陕西省某钼矿可选性试验研究

王国栋，曹 亮，张国霞

(西北有色金属研究院，陕西 西安 710016)

1 钼精矿中铅的危害及钼铅分离研究现状

1.1 钼精矿中铅的危害

在钼精矿中，铅作为一种杂质，含量越低越好。但是，方铅矿往往与辉钼矿共生，方铅矿也属于易浮矿物，在选钼时，在粗精矿中，铅也得到富集。据测定，有30%左右的铅进入粗精矿中，使粗精矿中铅的品位比原矿中的品位提高了几倍至几十倍。

钼精矿含铅高导致连锁的环境污染。在炼钢温度下，氧化钼中的铅可能转化为黄丹和铅丹等有毒气体，污染生态环境且影响人体健康，铅氧化物不但属剧毒，且易在人体中积累。这样要花大量的投资进行环境监控与环境保护［1］。

用高铅氧化钼炼制钼铁时，铅也污染环境。在我国大多数钼铁厂忽视高铅的存在。美国生产的60 钼铁，按ASTM A32-76 标准，钼铁中含铅不大于0.001%，对钼铁中的含铅量的要求比铜、磷等有害元素的要求更加苛刻［1］。

因此，近几年来，许多工业发达国家炼钢所用的工业氧化钼含铅不大于0.050%，目前高铅氧化钼难以出口，按工业氧化钼与钼精矿的焙烧比可换算出，选矿厂生产的钼精矿含铅不大于0.040%。由于环境保护要求日益苛刻，可以预期，未来冶炼对氧化钼含铅量要求可能再降低，这也将是必然趋势［1］。

不考虑环境因素，铅含量高可能导致钢的性能下降。在深加工过程中，钼和铅的氧化物生成难溶的钼酸铅而降低钼的回收率，且电器、航空航天、化工所需要的纯钼原件要再次降铅需要大量的工作，否则直接影响该产品的质量［2］。

1.2 钼铅分离研究现状

国外对钼精矿降铅主要采用精矿再磨、铅矿物抑制剂抑铅浮钼、盐酸浸出等途径。国外钼矿多采用钼精矿多次再磨，使得铅矿物完全达到单体解离，实现了有效降铅，但其生产成本较高。智利采用两段再磨-加温浮选工艺，达到了钼精矿降铅目的。

钼铅分离主要采用重铬酸钾、硫化钠和磷诺克斯等作为方铅矿的有效抑制剂。重铬酸钾对方铅矿的抑制作用很强，方铅矿一旦被抑制，就难以活化［3］。此外，因为环境与生态问题，国内外纷纷研究取代有致癌作用的高价铬离子污染的重铬酸盐法。大量的硫化钠对方铅矿有极好的抑制效果，但用量太大，造成生产成本高。目前世界上大型铜钼选厂有30%采用磷诺克斯药剂抑制铅，作业十分稳定［1］。但使用磷诺克斯时，其气味十分刺鼻，使得选矿厂工人工作条件极差，需采用全密闭的浮选机进行浮选。

近几年国内对于降低钼精矿中铅含量的技术研究有很多相关报导，并且针对不同的矿石进行了相关试验，取得了一定的进展，但是很多研究只停留在实验室研究阶段。

杨金林等针对某高铅、低品位钼精矿，采用加活性炭脱药和再磨浮选后，钼精矿中铅质量分数仍达不到0.3%以下的质量标准，故采用氯化酸浸法降铅，最终使钼精矿中钼品位达到53.8%，铅品位降到0.2%［4］。

王漪靖分析了金堆城钼精矿含铅高的原因是:原矿含铅高;精选作业铅抑制剂用量不足;钼精选油药污染严重;旋流器分级效果差，方铅矿与辉钼矿过磨等。提出了降铅的对策和措施:强化再磨分级管理，提高旋流器分级效率;改变磷诺克斯配比及添加制度;严格工艺纪律，强化正规操作［5］。

张文钲认为粗精矿两段再磨再选并使用磷诺克斯抑制方铅矿、黄铜矿、黄铁矿是提高钼精矿质量与钼精矿降铅的有效途径［1］。

雷明等对金堆城钼精矿采用氯盐浸出法降铅，完成了扩大试验，共浸出6 次，使用精矿1.409 t，浸液用盐酸和三氯化铁，温度70～90 ℃，pH=0.2～0.5，时间1 h。可使钼精矿中铅由0.096%降低到0.018 5%，超过了德国公司提出的标准Pb＜0.05%的要求，钼的品位由52.2%提高到53.87%［2］。

2 矿石性质研究

针对委托方提供的矿石样品，经破碎至试验用粒度后，充分混匀用作试验用。按规范取样进行化学分析及物相分析。分析结果见表1、表2。由表1化学多元素分析结果可知，该矿石属于高品位钼矿石。该矿石中铅、硫、铁等元素均有回收价值，金、银等其他金属品位较低，不具有综合回收价值。由表2 钼矿物物相分析结果可知，该矿石中钼以硫化矿物为主。

表1 化学多元素分析结果 %

表2 钼物相分析结果

对矿石进行X-射线衍射分析及岩矿鉴定分析，主要矿石矿物及其含量为:辉钼矿1.1%、磁铁矿7.6%、方铅矿1.1%、黄铁矿3.9%、黄铜矿0.20%、赤铁矿7.9%，合计21.8%。有脉石矿物及其含量为:斜长石29.4%、钾长石16.7%，石英10.6%、白云母5.5%、碳酸盐14.2%、绿泥石1.5%，合计78.2%。其中可选矿石矿物为辉钼矿、方铅矿、磁铁矿、黄铁矿。

3 可选性试验研究

由于矿石中钼、铅、硫、铁均具有综合价值，且钼、铅品位较高，通过矿石可选性试验研究，确定该矿石适于采用钼铅优先混合浮选——钼、铅分离，尾矿选硫，浮硫尾矿磁选铁的工艺流程。最佳工艺条件及工艺流程见图1。

3.1 磨矿细度条件试验

为确定钼、铅优先混合最佳粗选磨矿细度，进行磨矿细度条件试验，试验采用一次粗选工艺流程，试验结果见表3。由表3 试验数据分析可知，随磨矿细度增加，粗精矿钼品位降低，钼金属回收率增加，对磨矿细度为-0.074 mm 65%时，粗精矿钼品位及钼金属回收率达到最佳值。

表3 粗选磨矿细度条件试验结果

图1 混合浮选闭路试验工艺流程

3.2 粗选铅抑制剂种类试验研究

由于原矿中钼、铅品位均较高，需在优先混合浮选粗选段即添加铅、硫等矿物抑制剂，以保证最终钼精矿中铅等杂质含量不超标。采用一次粗选工艺进行粗选抑制剂种类探索实验。实验中分别对比石灰、硅酸钠、硫化钠、巯基乙酸钠等药剂单独使用与组合使用对粗精矿中铅抑制效果。试验结果见表4。

由表4 试验数据可知，采用硫化钠与硅酸钠组合药剂对矿石中铅矿物抑制效果最佳，本次试验采用硫化钠与硅酸钠组合药剂作为粗选铅抑制剂。

3.3 粗选精矿再磨探索试验

由于粗选磨矿细度确定为-0.074 mm 65%，粗选精矿钼、铅等金属矿物难以实现单体解离，不利于后续精选作业钼、铅浮选分离，进行粗选精矿再磨探索试验。试验结果见表5。

由表5 试验数据分析可知，当再磨细度达到-0.045 mm 70%左右时，钼精矿品位可达45%以上，钼精矿中铅含量可低至0.082% 以下。再磨可使钼、铅实现有效分离。

3.4 钼铅扫选尾矿综合回收

钼铅混浮粗选尾矿经一次扫选后，加硫酸调整pH 值至4～5，使用乙基黄药作为捕收剂浮选硫，选硫工艺采用1 粗1 精1 扫工艺，可获得硫品位为32.55%的硫精矿，硫回收率57.81%。

对浮硫尾矿磁选回收磁铁矿，经过1 粗1 精工艺，可获得品位为60.45% 的铁精矿，铁回收率47.99%。

表4 粗选铅抑制剂种类探索试验结果

表5 粗选精矿再磨探索试验结果

4 结语

(1)陕西某钼矿矿石属于高品位多金属钼矿石，其中钼品位0.39%，铅品位0.71%，硫品位1.90%，铁品位7.23%。矿石中主要矿物除磁铁矿外，均为硫化矿，均具有较好的可浮性，有利于综合回收。

(2)针对矿石的性质及钼、铅两种矿物的伴生关系及可浮性好等特点，采用粗磨-钼铅优先混浮-再磨-钼铅分离，尾矿浮硫，浮硫尾矿磁选的工艺流程。通过试验研究，最终可获得指标如下:钼精矿品位52.32%，钼金属回收率92.76%;铅精矿品位40.16%，铅金属回收率69.01%;硫精矿品位32.55%，硫回收率57.81%;铁精矿品位60.45%，铁回收率47.99%。

(3)由于采用钼铅优先混合浮选工艺进行钼选别作业，在粗选段即条件铅矿物抑制剂，以便后续钼精选作业所得钼进行铅金属含量达标。通过探索试验结果可知，硅酸钠与硫化钠组合药剂可在粗选段有效抑制铅矿物上浮。

［1］张文钲.钼精矿降铅办法［J］.中国钼业，2003，27(4):3-4.

［2］雷 明，徐引行.金堆城钼业公司精矿降铅研究［J］.西部探矿工程，1994，16(6):53-56.

［3］龚明光.泡沫浮选［M］.北京:冶金工业出版社，2008.

［4］杨金林.多金属难选钼矿试验研究［D］.西安:西安建筑科技大学硕士论文.2006:1-64.

［5］王漪靖.钼精矿铅高原因分析及对策［J］.中国钼业，2002，26(6):11-14.