铜钼混合精矿分离技术

铜钼混合精矿分离技术

第一部分概述

一、国内外的主要分离方法

据统计，全世界大约有八个国家的五十多个矿山生产钼金矿，其中钼矿山有8个，铜钼矿山有37个，锡钼矿山4个，铀钼矿山2个。目前，钼产量主要集中在美国、智利、加拿大、苏联和墨西哥等国，其产量之和占世界总是的90%以上。

我国现有生产钼精矿的矿山四个，即金堆城、杨家杖子、栾川、青田；副产钼精矿的18个，其中铜钼矿山10个，包括德兴、临江、小寺沟、宝山、闲林埠、铜山等；钨钼矿山8个，包括西华山、琯坑、汶水以及湖南的钨矿山。金堆城和杨家杖子是我国两家主要生产钼精矿的厂矿，产量占全国总产量的70%左右；栾川是一个伴生钨的大型矿床。

目前，世界上生产的钼金属和钼精矿约有45%来源于铜钼矿石（一般含钼为0.04-0.13%）。出于经济上的考虑，从铜钼矿石中回收钼，通常都采用混合物浮选。而这种工艺的技术关键是铜钼混合物精矿的分离，因此，寻求理想的分离技术同，一直是选矿工作者坚持不懈的研究课题。

铜钼分离方法很多，简单地说可以分为抑铜浮钼和抑钼浮铜两大类。表2-1简列了国内外生产实践中常用的、当前正在推广应用的以及尚处于处于研究阶段的方法。

由表2-1可以看出，抑铜浮钼是主要的，这是由辉钼矿具有天然可浮性所决定的。国内外抑铜浮钼工业生产中多采用无机物作抑制剂，大体上可分为六类：1、氰化物；2、硫化钠类药剂；3、诺克斯法；4、蒸汽加温法；5、焙烧法；6、氧化剂法。

近年来，氮气法在国外获得了日益广泛的应用；有机抑制剂的发展迅速，已成为重要方向；而强磁选则已展示出乐观的前景。

抑钼浮铜工艺较少采用。辉钼矿的抑制有糊精、淀粉、明胶和木质磺盐等。

表2-1铜钼分离方法

二、分离方法的选择

分离方法的选择与矿石的性质有密切的关系。铜矿物以黄铜矿和斑铜矿为主时，通常采用硫化钠法、蒸汽加温法等；对辉铜矿和铜兰则以氰化物和诺克棋斯类药剂比较有效。

方法的选择还与其它因素有关，例如，为确保环境不受污染，无毒药剂始终是人们寻求的目标；降低生产成本，不断提高经济效益的要求以及科学技术进步的必然促进老

方法的改进和新方法的兴起；还有各个国家和地区的资源条件、工业结构及各自的生产经验均不相同，因而有个因地制宜的问题，加拉丁美洲的智利、秘鲁等国采用诺克斯法较多，苏联以硫化钠蒸汽加温法为主（同时对氧化剂、有机抑制剂等进行大量研究），美国则采用多种方法（如石灰蒸汽法、硫化钠法和诺克斯法、氮气法等），我国目前主要采用硫化钠（包括硫氢化钠）法并对强磁选和有机制等进行了多方研究。

三、铜钼分离工艺的几个特点

1、分离前需浓缩、脱药，进一步添加解吸剂或加温处理破坏捕收剂膜，使铜矿物表面氧化。

2、辉铜矿系非极性矿物，其捕收剂与一般硫化矿物不同，多采用烃类油。

3、由于原矿含钼低，而对钼精矿的质量要求很高（Mo＞45-47%），富矿比常达几千倍，因此需要多次精选（一般6-14次），有时甚至需再磨精选。

四、国内外几个选钼厂的铜铅分离药剂制度比较

表2-2国内外几个选钼的药剂制度

第二部分主要分离方法各论

【抑铜浮钼部分】

一、传统方法

1、氰化物法

氰化物（氰化钠或氰化钾）强碱弱酸盐，在矿浆中水解生成HCN和CN-。后者能

有效抵制铜矿物，而不影响辉钼矿的浮选。由于氰化物用量低，选择性好，在钼矿石精选和铜钼分离时，是一种经典方法，以加拿大加斯贝铜矿为例，该矿铜矿主要为黄铜矿，含少量辉铜矿。原矿含铜0.7-1.28%，含钼0.02%。铜钼分离时，先将混合精矿浓缩至固体浓度35-54%，加温至99o C，加氰化钠0.73公斤/吨混合精矿物抑铜浮钼。钼粗精矿经6次精选后再磨，再精选16次，最终钼精矿含Mo50%，含C u＜0.8%。此法的缺点是氰化物有剧毒。

2、硫化钠类药剂

这也是一个经典方法。自1936年苏联专利（USSR48010和63803）用硫化钠代替氰化物作铜铁硫化矿的抑制剂后，由于效果较好，至今苏联、我国及许多国家都沿用该法生产。

⑴基本原理

硫化钠的抑制作用是由于它在水中按下式解离：

Na2S+2H2O=2 Na++2OH-=H2S

H2S=H++HS-,HS-=H++S2-

HS- 和S2-一方面使吸附在矿物表面的捕收剂解吸，同时本身吸附在矿物表面造成亲水性，辉铜矿以其良好的天然可选择性不被抑制。硫化钠在水中解离情况与氢离子浓度有关，PH值在7-11时，HS-浓度最大。矿浆中重金属离子（Cu2+,Zn2+）使硫化钠的解吸作用减弱，而Fe2+离子则由于它有很强的吸氧能力，有助于提高矿浆中有效作用离子（S2-，HS-）浓度，强化硫化钠的解吸效果。

⑵生产实例

①硫化钠

闲林埠铜硫铁矿。该项矿主要金属矿物为黄铜矿、辉钼矿、磁铁矿、磁黄铁矿和黄铁矿。选厂回收铜、钼、铁、硫四种产品。采用硫化钠分离铜钼混合精矿。硫化钠溶液添加在搅拌槽，另一部分以固体形式加入粗选和精选泡沫槽中，用量为2.5-3公斤/吨。混合精矿采用粗选和四次精选、两次执行扫选、中矿顺序返回流程，分别得到钼精矿和铜精矿。当原矿含Cu0.163%，Mo47.36%，铜精矿含Cu11.73%，钼和铜的回收率分别为91%和80.4%。

②硫化钠+硫氢化钠

德兴铜矿是一座特大型斑岩铜矿山。矿区平均钼品位虽只有0.011%，但储量很大。

金属矿物以黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿为主，辉铜矿、斑铜矿、闪锌矿、黝铜矿次之；脉石矿物以绢云母、石英为主。入选矿石含铜0.5%左右，硫2%左右，钼0.008%-0.011%。

选矿厂铜钼混精通过两次调浆，用硫化钠-硫氢化钠抑铜浮钼，三次精选泡沫再磨（开路），调浆，再精选五次，得到钼精矿。五个作业的尾矿都返回到精选三作业。药剂用量（公斤/吨混合精矿）：硫化钠36.34，硫氢氧化钠7.28，水玻璃5.86，六偏磷酸钠2.94，煤油1.14，漂白粉300。1984年2-10月铜钼分选平均指标为：钼精矿品位43.46%钼回收率率70.02%。该法工艺简单，投资省；但药剂用量大，生产费用较高。

③硫氢化钠+氰化钠

加拿大海芒特铜钼选矿厂矿床的两个矿带矿石储量达1.22亿吨，含铜0.27%，钼0.029%。主金属矿物为黄铜矿、斑铜矿和辉钼矿。选厂设计能力为25000吨/日。铜钼混合浮选在自然pH8.5条件下进行，捕收剂用戊基钾黄药和Aero3302,起泡剂为MIBC。混合精矿脱水后加硫氢化钠和氰化物抑铜，用燃料油作捕收剂浮辉钼矿。分离尾矿为铜精矿。钼粗精矿精选十次，最终钼精矿加氯化铁浸出以脱除残留铜。铜精矿和钼精矿产率、品位以及回收率分别为0.77和0.040%，31.3和55%以及90.40和78%；尾矿产率

99.19%，含铜0.026%，钼0.0048%。

④硫氢化钠+硫化铵

美国皮马选厂用85%硫氢化钠与15%硫化铵共8公斤/吨混合精矿，在pH值为11时分离铜钼混合物精矿。硫化铵的作用是使铜钼混精中吸附有黄药的硫化铜矿物失去活性，再通过硫氢化钠给予抑制而浮选辉钼矿。钼精矿的质量和回收率均获得改善。

⑤我国某铜钼矿属于高中温热液矿床，主要金属矿物有辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿、孔雀石、兰铜矿、铜兰、闪锌矿等；主要脉石矿物有、长石、云母等。

用硫化铵进行铜钼分离时，钼和铜的分离作业回收率分别在94%和92%惧以上，并取得了不亚于诺克斯法，而优于石灰石加热法和硫化钠法的最终指标。

在铜钼分离作业中，硫化铵对黄铜矿等硫化矿物既有解吸作用，又有抑制作用。硫化铵的水解产物为HS-，S2-和OH-，和硫化钠水解反应生成的离子是一样的，而且是等量的，因此，硫化铵和硫化钠具有相同解吸能力，也是最强的解吸剂。同时，HS-和S2-吸附在黄铜矿等硫化矿物表面，增加了它们的亲和力，从而抑制硫化铜等到矿物的浮选。

3、蒸汽加温法