选钼降钾探索性研究

张 岩，刘迎春

(金堆城钼业股份有限公司，陕西 华县 714102)

0 前言

由于后续加工工艺需要，某公司要求降低钼精矿中钾的含量，高品位钼精矿中钾的含量不大于0.1%，普通钼精矿中钾含量不大于0.12%。因以前钼精矿质量标准中对钾不做要求，有关选矿厂降钾经验和可以借鉴参考的资料很少，降钾工作难度很大。某选矿厂结合实际情况进行流程考察，研究钾在工艺中的分布情况，并进行室内降钾探索试验。

1 钾的存在形式［1-2］

自然界中含钾矿物主要是以钾盐的形式存在，按其可溶性可分为可溶性钾盐矿物和不可溶性含钾的铝硅酸盐矿物。可溶性钾盐矿物包括自然界形成的各种含钾的氯化物、硫酸盐、硝酸盐、硼酸盐以及含有钠、镁、钙的复盐。它们可以成为无水化合物或含水化合物，其中有的还含微量的Li、Rb、Cs、Sr、Br、I、B 等元素。主要矿物有钾石盐、光卤石、钾盐镁矾、无水钾镁矾和杂卤石等。不可溶钾盐矿物，主要是含钾铝硅酸盐矿物及富钾岩石，大多是以造岩矿物产于各种岩石之中，如正长石、云母，在自然界中分布广泛。

2 矿石的矿物组成

某公司有南、北两个露天采矿场。北露天矿石类型主要是花岗斑岩和安山玢岩，矿石中主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿，次要矿物为磁铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，非金属矿物主要为长石、石英、绢云母、叶腊石、白云母、黑云母、绿泥石，次要的有绿帘石、方解石、高岭石等。南露天矿石类型主要为石英岩和板岩，金属矿物主要为辉钼矿、黄铁矿，次要为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿，非金属矿物主要为长石、石英、绢云母、白云母、黑云母、萤石、绿帘石。从北露天和南露天的矿石矿物组成可以看出，该矿石钾主要是长石、白云母、黑云母。不同类型矿石中钾的含量分布见表1。

表1 不同类型矿石中钾的含量分布 %

3 流程考察

为了摸清钾在选矿工艺流程中的流向情况，分别对某选矿厂老线和新线进行了流程考察，考察结果见表2～表3。

表2 各产品钼钾分布情况

表3 钼精矿筛析结果

从表2 可以看出:老线粗精产率为0.84%，钾回收率为0.62%，新线粗精产率为1.17%，钾回收率为1.06%;老线钼精产率为0.20%，新线为0.22%，钼精中钾回收率均为0.01%;随着精选作业的增加，钼品位提高，钾在精矿中的品位和回收率逐渐降低;近99%钾进入粗选尾矿，绝大部分随着尾矿流走，只有极少量随着钼精矿上浮。

从表3 可以看出:钾在各粒级的分布率与钼的分布率非常接近，在-600 目中含量最高，说明通过调整磨矿细度难以分离精矿中的钾。

4 选矿生产中各产品含钾分析

对不同品级的钼精矿及部分中间产品做了全钾和可溶性钾分析，分析结果见表4。

表4 各产品全钾和可溶性钾分析结果 %

从表4 中可以看出:钼精矿及中间产物中既有可溶性钾，也含有不溶性钾，高品位钼精矿中主要是不溶性钾含量较多，可溶性钾含量较少。

5 选矿降钾室内试验［3-4］

试验样采自磨浮车间老线粗精矿，其中钼品位为18.69%，钾品位为1.21%。浮选机采用XFD-1.0L 单槽浮选机。试验流程见图1，试验结果见表5～表7。

图1 降钾室内试验流程图

表5 不同药剂、不进行调浆降钾试验结果

表6 氢氧化钠调浆降钾试验结用氢氧结果

表7 用巯基乙酸钠调浆降钾试验结果

续表7

从表5 可以看出:(1)在不加调整剂情况下，氟硅酸钠、六偏磷酸钠、株洲药剂对钾几乎没有抑制作用;(2)烧碱法生产的TGA、硫脲法生产的TGA 及F100-7 对钾有抑制趋势且不影响钼回收率;水玻璃对钾有抑制趋势但影响钼回收率。

从表6 可以看出:(1)用氟硅酸钠做抑制剂，加氢氧化钠19.2 g/t 和122 g/t 调浆时对钾几乎没有抑制效果;(2)水玻璃、六偏磷酸钠、聚乙烯醇对钾有抑制趋势且不影响钼回收率;氟化钠、淀粉、乙基纤维素虽对钾有抑制趋势但对钼回收率有一定影响。

从表7 可以看出:六偏磷酸钠、F100-7、淀粉、氟化钠、水玻璃对钾抑制效果较好;乙基纤素、氟硅酸钠、羧甲基纤维素对钾有一定抑制作用，但抑制作用较弱。

通过以上试验结果可以看出:各种方法生产的巯基乙酸钠、F100-7、六偏磷酸钠、淀粉、水玻璃对钾抑制效果较好;氟化钠通过调浆后有一定抑制效果;氟硅酸钠没有抑制效果;聚乙烯醇在试验过程中发现在矿浆中成絮状，容易堵塞浮选机，乙基纤素成颗粒状，难溶于水，不能用于生产上。

6 结论及建议

(1)通过对老线、新线流程考察可知，粗精中钾的品位略低于原矿中钾品位，其回收率很低，仅1%左右，大部分随着粗尾流走，只有极少量的钾进入钼精选段;钾在钼精矿中的产率、回收率都极低，回收率都仅为0.01%。

(2)在实际生产中，随着精选次数增加，钼品位提高，钾品位降低，通过加强岗位操作，提高钼精矿品位，可以适当降低精矿中钾含量。

(3)钼精矿中钾既有可溶性钾，也含有不溶性钾，高品位钼精矿中可溶性钾含量较低，基本上是不溶性钾。

(4)在原料(粗精)含钾1.21%的情况下，添加各种药剂、调整矿浆pH 值，精矿中钾品位相差不大，基本在1.01%～1.11%之间。由于生产中，粗精中钾的回收率很低，如在选厂降钾，选矿工艺更加复杂，不但大量增加药剂成本，而且降钾效果不理想。建议不在选矿厂进一步降钾，在后续加工过程中对钾含量进行调整、控制。

［1］杨大兵，吴 明，张 毅.贵州某赤铁矿提铁降钾技术研究［J］.现代矿业，2009，(4):32-33.

［2］顾 岩，陈世菊.我国钾盐矿的选矿方法及选矿工艺探讨［J］.新疆化工，2012，(2):2-4.

［3］胡煕庚，黄和慰，毛钜凡，等.浮选理论与工艺［M］.长沙:中南工业大学出版社，1991:454-455.

［4］朱玉霜，朱建光.浮选药剂的化学原理［M］.长沙:中南工业大学出版，1996:286-333.