度筛分的条件选择

根据YS/T 409-2012《有色金属产品分析用标准样品技术规范》规定，粉状标准样品的制备粒级一般为小于75μm[6]。原料钼精矿选取时，充分考虑这个要求，项目组对陕西金堆城、河南栾川、吉林大黑山和黑龙江鹿鸣公司等，全国主要钼精矿生产钼精矿厂家的钼精矿进行取样比对，发现钼的含量都能达到55%以上，且粒度小于75μm的占到80%左右，见表2粒度分布情况。经试验大于75μm的钼精矿粒度不均匀，不具有好的代表性；小于38μm的钼精矿，较细比、较黏，不易操作，钼精矿粒度在38μm和75μm之间时，粒度均匀性较好、流动性也较好，适于制作标准样品。因此，原料钼精矿的粒度选择在38μm和75μm之间。经试验，38μm的筛子较细，钼精矿不易通过，最终选择43μm和75μm两种筛子作为筛分的工具，即选取200目到325目粒度之间的产品作为标准样品的原料。

2 标准样品的制备

2.1 脱油脱水过程

钼精矿干式脱油脱水是将一定量的钼精矿置于不锈钢试样盘中，放入能够产生负压的大型烘箱。加热温度110℃、压力0.08MPa，进行负压蒸馏6小时后，将脱油脱水的钼精矿，取出，冷却，混匀，备用。经过上述负压蒸馏工艺过程，得到的产品中挥发性物质，包括选矿药剂和水分基本除掉，油水分控制在0.5% 以下。

表3 均匀性检验结果表

2.2 粒度筛分过程

把经脱油脱水工艺处理后的钼精矿加入高频振动筛，进行样品粒度分级处理。每次筛分都要对钼精矿样品进行粒度检验，直至连续三次筛分粒度检验的结果不变情况下，结束筛分工作。钼精矿样品的粒度组成基本确定，粒度在30μm～75μm[7]之间的占到85%以上。高频振动筛及现场工作情况见图1、筛分后振动筛筛分粒度分布情况见图2、激光粒度仪测定的粒度分布情况见图3

2.3 数据讨论

从振动筛筛分粒度分布情况图2可以看出，粒度主要集中在30μm～75μm之间占到86%，流动性方面看达到预想。从激光粒度仪测定结果看，在小于30μm和大于12μm粒度区域，还没有完全分离开，这主要受粒度筛分的设备和物料性质影响，但不影响钼精矿标准样品的流动相和均匀性。振筛机筛分的粒度结果和激光粒度仪的测定的结果有些差异，主要由于检测方式不同引起的。振筛机筛分过程使用泰勒筛，以物料通过筛子重量百分比计算粒度；而激光粒度仪将物料几何形状考虑成圆形来检测，因此有一定误差，但趋势是一致的。

3 均匀性检验

在钼精矿标准样品定值过程中，对均匀性进行了严格的均匀性检验。按照YS/T 409-2012《有色金属产品分析用标准样品技术规范》要求，在1800瓶中应抽取25瓶样品（2×∛1800≈25）。查随机化表后，随机抽取25瓶样品进行均匀性检验，将上述25瓶样品重新随机编号为1-25号，按照1→25号分析一遍、25→1号分析一遍、1→25号先奇数后偶数分析一遍，共计三遍。主要按YS/T 555《钼精矿化学分析方法》进行分析工作，最小称样量为0.200g。数据采用方差分析方法统计分析，显著水平为α=0.05，F0.05临界值为1.74。经计算，所有检验元素的F值，都小于临界值，均匀性检验合格。详细数据见

4 结论

根据YS/T 409-2012《有色金属产品分析用标准样品技术规范》规定要求，项目组研制了高品位的钼精矿（55%）标准样品，已经通过国家验收发证。为防止静电吸引引起“团聚现象”、以及较细钼精矿粉容易“沾附”的情况出现，对原料钼精矿进行脱油脱水及粒度筛分的操作，得到了具有一定粒度的、流动性较好的钼精矿的系列工作，做了很好的尝试，可能会为今后的药剂选矿的矿产品的标准样品研制提供了一个新方式。