极性捕收剂在难选辉钼矿浮选中的应用

张艳娇，赵 平，郭珍旭，刘广学，常学勇(1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南 郑州450006；2.国土资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室，河南 郑州450006)



极性捕收剂在难选辉钼矿浮选中的应用

张艳娇1，2，赵 平1，2，郭珍旭1，2，刘广学1，2，常学勇1，2
(1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南 郑州450006；2.国土资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室，河南 郑州450006)

河南某难选辉钼矿常规药剂制度选矿效果不佳。通过对其矿石性质研究并进行系统选矿试验，确定了在粗选段添加少量极性捕收剂提高钼回收率，再磨精选段使用非钼硫化矿抑制剂保证精矿杂质含量不超标，并使用特效抑制剂提高精矿品位，获得了47.13%的合格钼精矿，钼回收率达80.13%。该试验研究表明极性捕收剂能够改善难选辉钼矿的浮选，同时也为极性捕收剂在其他难选辉钼矿浮选中的应用提供了借鉴。

极性捕收剂；烃油类捕收剂；难选辉钼矿

辉钼矿具有层状结构，是典型的天然可浮性矿物，浮选使用烃油类非极性捕收剂如煤油、柴油等一般就能获得较好的选别指标[1]。烃油的特点是化学活性很低，表现出明显的疏水性和难溶性，同时也不能电离为离子。作为捕收剂捕收能力较弱，只能用作非极性矿物捕收剂，或者作为极性矿物的辅助捕收剂[2]。

自然界存在的辉钼矿其可浮性还要受到组成与结构的影响。如果结晶形态较差、表面发生部分氧化或者入选粒度偏细，辉钼矿的可浮性就会变差，这时仅仅依靠捕收能力较弱的烃油类捕收剂就无法获得满意的浮选指标，而要通过极性捕收剂吸附在辉钼矿的“棱”上来调整辉钼矿的可浮性，从而提高辉钼矿回收率。极性捕收剂通常用于不具天然可浮性的极性矿物，从分子结构看，其一端具有极性基，另一端为非极性基，通过极性基与矿物表面发生作用，而非极性基具有疏水性从而使矿物上浮。由于极性捕收剂的捕收性能较强，绝大部分硫化矿、氧化矿等极性矿物都依靠其捕收浮选。

辉钼矿浮选典型工艺流程为粗磨粗选，粗精矿再磨精选[3]。辉钼矿浮选领域引入极性捕收剂在选矿界已经进行了许多研究，一般是在粗选段添加少量极性捕收剂与煤油或柴油配合使用，以获得较高粗选回收率，精选段则仍使用烃油类捕收剂以保证较高精矿品位。所使用的极性捕收剂均为硫化矿捕收剂[4]。笔者在近几年难选辉钼矿浮选试验过程中也进行了许多探索，其中数项成果已实现工业化。在对内蒙某钼矿工业调试中，粗选段添加20 g/t硫氨酯，钼精矿品位维持45%不变情况下将钼金属回收率提高了7%；河南某微细粒钼矿技术改造，使用了自主研制的含有极性成分的捕收剂，使钼金属回收率比常规捕收剂提高了12%。本文介绍了在河南某矽卡岩型难选辉钼矿试验研究中极性捕收剂的应用情况。

1 矿石性质

该矿石类型属于矽卡岩型钼矿，含钼矿物为辉钼矿、钼华，其他金属矿物含量较低，主要是黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿等非钼硫化矿。脉石矿物主要为石英、碳酸盐、黏土矿物、蛇纹石等，其中严重干扰辉钼矿浮选的蛇纹石、滑石以及黏土矿物含量总和达12%。矿石多元素分析见表1。

表1 矿石多元素分析结果/%

辉钼矿属于细粒嵌布，对其原生粒度进行统计，一般分布在0.01至0.15mm之间，其中-0.074mm占79%，-0.038mm占37.56%。钼氧化率为8.72%，部分辉钼矿表面氧化为钼华，使其可浮性下降。

2 选矿试验研究

2.1 粗选磨矿细度试验

粗选磨矿细度的选择既要保证辉钼矿有一定的单体解离度，能够抛除大量脉石，同时又能够获得较高的回收率，因此常规的辉钼矿选矿均采用粗磨方案，但由于该矿辉钼矿嵌布粒度较细，需要较高的磨矿细度才能保证粗选效果。粗选磨矿细度试验结果见图1。最终确定最佳磨细度为-200目75%。

图1 磨矿细度试验结果

2.2 粗选水玻璃用量试验

由于矿石中含有大量的黏土矿物，同时又含有天然可浮性较好的蛇纹石及滑石，为分散矿泥、抑制蛇纹石与滑石，选择价格低廉的水玻璃作调整剂进行了用量试验，试验结果见图2。粗选水玻璃用量以3500g/t为宜。

图2 水玻璃用量试验结果

2.3 粗选捕收剂试验

辉钼矿常用捕收剂为煤油和柴油，由于该矿有部分辉钼矿表面发生氧化，试验发现单加煤油，即使加大用量，钼的回收率仍偏低，为此进行了添加强化捕收剂的对比试验，所用药剂为硫化矿浮选极性捕收剂，用量取一般钼矿浮选极性捕收剂使用上限30 g/t，不同极性捕收剂试验结果见表2。

当使用丁铵黑药作强化捕收剂时，不再添加2#油。对比试验以加入丁基黄药钼回收率最高，添加丁铵黑药钼回收率稍次，不加极性捕收剂钼回收率最低。由于丁基黄药为黄铁矿的优良捕收剂，导致粗精矿再磨精选时钼硫分离非常困难，无法获得合格的高品位钼精矿。而加入丁铵黑药，在粗精矿再磨精选时使用巯基乙酸钠就能将非钼硫化矿抑制，可以获得高品位合格钼精矿。因此以丁铵黑药辅助煤油作为粗选捕收剂，采用一次粗选一次预精选两次扫选进行了粗选段闭路试验，获得含钼3.08%的精矿作为下一段再磨精选的给料。

表2 粗选不同极性捕收剂对比试验结果

2.4 再磨段数与再磨细度试验

辉钼矿粗精矿的再磨段数与再磨细度决定了最终钼精矿的品位和回收率，由于该矿辉钼矿属细粒嵌布，仅采用一段磨矿，七次浮选机精选，无法获得合格的钼精矿；而采用两段磨矿，六次精选，精矿品位就能合格。一段再磨三次精选精矿品位与一段磨矿细度关系见图3。一段再磨细度选择-0.031mm85%。由于辉钼矿结晶形态为片状，使用搅拌磨再磨是把辉钼矿片剥开而不是把片磨碎，从而使夹杂的脉石脱落、磨细，因此一段再磨三次精选的精矿细度大于再磨细度。二段再磨则再一次剥片、剔除夹层脉石，经过条件试验选择与一段相同的细度就能达到好的效果。

2.5 精选抑制剂试验

对粗精矿进行镜下检查发现，除含有少量的黄铁矿外，还含有大量的石英、蛇纹石及滑石。在精选过程多段加入巯基乙酸钠可以控制最终钼精矿含硫量，加入水玻璃可以抑制石英，但对蛇纹石和滑石若仅加入水玻璃，泡沫过粘，分选效果较差。通过多种抑制剂对比，最后发现KY具有降粘除杂的明显效果，只需在紧邻再磨的两段精选作业中分别加入60g/t、8g/t，就能达到调整精选泡沫、提高精矿品位的目的。

2.6 全流程闭路试验

闭路试验工艺流程见图4，闭路试验结果见表3。

2.7 产品检查

对闭路试验最终精矿产品进行多项分析，结果见表4。

从表4分析结果看出，最终精矿质量符合国家标准。

3 结 语

1)某矽卡岩型钼矿含钼0.14%，辉钼矿属细粒嵌布且部分表面发生氧化，辉钼矿可浮性较差；脉石矿物中含有的蛇纹石、滑石及黏土矿物严重干扰钼的浮选，使该矿选矿难度极大。

图3 一段再磨三次精选精矿品位及回收率与一段磨矿细度关系

表3 闭路试验结果/%

产品名称产率钼品位钼回收率精矿0.23947.1380.51精尾3.7310.195.14尾矿96.030.02114.35原矿100.0000.14100.00

表4 最终精矿产品多项分析结果/%

2)辉钼矿粗选段选择适宜的极性捕收剂配合烃油类非极性捕收剂，可以有效改善表面发生氧化、结晶形态较差及粒度微细的辉钼矿可浮性能，提高辉钼矿的粗选回收率。在辉钼矿粗精矿再磨精选中配合使用非钼硫化矿抑制剂，以保证钼精矿中杂质含量不超标。

图6 闭路试验工艺流程

3)矿石中所含的蛇纹石、滑石，会严重恶化精选效果，即便加入大量水玻璃也难以有效抑制，配合使用特效抑制剂则可以使精矿品位大幅度提高。

[1] 赵平．某难选钼矿混合浮选试验研究[J].金属矿山，2009(9)：98-101.

[2] 朱玉霜．浮选药剂的化学原理[M].长沙：中南工业大学出版社，1996：3.

[3] 张艳娇．某低品位钼矿选矿试验研究[J].金属矿山，2010(5)：60-63.

[4] 林春元．钼矿选矿与深加工[M].北京：冶金工业出版社，1997：106-111.

Application of polar collectors on refractory molybdenite ore floatation

ZHANG Yan-jiao1，2，ZHAO Ping1，2，GUO Zhen-xu1，2，LIU Guang-xue1，2，CHANG Xue-yong1，2

(1.Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences，Zhengzhou 450006，China；2.Key Laboratory of Polymetallic Ores Utilization，Ministry of Land and Resources，Zhengzhou 450006，China )

A refractory molybdenite ore in Henan gained low grade and recovery using normal flotation.By the research of the property and characteristics on the ore and mineral processing tests，best technology were determined.A polar collector was applied to increase the recovery in roughing，depressant was used to remove other harmful non-molybdenite sulfide ore，and the gangue mineral depressants were used to upgrade concentrate after regrinding.A final qualified molybdenite concentrate with containing 47.13% Mo and the recovery of 80.13% can be obtained.This study has proved that Polar collectors can improve the floatation performans of refractory molybdenite，and it can also be used as reference of other refractory molybdenite ore.

polar collector； hydrocarbon oil collector；refractory molybdenite ore

2014-11-05

国家“十一五”科技支撑计划项目资助(编号：2008BAB-32B11)；国土资源部地质调查项目资助(编号：12120113088600)

张艳娇(1967-)，女，副研究员。

TD95

A

1004-4051(2015)11-0122-04