钼尾矿综合利用与钼选矿回收率的提高

董 盈

(黑龙江省区域地质调查所，黑龙江哈尔滨 150080)

在考察钼矿选矿回收率的时候，往往注意到或者选择性地忽略掉一个共性的问题，即选矿生产中实际回收率与之前的选矿试验的回收率之间存在较大的差距。例如河北涞源大湾钼矿分别是78%与85%，河南栾川南泥湖钼矿分别为85%和92%，广东五华白石嶂钼矿74%与85%，差5～10个百分点甚至更多。对于钼这样的重要且稀缺的金属，无论从资源还是效益的角度审视，这个差距都不容小觑，必须找到差距产生的原因并进一步探索解决的方法。

1 钼选矿回收率损失的分析

进一步的探究就会发现，造成差距的不在于初选、再磨、扫选等工艺安排，也不在于选矿药剂的抑、改、浮比例，因为这些都可以十分接近于试验条件，只有磨矿粒度指标与试验条件相去甚远，从而成为回收率达不到试验指标的瓶颈。

1.1 回收率最大损失是粗、中粒尾砂残留钼

南泥湖钼矿的设备、工艺和回收率，在同行业中都属先进，从其几个尾矿样品残留钼的分析可以直观地解释回收率损失的关键。南泥湖钼尾矿的粒度和钼残留分布见表1。

表1直观地反映出:

(1)+80目粗粒中残留了7%以上的钼，+140目中、粗粒中残留了原矿总钼的9%以上，约占回收率总损失的2/3;

(2)-140目尾矿含钼量小于0.009%，且含钼量与粒径无显著的相关，已不能用辉钼矿解离的彻底与否解释，其中残留的钼应该不能用再磨再选强化解离的办法选出;

表1 南泥湖钼尾矿全粒度分析表 %

(3)如果磨矿细度全部达到-140目，理应能将残留钼全部降低到0.000 9%以下(另有测试表明，残留钼0.001%的临界粒度在100目，但各处矿性不同恐难成为普遍依据)，从而挽回5个百分点甚至更多回收率。

1.2 尾矿复选和无尾选矿的实验与实践

尾矿复选和无尾选矿的实验与实践，验证了关于回收率损失的分析，也验证了通过无尾选矿提高选矿回收率的可行性。

2008年，河北涞源大湾钼矿某选矿厂在矿山停产期间，对库内干滩尾砂复选，15天复选尾矿20 000余 t，平均入选品位 0.052%，抛尾品位0.025%，回收率略大于50%。回收率低的主要原因仍是无法磨至-200目≥80%，不能彻底解离，否则尾矿到库中沉降受制，选矿水循环受阻，虽然对于200万m3的库容，尚未表现出对筑坝的影响，但从库中取渣-再磨再选-重新入库的模式显然难以取得高的复选回收率，也很难长期持续进行。

突破传统的尾矿处置模式，实现钼尾矿的资源化综合利用，实行无尾清洁选矿，除了环境和社会，对钼选矿自身的进步也是必由之路。

2 尾矿资源化综合利用

在无害化、减量化的前提下实现尾矿的资源化利用，是实现无尾选矿、提高钼选矿回收率的主攻方向。资源化的彻底性和资源价值的最大化则应是选择综合利用技术的两大原则。

2.1 伴生矿物的回收

伴生矿物不仅仅指同类矿物如铜矿中的钼、钼矿中的铜、铅、锌等金属矿物，也应包括金属矿中的非金属矿物或非金属矿中的金属矿物。钼矿品位一般都很低，含钼0.1%已属富矿，伴生矿物数量之大、种类之多、涉及之广、技术之杂甚于其他矿种。

(1)河北涞源大湾钼矿含铁(FeO计)10%～15%，从2000年开始采用磁选回收铁精矿，回收率60% ～70%，到2008年累计回收铁精矿20余万t。从尾矿中回收铁，只是在输尾线路中加一道磁选机，动力仅仅7.5 kW，成本不超过10元/t铁矿，每选出1 t钼精矿可同时收得5 t铁精矿。当时售价仅100多元(后来涨至1 000元以上)，然而量大，也可抵消钼选矿成本的1/10以上。

(2)白石嶂钼尾矿含云母约20%，石英40%以上，专家给出的方案是:选钼后将含钼量较高的粗粒(+100目)返回细磨段再磨再选，利用云母可浮性较好在-100目的细尾矿中浮选云母;然后采用反浮选提纯石英，可得到合格的工业硅石矿产品;所余50%左右的尾矿制造矿质肥或土壤调理剂，这样便可以将尾矿完全资源化。

(3)河南三门峡某钼矿，其尾矿二氧化硅含量高达93%，几乎已经符合工业硅石矿产品的要求，充分解离、反浮选除杂质后可以得到较高质量的硅石矿物，浮选出来的泡沫产品返回钼浮选段回收钼。

2.2 作为粘(沙)土类材料利用

2.2.1 作路基、造地

尾矿配混粘土、沙石、石灰(三合土)作路基材料，技术上无问题，但如果运输较远，成本比所代替的沙石资源高出太多，除非工程恰在附近，一般难为工程接受，所以实用的例子尚未见到。造地相当于异地建尾矿库，由于不能直接耕作，须另覆耕作层，资源和环境意义不及尾矿库覆被复耕。

2.2.2 作水泥原料

以尾矿代替水泥原料中的粘土作硅质来源优于一般粘土，有利于提高质量。近年耕地保护力度越来越强，无偿取土早已不再，买土难且价格远超过利用尾矿，所以在锦西、河北太行山区都有所见。遗憾的是尾矿中残留的钼白白浪费，委实令人痛惜。

2.2.3 制造建材类产品

有些尾矿材质直接或精选后可以用来制造砖瓦以及附加值更高的瓷砖等建筑陶瓷产品，有些矿山已做过相应的考察和试验，据了解多因为交通问题而否决。过高的运输成本使得产品很难在建材业内竞争。如果尾矿中能够选出质量较高的陶土、瓷土倒不如选出来向陶瓷厂供应原料土。

2.3 钼尾矿农用实例

钼尾矿农用，已经有了一些成功的探索，包括一定规模的工业试生产和田间肥效试验、示范和应用。

2.3.1 以钼尾矿为主要原料制造矿质肥料

2007年沈宏集团涞源矿业公司以大湾钼尾矿为主要原料，完成1 000 t级矿质肥料(多元硅肥)的工业试验，产品以钙、镁、硅为主，同时含钾及铁、铜、锌、钼等微量元素，在黑龙江省获得“多元硅肥”肥料登记。在黑、吉、辽、冀、豫的水稻、玉米、冬小麦、果树、大棚蔬菜、大豆、花生多种作物表现增产、抗逆、抗病虫、提高品质的功效。2008年通过环境科学学会技术鉴定，并由中国科学技术协会发布为2009年全国推广的新技术。

2.3.2 钼尾矿制造土壤调理剂

2010年广东万方集团以白石嶂钼尾矿为主要原料完成500 t级工业试验，制造成功用于酸性红壤的土壤调理剂，在水稻、蔬菜、热带水果、烟草等作物表现增加产量、提高品质、改良土壤等效果。以此为基础，正在与华南农业大学、广东省农业科学院土肥所等院校合作，进一步开发适合南方酸性红壤区各种作物的专用肥料。

2.3.3 全价可控缓释复混肥

2011年北京海达华公司与河南煤业化工集团进行了钼尾矿无害化农业再利用产业项目，利用南泥湖钼尾矿研发钼尾矿全价可控缓释肥和钼尾矿沙化土壤调理剂，经山东农业大学小麦田间肥效试验与河南省农科院植物营养与资源环境所中、低产类沙化土壤改良定位试验中，分别增产27%和41%，增产效果显著。

2.4 钼尾矿农用的基本原则

2.4.1 无害化

无害化是钼尾矿农用的前提，必须保证尾矿中有害重金属含量不超过肥料、土壤调理剂、农用泥质等相关标准的规定，或者通过选矿及其他理化措施达到标准要求，另外对选矿药剂中的有毒有害成分采取可靠措施分解解毒。

2.4.2 与回收伴生矿物相结合

回收伴生矿物可以实现较大的经济效益，同时使尾矿总量减少，降低处置难度，实现尾矿完全资源化。

2.4.3 与农业科技相结合

农用肥料与土壤、气候、作物密切相关，尾矿农用必须应用现有的农业科技成果，特别是各地测土配方施肥、沃土工程紧密结合，最好与农业院校协作，取得事半功倍的效果。

3 实行无尾清洁选矿，争取矿业、农业、环境共赢

3.1 再磨再选试验的启示

(1)河南栾川某钼矿对钼尾矿中+80目和+200目分别作再磨再选试验，对于年处理钼矿石330万t的选矿厂，对+80目和+200目复选进行的技术分析见表2。

表2 对+80目和+200目尾矿再选技术分析

(2)占总量 20.77的 +80目尾矿含钼0.024%，再磨至-200目≥80%，再选后尾矿含钼0.001%，回收率 59.12%。影响总回收率指标(%):

粗粒的再磨再选对挽回回收率损失的意义很大。

(3)由于过磨产生的超细颗粒的吸附等作用妨碍了已经解离的辉钼矿的起浮，只有在磨、选中不断地将过磨超细尾矿分离出去才能实现高回收率。显然，不突破传统的尾矿处置模式，即使仅仅对+80目尾矿复选，在传统的尾矿处置模式下也是难以实现的。

3.2 广东五华白石嶂钼矿无尾清洁选矿原则流程设计

3.2.1 无尾清洁选矿原则流程示意图

图1 无尾清洁选矿原则流程示意图

3.2.2 关键环节

流程中:(1)精细分级应该是不断进行的过程，分级的临界粒径控制应以根据不同矿体辉钼矿的镶嵌情况即单体解离情况通过实验确定;(2)回收伴生矿物当以矿物的回收价值且和一定含量为依据;(3)各矿有害物的有无及种类具体而异，宜在回收伴生矿物时解决，白石嶂矿无超标有害重金属故未提及，浮选药剂在煅烧时能够分解。

无尾清洁选矿是实现尾矿资源价值最大化，生态环境保护最彻底，杜绝尾矿灾害最根本，也是实现钼选矿高回收率最有效的途径，只有尾矿终归为零时各种选矿工艺技术措施的作用才能发挥到极致，而运用多种尾矿综合利用技术成果使尾矿资源化则是实现无尾选矿的必要前提。

［1］辽宁沈宏集团股份有限公司.钼选矿尾砂制多元素矿质肥料工艺技术实验研究总结报告［R］.2008.

［2］董坚.综合治理钼选矿尾砂生产优质硅肥［J］.中国钼业，2007，31(4):38-42.

［3］段玉贤，石德俊.栾川地区尾矿库的管理与安全运行［J］.中国钼业，2000，24(1):41-43.