浮选柱超声预处理浮选难选钼尾矿研究
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Ｕｌｒ ｓ ｕｎ ｔａ ｏ ｄ
Ｐ ＡＮ ｉ ，ＨＡＮ ｎ ｆｎ ， Ｈ ｈ ａｘｎ ， Ｉ Ｘｎ Ｄｅ ｇｅ ｇ Ｓ Ｙ Ｓ ｕ ｉｉｇ Ｌ ＡＮＧ Ｄｉｎ ｉ ， ＨＡＮＧ Ｙ ｅ ｎ ａ ｙｎ Ｚ ｕ ｕ ，ＷＵ ａ ｊ Ｔｏ （ ｉｎ ｅ ｅａ ｅｅ ｒｈ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＭｉｅａ ｎ ｔ ｌ ｒｙ Ｂｅ ｉｇ １ ０ ７ ，Ｃ ｉａ Ｂｅ ｉｇ Ｇ ｎ ｒｌ ｓａ ｃ ｎ ｔ ｕｅｏ ｎ ｒｌａ ｄ Ｍｅａｌ ｇ ， ｉｎ ０ ０ ０ ｈｎ ） ｊ Ｒ ｔ ｕ ｊ
Ｔａ ｅ ｂｌ １
图 ｌ 超声 波预 处理 示意 图
Ｆ ｇ １ Ｓ ｈ ｍａ ｉ ｄ ａ ｒ ｍ ｆ ｕ ｔ ｓ ｎ ｃ ｐ ｅｒ ａｍｅ ｔ ｉ． ｃ ｅ ｔ ｉｇ ａ ｏ ｌ ａ ｏ ｉ ｒ ｔ ｔ ｎ ｃ ｒ ｅ ｌ 一精矿 口；２ 一常规浮选柱 ；３ ～循环 出浆 口；４ —循环泵 ； ５ 一尾矿 口；６ 一Ｅ型混合充气器 ；７ 蠕动泵 ； 一气源 ； ～ ８
２ １ 年第 １ ０２ 期
ｄ ｉｌ ．９ ９ Ａ ｓ ．６ １ ９ ９ ．０ ２ １０ ６ ｏ ：Ｏ ６ ／ ｓ ｎ１ ７ － ４ ２２ １ ． ．１ ３ ｊ ０
有 色金属（ 选矿部 分）
・ ９・ ５
浮选柱超声预处理浮选难选钼尾矿研究
潘 鑫 ，韩登峰 ，史帅星 ，梁殿 印，张跃 军 ，武 涛
微量闪锌矿 、辉铜矿 、 铜蓝等 。辉钼矿是该尾矿中 钼的 主要存 在形式 ，显微 镜下 统计 有９ ． ％的辉 钼 １８ ０
矿 与粗 颗 粒 脉 石 连 生 ， 且主要 以贫 连 生 体 形 式 产 出 ，其余 辉 铜矿 以微细粒 单体 形式 产 出 ，未见 与其
它硫化 矿物 连生 的辉钼 矿 。 表 １
独立调控浮选时间和超声作用时间等 ，拟建立超声 波预处理试验系统。将经过超声处理过后的矿浆给
早在 ２ ０世纪 ３ ０年代人们就在浮选 中广泛地 试验了超声波 ［ 。研究发现使用超声波预处理对 蚓
复杂硫化矿的浮选特别是 浮选速率 ，金属硫化物的 可浮性 以及整体的回收率都有着显著的改善 。用超 声波作为预处理方法来改进毒砂 的浮选 ［ ，改变 ６ ］
超声激 励 时间和 浮选 时 间 由处 理量 和振子 数 目 确定 。在改 变激 励时 问 的同时 ，为 了保证 浮选 时 间 的 稳 定 ，需 要 对 超 声 激 励 的振 子 数 目进行 适 当调
节。 每 个振 子 垂 直 距 离 为 ５ ０ ｍｍ，即 一 个振 子 覆
超 声波 预处 理系统 包括 超声 预处 理 柱和 常规 浮
９ 一流量计 ／ 气压表 ；ｌ一超声预处理柱 ；１－ 给矿 口 Ｏ １－
矿 物粒级 与品位分布
Ｄｉｔｉ ｕ ｉｎ ｏ ｒ ｉ ｉｅ ａ ｄ ｇ ａ ｅ ｏ ｎ ｒ ｌ ｓｒｂ ｔ ｆｇ ａｎ ｓｚ ｎ ｒ ｄ ｆｍｉ ｅ ａ ｏ
分为 ０８ ． ３３ ｒｎｉ个 水平 进 行考 察 ； 由于 ．、１ ６和 － ａ ｉ
关 键词 ：超声波 ； 预处理 ；浮选柱 ；难选尾矿
中图分类号 ：Ｄ ５ ；Ｄ ５ Ｔ ９４Ｔ ９４
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ １９９ （０２０－０９０ １７－４２２ １）１０５－ ５ － －
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｌｍｎ Ｆ ｏａ ｉｎ Ａｐ ｌ ｄ ｆ ｒ Ｒｅｒ ｃｏ ｙ Ｍ ｏｙ ｄ ｎ ｍ ｉｎ ｓ Ｐ ｅｒ ａｅ ｙ ｔ ｄ ｆ Ｃｏｕ ｌｔ ｔ ｐｉ ｏ ｆａ ｔｒ ｌｂ ｅ ｕ Ｔａｌ ｇ ・ ｒ ｔｅ ｔｄ ｂ ｏ ｅ ｉ
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同时根据不 同振子使用个数 和对 给矿量 的控 制 ，可 以同 时考 察 激励 时 间 和浮 选 时 间两 个参 数 。
建立 四 因素 ＝水 平 Ｌ （４ 超 声 波 预 处 理 正 交 试 三 ＿ ９ ３）
频率和强度 四个参数来进行不 同条件下 的浮选试 验 。 每 个试验 条 件 进行 １ ，每 ０５ｈ取 一 次样 ， ２ｈ ． ６ 个小样合成一个大样 ，即每个条件下试验用样为 ４ 个大样。试验过程 中同时对原矿 、精矿和尾矿进 行取样 ，化验其中钼元素的品位。 １ ． 超声波预处理验证试验与无超声下的对比试验 ．２ ３
选柱两大部分。超声预处理柱体的超声部分分 为ｉ 段 ，每段含 ８ 个超声振子接 口，相邻振子接 口水平 成 ９。 ０ ，垂直相差 ５ ｍ ０ ｍ 。本次试验最多同时使用
１ 振 子 ，最 少 同时 使用 ２个 振 子 。超 声 波处 理 ６个 后 的矿浆经 排矿 口由蠕动泵 均匀 给人 常 规浮选 柱 内 进 行浮选 ，排空 口用于紧急情况下 的矿浆排放 。常规 浮选柱 为一 直径 ２０ｍｌ ６ ｉ，总高 ３ ０ ｌ ０ ０ｍｍ的浮选柱 。
人浮选柱进行浮选 ， 在这一系统下研究超声波各参
数对选矿效果 的影响。
了其表面电性 ，去除了毒砂表面上的高度氧化层 ， 提高了其可浮性。
１ 试验材料 、设备与方法
１１ 试验 材料 ．
收稿 日期：２ １－ ８ ｏ ０ ｌ ｏ— ６ 作者简介 ： 潘 鑫 （ ７ 一 ，男 ，江西上饶人 ，工程师。 １ ９） ９
（ 北京矿 冶研 究总院 ，北京 １ ｏ ７ ） ｏ ｏ ｏ
摘 要 ：针对河南某难选铝尾矿再选技术的改进 ， 利用正交试验表对浮选柱超声波预处理浮选系统进行 了多参数测
试。正交试验 结果分析得 出了超声 波预处理 的最佳参数组合 ，并选取两组优组合参数对试 验结果 进行 验证。同时还通过
对比试验进一步明确了超声预处理对 目的矿物可浮性的影响大小，得出 超声波预处理对微细粒矿物浮选具有促进作用的结沦。
个 选矿 厂有两 种尾 矿 ：一 种是 粗 扫选尾 矿 ，流量 约
为７ｍ／ｉ，品位 约为 ００ ８ ３ ｎ ｍ ．１％；另外一 种是 精选 段
的尾 矿流 量约 为 ０２ ｍ３ ｎ ． ／ ，品位 约 为０２ ｍｉ ． ％。尾 矿
中金属矿物主要为黄铁矿，其次有少量磁铁矿 、褐
铁 矿 、金红石 、黄 铜矿 、白铁 矿 、辉 钼矿 ，还 可见
ｏ ｗｏ ｇｏ ｐ Ｓ ｓｌｃｅ ｏ ｖ ｒ ｙ ｔｅ ｔｓ ｅｕ ｔ． Ｆ ｒ ｅｍｏｅ ｔｅ ｉ ａ ｔｏ ｌ ａ ｏ ｉ ｒ —ｒａｍｅ ｔｏ ｆｔ ｒｕ ｓ ｉ ｅｅ ｔｄ ｔ ｅｉ ｈ ｅｔｒ ｓｌｓ ｆ ｕ ｔ ｒ ｒ ， ｈ ｍｐ ｃ ｆ ｕｔ ｓ ｎｃ ｐｅ ｔ ｔ ｎ ｎ ｈ ｒ ｅ ｈ ｆ ｔｂｌｙ ｆ ｔｅ ｌａａ ｉ ｔ ｏ ｍｉｅａｓ ｙ ｄ ｆ ｅ ｂ ｃ ｍｐ ｒｓｎ ｅ ｔ ｎ ｔｅ ｏ ｃｕ ｉｎ ａ ｈ ｒｂ ｄ ａ ｔａ ｏ ｉ ｎ ｒｌ ａｅ ｅ ｎ ｄ ｙ ｏ ａｉｏ ｔｓ ａ ｄ ｈ ｃ ｎ ｌｓｏ ｈ ｓ ｅｅ ｙ ｒｗｎ ｈ ｔ ｉ ｓ
—
—
超声波粉碎是利用超声 波能量 的两个优点 … 高 能 量 密度 （ ｅ ２ 触 面有 数 千 ｋ 能 量 ） 每 ｍ接 Ｗ
超声作用能够改变矿物的浮选特性 ，但处理时
和高频应力 （ Ｈ ） ２ ｋ ｚ ，超声波清洗则是在清洗液 ０
间不宜过长 ，超过 ５ ｍｎ ｉ 矿物的可浮性则有降低趋 势 ［８。在 浮选 中应 用超 声波 的主 要优 点在 于可 以 ７ － ３ 使 固体颗粒起到分散作用 ，从 固体表面除去杂质层
数 目。
本 次试 验选 取精选 段 的尾 矿作 为试 验用 矿 ，试 验 主要 包 含超声 波预处 理 的正交 试验 、验证试 验 和 对 比试 验 ｊ大部 分 。通过试 验 与分 析进 一步 明确 超
声波各因素对矿物选别效果 的影响。
１ ． 超声 波预 处理 正交试 验 ．１ ３
试验 中气 量设定 为 一个 充气 量 ，在 一次 调 节后 保 持 恒定 。根 据试 验 条件 调 节 振 子数 目 、处理 量 、
１ 试 验方 法 ． ３
盖的容积 Ｉ为浮选柱截面积乘 以振子垂直间隔距 ／
离 。单个 振子 覆 盖容 积 、振 子 数 目 凡 、处 理 量 Ｑ 。 和超声 激励 时 问 Ｔ有如 下关 系 ：
鬻
首先是 在最 大处 理量 条件 下 给 出 个 等 级 的振 子数 日，计 算 出对应 的ｊ种激 励 时 问 ，然后 改变 处 理量 ，保证 激励 时 间不变 的情 况 下计 算 出所 需振 子
・
６ ０・
有 色金属 （ 选矿部 分）
２１ ０２年第 １ 期
研究所 用 的钼矿 石 由原生 矿 和氧化 矿组 成 ，表 层 氧 化带 厚 ，平均 氧 化率 在 １％～０ ５ ３ ％，岭土等黏土类矿
物 ，矿石极 易 泥化 。 由于选厂 精选段 开 路排 尾 ，整
（ 清洗或脱泥） ，以及促进药剂乳化。考虑到超声波 直接作用于浮选柱中所受到的一些限制 ，如浮选柱
中无数气泡快速形成并迅速内爆 ，由此产生 的冲击 将物体表面的污染物剥离 ［ ２３ － 。从超声波场 的特性 ３
来看 ，超声波可产生高的声波强度 ，从而对浮选起
到多 种作 用 。
柱体内气泡削弱了超声空化作用的强度 ，以及难于
ｉ ｔ ｅ ｏｕ ｆ ｔ ｔ ｎ ｙ ｔ ｍ ｗｉ ｕ ｔ ｓ ｎ ｃ ｒ ｔ ａｍｅ ｔ 、 ｈ ｏ ｇ ａ ａｙ ｉ ｏ ｒ ｏ ｏ ａ ｔｓ ｒ ｓ ｌ ， ｎ ｈ ｃ ｌ ｍｎ ｌ ａ ｉ ｓ ｓｅ ｏ ｏ ｔ ｈ ｌ ａ ｏ ｉ ｐ ｅ— ｒ ｔ ｎ ． Ｔ ｒ ｕ ｈ ｎ ｌ ｓｓ ｆ ｏ ｔ ｇ ｎ ｌ ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｒ ｅ ｈ ｓ ｏ ｔ ｍ ａ ａ ｔ ｒ ｆ ｕ ｔａ ｏ ｉ ｒ － ｅ ｔ ｎ ｒ ｃ ｕ ｒ ｄ ｎ ａ ｄ ｔ ｎ， ｏ ｔ ｌ ｃ ｍｂ ｎ ｔ ｎ ｏ ａ ａ ｔ ｒ ｐｉ ｍｕ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｏ ｌ ｓ ｎ ｃ ｐ ｅ ｔ ａ ｍｅ ｔ ａ ｅ ａ ｑ ｉ ．Ｉ ｄ ｉ ｏ ｒ ｒ ｅ ｉ ｐ ｉ ｏ ｉ ａｉ ｆ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｍａ ｏ ｓ
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浮选 时间在 浮选 作业 中也是一个影 响非常大 的因 素 ，因此本此 正交试验也对其进行 了考察 ，分 为 ９ ２和 １ ｉ 个 水平 。 根据 试 验 表 进行 选 矿 、１ ８ ｒ ｎ■ ａ 作业 ，取原矿 、精矿 、 尾矿进行钼品位分析 ，计算
回收率和选 矿效 率 。
１ 试验 设备 ． ２
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图 ｌ 超声 波预 处理 示意 图
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２ １ 年第 １ ０２ 期
ｄ ｉｌ ．９ ９ Ａ ｓ ．６ １ ９ ９ ．０ ２ １０ ６ ｏ ：Ｏ ６ ／ ｓ ｎ１ ７ － ４ ２２ １ ． ．１ ３ ｊ ０
有 色金属（ 选矿部 分）
・ ９・ ５
浮选柱超声预处理浮选难选钼尾矿研究
潘 鑫 ，韩登峰 ，史帅星 ，梁殿 印，张跃 军 ，武 涛
微量闪锌矿 、辉铜矿 、 铜蓝等 。辉钼矿是该尾矿中 钼的 主要存 在形式 ，显微 镜下 统计 有９ ． ％的辉 钼 １８ ０
矿 与粗 颗 粒 脉 石 连 生 ， 且主要 以贫 连 生 体 形 式 产 出 ，其余 辉 铜矿 以微细粒 单体 形式 产 出 ，未见 与其
它硫化 矿物 连生 的辉钼 矿 。 表 １
独立调控浮选时间和超声作用时间等 ，拟建立超声 波预处理试验系统。将经过超声处理过后的矿浆给
早在 ２ ０世纪 ３ ０年代人们就在浮选 中广泛地 试验了超声波 ［ 。研究发现使用超声波预处理对 蚓
复杂硫化矿的浮选特别是 浮选速率 ，金属硫化物的 可浮性 以及整体的回收率都有着显著的改善 。用超 声波作为预处理方法来改进毒砂 的浮选 ［ ，改变 ６ ］
超声激 励 时间和 浮选 时 间 由处 理量 和振子 数 目 确定 。在改 变激 励时 问 的同时 ，为 了保证 浮选 时 间 的 稳 定 ，需 要 对 超 声 激 励 的振 子 数 目进行 适 当调
节。 每 个振 子 垂 直 距 离 为 ５ ０ ｍｍ，即 一 个振 子 覆
超 声波 预处 理系统 包括 超声 预处 理 柱和 常规 浮
９ 一流量计 ／ 气压表 ；ｌ一超声预处理柱 ；１－ 给矿 口 Ｏ １－
矿 物粒级 与品位分布
Ｄｉｔｉ ｕ ｉｎ ｏ ｒ ｉ ｉｅ ａ ｄ ｇ ａ ｅ ｏ ｎ ｒ ｌ ｓｒｂ ｔ ｆｇ ａｎ ｓｚ ｎ ｒ ｄ ｆｍｉ ｅ ａ ｏ
分为 ０８ ． ３３ ｒｎｉ个 水平 进 行考 察 ； 由于 ．、１ ６和 － ａ ｉ
关 键词 ：超声波 ； 预处理 ；浮选柱 ；难选尾矿
中图分类号 ：Ｄ ５ ；Ｄ ５ Ｔ ９４Ｔ ９４
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ １９９ （０２０－０９０ １７－４２２ １）１０５－ ５ － －
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同时根据不 同振子使用个数 和对 给矿量 的控 制 ，可 以同 时考 察 激励 时 间 和浮 选 时 间两 个参 数 。
建立 四 因素 ＝水 平 Ｌ （４ 超 声 波 预 处 理 正 交 试 三 ＿ ９ ３）
频率和强度 四个参数来进行不 同条件下 的浮选试 验 。 每 个试验 条 件 进行 １ ，每 ０５ｈ取 一 次样 ， ２ｈ ． ６ 个小样合成一个大样 ，即每个条件下试验用样为 ４ 个大样。试验过程 中同时对原矿 、精矿和尾矿进 行取样 ，化验其中钼元素的品位。 １ ． 超声波预处理验证试验与无超声下的对比试验 ．２ ３
选柱两大部分。超声预处理柱体的超声部分分 为ｉ 段 ，每段含 ８ 个超声振子接 口，相邻振子接 口水平 成 ９。 ０ ，垂直相差 ５ ｍ ０ ｍ 。本次试验最多同时使用
１ 振 子 ，最 少 同时 使用 ２个 振 子 。超 声 波处 理 ６个 后 的矿浆经 排矿 口由蠕动泵 均匀 给人 常 规浮选 柱 内 进 行浮选 ，排空 口用于紧急情况下 的矿浆排放 。常规 浮选柱 为一 直径 ２０ｍｌ ６ ｉ，总高 ３ ０ ｌ ０ ０ｍｍ的浮选柱 。
人浮选柱进行浮选 ， 在这一系统下研究超声波各参
数对选矿效果 的影响。
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１ 试验材料 、设备与方法
１１ 试验 材料 ．
收稿 日期：２ １－ ８ ｏ ０ ｌ ｏ— ６ 作者简介 ： 潘 鑫 （ ７ 一 ，男 ，江西上饶人 ，工程师。 １ ９） ９
（ 北京矿 冶研 究总院 ，北京 １ ｏ ７ ） ｏ ｏ ｏ
摘 要 ：针对河南某难选铝尾矿再选技术的改进 ， 利用正交试验表对浮选柱超声波预处理浮选系统进行 了多参数测
试。正交试验 结果分析得 出了超声 波预处理 的最佳参数组合 ，并选取两组优组合参数对试 验结果 进行 验证。同时还通过
对比试验进一步明确了超声预处理对 目的矿物可浮性的影响大小，得出 超声波预处理对微细粒矿物浮选具有促进作用的结沦。
个 选矿 厂有两 种尾 矿 ：一 种是 粗 扫选尾 矿 ，流量 约
为７ｍ／ｉ，品位 约为 ００ ８ ３ ｎ ｍ ．１％；另外一 种是 精选 段
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中金属矿物主要为黄铁矿，其次有少量磁铁矿 、褐
铁 矿 、金红石 、黄 铜矿 、白铁 矿 、辉 钼矿 ，还 可见
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超声波粉碎是利用超声 波能量 的两个优点 … 高 能 量 密度 （ ｅ ２ 触 面有 数 千 ｋ 能 量 ） 每 ｍ接 Ｗ
超声作用能够改变矿物的浮选特性 ，但处理时
和高频应力 （ Ｈ ） ２ ｋ ｚ ，超声波清洗则是在清洗液 ０
间不宜过长 ，超过 ５ ｍｎ ｉ 矿物的可浮性则有降低趋 势 ［８。在 浮选 中应 用超 声波 的主 要优 点在 于可 以 ７ － ３ 使 固体颗粒起到分散作用 ，从 固体表面除去杂质层
数 目。
本 次试 验选 取精选 段 的尾 矿作 为试 验用 矿 ，试 验 主要 包 含超声 波预处 理 的正交 试验 、验证试 验 和 对 比试 验 ｊ大部 分 。通过试 验 与分 析进 一步 明确 超
声波各因素对矿物选别效果 的影响。
１ ． 超声 波预 处理 正交试 验 ．１ ３
试验 中气 量设定 为 一个 充气 量 ，在 一次 调 节后 保 持 恒定 。根 据试 验 条件 调 节 振 子数 目 、处理 量 、
１ 试 验方 法 ． ３
盖的容积 Ｉ为浮选柱截面积乘 以振子垂直间隔距 ／
离 。单个 振子 覆 盖容 积 、振 子 数 目 凡 、处 理 量 Ｑ 。 和超声 激励 时 问 Ｔ有如 下关 系 ：
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首先是 在最 大处 理量 条件 下 给 出 个 等 级 的振 子数 日，计 算 出对应 的ｊ种激 励 时 问 ，然后 改变 处 理量 ，保证 激励 时 间不变 的情 况 下计 算 出所 需振 子
・
６ ０・
有 色金属 （ 选矿部 分）
２１ ０２年第 １ 期
研究所 用 的钼矿 石 由原生 矿 和氧化 矿组 成 ，表 层 氧 化带 厚 ，平均 氧 化率 在 １％～０ ５ ３ ％，岭土等黏土类矿
物 ，矿石极 易 泥化 。 由于选厂 精选段 开 路排 尾 ，整
（ 清洗或脱泥） ，以及促进药剂乳化。考虑到超声波 直接作用于浮选柱中所受到的一些限制 ，如浮选柱
中无数气泡快速形成并迅速内爆 ，由此产生 的冲击 将物体表面的污染物剥离 ［ ２３ － 。从超声波场 的特性 ３
来看 ，超声波可产生高的声波强度 ，从而对浮选起
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柱体内气泡削弱了超声空化作用的强度 ，以及难于
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Ｋ ｅ ｒ ｓ：ｕｔ ｓｕ ｄ；ｐｅ ｔ ａｍｅ ｔ ｏｕ ｏａｉｎ；ｒｆａ ｔｒ ａｌ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ｌａｏ ｎ ｒ ｒ－ｒ ｔ ｎ ；ｃ ｌｍｎ ｆ ｔｔ ｅ ｌ ｏ ｅ ｃｏｙ ｔｉ ｎ ｒ ｉ
浮选 时间在 浮选 作业 中也是一个影 响非常大 的因 素 ，因此本此 正交试验也对其进行 了考察 ，分 为 ９ ２和 １ ｉ 个 水平 。 根据 试 验 表 进行 选 矿 、１ ８ ｒ ｎ■ ａ 作业 ，取原矿 、精矿 、 尾矿进行钼品位分析 ，计算
回收率和选 矿效 率 。
１ 试验 设备 ． ２