某大型铜钼矿铜钼回收率提升试验研究*

范佳志，张志勇

(1.伊春鹿鸣矿业有限公司，黑龙江 伊春 152500；2.长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南 长沙 410012)

0 引言

钼和铜是现代工业不可或缺的两种金属原料，钼主要用于钢铁、石油、化工等行业，而铜则广泛用于电气、国防、机械制造等领域。目前铜钼资源主要来源于斑岩型铜钼矿[1-5]。我国虽是铜钼资源大国，但铜钼资源却存在伴生严重、可浮性相近的问题，最大程度地实现铜钼的有效分离一直是铜钼浮选研究的难点[6-9]。本文在分析某大型复合型铜钼矿矿石性质的基础上，对铜钼粗选段的选矿药剂和工艺条件进行了探索研究，以期为铜钼分离、精矿产品除杂、进一步提高精矿品位和选矿回收率提供依据。

1 矿石性质

试验矿样取自某大型铜钼矿，试样中钼矿物只有辉钼矿，铜矿物主要有黄铜矿和自然铜，其余金属矿物主要为黄铁矿。黄铁矿多呈它形粒状产出，与辉钼矿、黄铜矿共生或沿岩石微裂缝呈微脉状分布。试样的多元素分析结果见表1。

表1 试样的多元素分析结果 单位：%

该铜钼矿选矿厂钼铜粗选段流程为铜钼快速浮选-钼铜粗选-预精选，钼铜浮选指标见表2。

表2 现场钼铜粗选段浮选指标 单位：%

2 钼铜粗选段浮选试验结果与讨论

针对该矿石特点，采用“钼异步浮选-钼铜混合浮选-钼精选-钼精选尾矿铜浮选”工艺流程进行选矿试验研究，本文仅讨论钼铜粗选段浮选试验条件。试验流程见图1。

图1 钼铜粗选段浮选工艺流程

2.1 磨矿细度试验

在浮选给矿矿浆质量分数为35%且不加入调整剂的条件下，考查磨矿细度对浮选指标的影响，药剂制度如图1所示，试验结果见表3。

表3 钼铜粗选段磨矿细度试验结果 单位：%

由表3可知，即使磨矿细度较粗也能取得较好的浮选指标，综合考虑钼粗精矿和钼铜粗精矿的Mo、Cu回收率和品位，确定磨矿细度为-0.074 mm质量分数占60.65%。

2.2 矿浆pH调整剂用量试验

硫化矿物浮选性能与矿浆pH密切相关[10]。以碳酸钠为矿浆pH调整剂，在浮选给矿矿浆质量分数为35%以及如图1所示的药剂制度下，考查矿浆pH对浮选指标的影响，试验结果见表4。

表4 钼铜粗选段碳酸钠用量试验结果

由表4可知，在pH为6.8(碳酸钠用量为0)时，采用现有的药剂制度就可以取得较好的浮选指标。此外，添加碳酸钠不利于尾矿沉降，会导致后续尾水回用困难，因此不建议采用碳酸钠作为粗选矿浆pH调整剂。

2.3 给矿矿浆质量分数试验

不添加矿浆pH调整剂，在如图1所示的药剂制度下，考查给矿矿浆质量分数对浮选指标的影响，试验结果见表5。

表5 钼铜粗选段矿浆质量分数试验结果 单位：%

由表5可知，随着矿浆质量分数的增加，粗精矿(钼粗精矿+钼铜粗精矿)的Mo、Cu品位均呈下降趋势，Mo回收率变化较小，Cu回收率先上升后下降，综合考虑确定给矿矿浆质量分数为35%。

2.4 钼捕收剂种类试验

辉钼矿可浮性好，是一种易于浮选的硫化矿物[11-12]。以煤油、柴油、Pm为钼捕收剂进行对比试验，其中Pm为广东省资源综合利用研究所研制的辉钼矿捕收剂，主要成分为石油芳香烃、环烷烃等[13-14]。在给矿矿浆质量分数为35%、不使用调整剂以及在图1所示的药剂制度下，考查了钼捕收剂种类对浮选指标的影响，试验结果见表6。

表6 钼捕收剂试验结果

由表6可知：采用柴油作捕收剂时，粗精矿(钼粗精矿+钼铜粗精矿)的Mo、Cu回收率虽较高，但品位低，药剂选择性较差；采用煤油与Pm作捕收剂时，选别指标相近。Pm作为一种疏水性捕收剂，可以通过疏水作用选择性地吸附在辉钼矿表面，改善其表面的疏水性；采用Pm作捕收剂有利于提高Mo品位，当对钼精矿品位要求较高时，可考虑采用Pm作捕收剂。鉴于煤油更为常用，且选厂现有流程采用煤油为钼捕收剂，因此确定后续试验采用煤油作为钼捕收剂。

2.5 煤油用量试验

选择给矿矿浆质量分数为35%，不使用调整剂，在图1所示的药剂制度下，考查煤油用量对浮选指标的影响，试验结果见表7。

表7 煤油用量试验结果

由表7可知，随着煤油用量的增加，钼、铜在粗选段尾矿中的损失逐渐减小，粗精矿(钼粗精矿+钼铜粗精矿)的Mo、Cu品位逐渐下降，Mo、Cu回收率先逐渐升高后趋于平稳。综合考虑确定煤油用量为184 g/t。

2.6 起泡剂2#油用量试验

选择给矿矿浆质量分数为35%，在图1所示的药剂制度下以起泡剂2#油用量作为单因素变量，考查其对浮选指标的影响，试验结果见表8。

表8 2#油用量试验结果

由表8可知，随着2#油用量的增加，钼、铜在粗选段尾矿中的损失先减小后趋于稳定，粗精矿(钼粗精矿+钼铜粗精矿)的Mo、Cu品位逐渐下降，Mo回收率先升高后趋于稳定，Cu回收率逐渐升高。综合考虑，确定2#油的用量为59 g/t。

2.7 铜捕收剂Z-200用量试验

硫化铜浮选中常采用黄药类和酯类捕收剂，本试验采用Z-200作为铜捕收剂[15-16]。选择给矿矿浆质量分数为35%，不添加调整剂，在图1所示的药剂制度下考查Z-200用量对浮选指标的影响，试验结果见表9。

表9 Z-200用量试验结果

由表9可知，随着Z-200用量的增加，粗精矿(钼粗精矿+钼铜粗精矿)的Mo、Cu回收率均呈现上升的趋势，但是Mo、Cu的品位逐渐下降。综合考虑，确定Z-200用量为20 g/t。

2.8 闭路试验

在条件试验的基础上进行了钼铜粗选段闭路试验，试验流程及药剂制度见图2，试验结果见表10。

图2 钼铜粗选段闭路试验流程

表10 闭路试验结果 单位：%

由表10可知，经钼异步浮选-钼铜混合浮选(1粗1精2扫)闭路试验，获得了Mo、Cu品位分别为22.51%、1.75%，Mo、Cu回收率分别为79.89%、22.85%的钼粗精矿指标，以及Mo、Cu品位分别为1.26%、1.38%，Mo、Cu回收率分别为14.32%、57.69%的钼铜粗精矿指标。经计算，钼铜粗选段Mo、Cu的合计品位分别为6.32%、1.47%，Mo、Cu的合计回收率分别为94.21%、80.54%。

3 结论

a.试验矿样钼矿物只有辉钼矿，铜矿物主要有黄铜矿和自然铜，其余金属矿物主要为黄铁矿。

b.经钼异步浮选-钼铜混合浮选(1粗1精2扫)闭路试验，钼粗精矿和钼铜粗精矿的Mo、Cu合计回收率分别为94.21%、80.54%，现场钼铜粗选段得到的精矿的Mo合计回收率为93.70%、Cu合计回收率为76.02%，二者相比，本试验钼铜粗选段得到的粗精矿的Mo合计回收率提高了0.51个百分点、Cu合计回收率提高了4.52个百分点，为后续精选段提供了合格原料。

c.与煤油相比，在选别指标相近时，钼铜粗选段采用Pm有利于提高钼粗精矿的Mo品位，当生产中对钼精矿品位要求较高时，可考虑采用Pm作捕收剂。