钼矿选矿工艺方法探讨
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钼矿选矿工艺方法探讨
摘要: 钼是发现得比较晚的一种金属元素,是一种很重要的资源,由于金属钼具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐磨研等优点,因此在工业上得到了广泛的利用,针对此特点文章对钼矿的选矿工艺方法进行了探讨分析。
关键词:辉钼矿;选矿工艺;浮选;铜钼分离;
abstract: molybdenum is a metallic element found quite late, it is a very important resource, molybdenum has a high strength, high melting point and corrosion resistance and wear research in a wide range of industrial use this is a feature article on method of molybdenum ore beneficiation process analysis.key words: molybdenite; beneficiation process; flotation; copper-molybdenum separation
中图分类号:f407.1文献标识码: a 文章编号:
钼是发现得比较晚的一种金属元素,是一种很重要的资源,由于金属钼具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐磨研等优点,因此在工业上得到了广泛的利用,在我国钼是我国六大优势矿产资源之一,资源储量比较丰富。
钼矿产量来源主要有3个:(1)原钼矿山的原生钼;(2)铜矿的共生和副产钼;从废弃的含钼催化剂等中回收的钼;其中第一类和第二类钼来源占绝大多数,而相对于原生钼来说,共生钼的生产成本较低。
一、辉钼矿的可浮性特征
钼矿物中,分布最广、最具有工业价值的是辉钼矿,目前世界上钼产量中99%是从辉钼矿中获得的。
辉钼矿为典型的六方晶系,钼的配位数为6,每个钼离子周围的六个硫离子排列在三角棱晶的顶点上,成三方柱排列,其结构呈六方层状或板状结构,层间为范德华力的s-mo-s结构,层间的结合力很弱。
在开采、破碎和磨矿时,沿s-mo-s层间破坏暴露出的晶面呈非极性、低能、不活泼、这种晶面称为“面”,具有极好的疏水性,因此,辉钼矿具有良好的天然可浮性。
针对这一特性,辉钼矿回收通常采用浮选作为主要的选矿方法。
2、钼矿选矿方法
2.1单一钼矿选矿方法
就大多数单一钼矿而言,典型的选矿工艺是粗磨粗选-再磨再选,粗磨粗选的理论基础是辉钼矿天然可浮性较好,测试揭示1/16~
1/24的辉钼矿连生体,在高馏程宽馏点(经乳化后)烃油存在下,可良好地上浮。
辉钼矿虽然易浮,但钼矿石中钼含量很低,一般为0.01%~0.45,0.2%以上即为富矿。
钼精矿质量要求又很高,要求含钼在45%~47%以上。
因此,浮选过程中辉钼矿的富集比很高,在400以上,这就要求多次精选,一般为4~10次。
辉钼矿较软,细磨易泥化,影响精矿质量。
另外,辉钼矿天然可浮性好,即使粗达0.6mm的贫连
生体,只要表面裸露有1%,也能顺利上浮。
因此,适宜采用粗磨-粗选的粗选段,对粗磨-粗选所产生的含有大量连生体的粗精矿进行再磨,使之充分解离,并进行多次精选,即采用多段再磨--多次精选。
图1为单一钼矿典型的选矿工艺。
图1
2.2铜钼矿选矿方法
铜钼矿石是钼的主要来源之一,铜钼矿石中回收的钼量占世界钼总产量的48%。
以铜为主伴生有钼的铜钼矿床,常以斑岩铜矿型存在,因其储量大,是当前提取铜的重要资源,同时也是钼的重要来源。
由于此类矿床具有原矿品位低、嵌布粒度细的特点,并且辉钼矿具有层状结构,有良好的天然可浮性,常与黄铜矿、黄铁矿密切共生。
因此,从铜钼矿石中回收辉钼矿,比从以辉钼矿中为主的矿石中回收钼更难,流程更复杂,回收钼往往还要受到回收铜的制约。
在铜钼矿石中进行铜钼分离,原则上有优先浮选和混合浮选两种方法。
其中,采用较多的是混合浮选,即先通过粗选得到铜钼粗精矿,然后从铜钼粗精矿中分离铜或钼。
由于硫化铜矿物和辉钼矿均易浮,且铜矿物与钼矿物的可浮性较近,获得铜钼精矿是容易实现的。
但在铜钼精矿中进行铜矿物与钼矿物的分离难度较大,通常要通过物理或物理化学方法进行铜钼分离前的预处理。
曾被研究或被工业采用的方法有:
(1)浓缩脱药。
通过铜钼混合浮选所得到的泡沫产品,其中含
有大量的黄原酸类捕收剂,为了减少这些残余药剂对黄铜矿可浮性的影响,降低抑制剂用量,通常在铜钼分离前进行浓缩脱药。
(2)加热处理。
在铜钼分离前,对铜钼混合精矿进行加热处理,其目的是使矿物表面吸附的捕收剂疏水膜分解、氧化或蒸发、并使非钼硫化矿物表面自身氧化,从而使其受到抑制。
实践证明,采用热水加温进行铜钼混合精矿浮选分离,钼精矿的质量和回收率都有明显提高,并大大降低了硫化钠的用量(可减少85%~90%)。
因此全世界约40%的主要铜--钼选厂,都采用不同方式的热处理工艺进行铜--钼分选。
(3)氧化。
包括加入各种强氧化剂,如氯气、过氧化氢及臭氧,使硫化铜矿物表面的捕收剂氧化分解,或能使铜矿物在碱性矿浆中表面氧化形成亲水氧化物吸附层。
铜钼精矿经过预处理之后,进入铜钼分离作业,常用的铜钼分离方法主要有以下几种:
1)常规浮选方法。
一般采用抑铜浮钼的工艺,其关键就是实现对铜矿物的抑制。
已有研究表明,对硫化铜矿具有抑制作用的药剂有几十种,但具有工业应用前景或已在工业上采用了的药剂不多,可分为以下两类。
①无机物。
如硫化钠类、诺克斯类和氰化物类。
这三类药剂或单独使用、或混合使用,已构成了铜钼混合精矿分离中抑铜浮钼的常规药剂。
②有机物。
如巯基醋酸盐和乙基硫醇等。
在对铜矿物实现有效抑制后,浮钼时-般加入少量非极性油,以强
化辉钼矿浮选。
此外,为提高钼精矿品位,还需加入一些调整剂,如水玻璃、六偏磷酸钠等抑制脉石矿物、分散矿浆,经过多次精选(6~14次),才能获得高质量的钼精矿。
2)充氮浮选。
长期以来,大多数钼、铜选厂广泛应用氰化物、硫化物和诺克斯药剂抑铜浮钼,以实现铜铝分离。
目前,由于人们对环境保护越来越重视,具有剧毒的氰化物和诺克斯药剂已逐渐被淘汰。
因此,生产中一般都使用硫化钠或硫氢化钠等硫化物作铜矿物抑制剂。
但硫化
钠本身具有强还原性,很容易被浮选矿浆中的溶解氧或其他氧化物质所氧化,因而药剂用量很大。
采用充氮浮选工艺,可以降低抑制剂用量。
早在1972年,美国专利报道,在用诺克斯药剂抑制铜矿物时,使用氮气可大大降低诺克斯的用量。
美国皮马选矿厂采用该技术,硫化钠用量减少了75%。
此后,在国外许多类似矿山得以推广应用,均取得了明显的效果。
20世纪90年代初,北京有色冶金设计研究总院在德兴铜矿铜钼分离中,进行了充氮工业试验。
充氮后,硫化钠用量减少了60.55%,而选矿指标几乎与充空气时一样。
据估算,采用充氮工艺,每年可节约硫化钠费用1000万元。
但由于各方面的原因,这一新技术在我国还没有得到成功的应用。
3)脉动高梯度磁选。
脉动高梯度磁选是20世纪80年代初发展起来的一种分离细粒弱磁性矿物的有效方法,已广泛用于弱磁性铁矿、锰矿和黑钨矿等有用矿物的选别。
由于黄铜矿是弱磁性矿物,
辉钼矿为非磁性矿物,中南大学杨鹏等人将这一新技术引入铜钼分离。