滑石辉钼矿分离选矿工艺研究及设备选择

赵　平，孙春辉，郭珍旭

(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.国家非金属矿资源工程技研究中心，河南 郑州 450006；3.中国黄金集团中原矿业有限公司，河南 三门峡 472200)

滑石辉钼矿分离选矿工艺研究及设备选择

赵平1，2，孙春辉3，郭珍旭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.国家非金属矿资源工程技研究中心，河南 郑州 450006；3.中国黄金集团中原矿业有限公司，河南 三门峡 472200)

摘要：某钼矿为富含滑石且伴生磁铁矿的特大型钼矿床，滑石含量高达13%以上，磁铁矿含量为15%，辉钼矿品位较高但嵌布粒度较细，矿石经破磨后滑石因硬度低而在细矿泥中富集，采用磁选-分级方法分离滑石和辉钼矿取得较好的分离效果，分选工艺和设备的选择是分离滑石辉钼矿的关键技术，分离滑石后钼选矿试验指标为：原矿钼品位0.17%，滑石13.2%，最终可获得品位为45.61%高品位钼精矿和品位为10.12%的低品位钼精矿，钼总回收率80.14%，伴生磁铁矿精矿品位65.45%，回收率64.38%，本研究取得的研究成果为该难选钼矿石开发利用指明了方向。

关键词：辉钼矿；滑石；磁铁矿；分离；工艺；设备

某钼矿为一中温热液形成特大型含铁钼矿床，矿石类型属矽卡岩斑岩混合矿，钼矿物以辉钼矿为主，伴生磁铁矿，矿石中富含滑石、蛇蚊石等层状硅酸盐矿物，加之钼矿物嵌布粒度细、脉石组成复杂，滑石与辉钼矿自然可浮性极为相近采用浮选法直接分离困难[1]，造成矿山生产技术经济指标均较低，资源浪费严重。

矿石经碎矿、粗磨后，粗粒滑石主要与磁铁矿呈条带、包裹状共生，而钼矿物与铁矿物共生关系不密切，可在粗磨后根据滑石与辉钼矿两矿物的比磁化系数差异采用磁选法分离[2]，磨矿产品经磁选粗选，再磨精选后得到铁精矿，并同时将滑石分离到铁精选尾矿中，实现滑石与钼矿物初步分离；因滑石硬度极低，形成大部分滑石在-0.030mm矿泥中富集，与辉钼矿基本单体解离，可采用分级工艺实现滑石与辉钼矿再分离[3]。本文主要论述分离工艺和磁选设备、分级设备对分离效果的影响，在有效分离滑石后，该难选钼矿资源得到高效利用。

1矿石性质

矿石主要矿物组成及含量(%)：辉钼矿，0.25；滑石，13.2；磁铁矿，15.5；黄铁矿，2.4透闪石，21.5；石英，16.8；蛇蚊石，1.6；长石，9.8，方解石，3.5；角闪石7.8；绿泥石5.7。

矿石多项分析结果(%)：Mo，0.17；TFe，12.72；WO3，0.036；Cu，0.0016；S，1.49；SiO2，49.51；Al2O3，8.22；CaO，5.86；MgO，14.65；As，0.012；K2O+Na2O，5.86。

矿石中钼物相分析结果(%)：硫化钼，88.50；钼华，1.08；钼钙矿，8.32；钼铅矿，2.03；

铁物相分析结果(%)：磁铁矿，79.66；赤(褐)铁矿，6.12；碳酸矿，2.84；硅酸铁，9.35；硫化铁，1.51。

主要矿物嵌布特征：矿石组成成分较复杂，有价元素以钼为主，其他非钼硫化矿主要为黄铁矿，嵌布粒度较粗，可浮性好，其余为黄铜矿，但含量较低且分布不均匀；辉钼矿与石英、黄铁矿共生密切，嵌布粒度较细，完全单体解离粒度为0.03mm。影响钼选矿主要脉石矿物为滑石和少量蛇蚊石，滑石呈粗细不均匀嵌布，以细粒为主，与磁铁矿、赤铁矿等铁矿物共生密切，磁铁矿呈粗细不均匀嵌布，完全单体解离粒度为-0.045mm占85%。

磨矿产品粒度分析：选矿试验采用粗磨-分离滑石-钼(铁)粗选-粗精矿再磨再选工艺流程，确定粗磨磨矿细度为0.074mm占50%，对磨矿产品进行粒度分析，结果见表1。

表1　磨矿产品细度分析结果

从矿石粗磨产品粒度分析结果可知，辉钼矿在+0.020mm分布率较高，在-0.020mm分布率相对较低，而滑石则在-0.020mm显著富集，特别是矿泥(-0.010mm)中滑石含量较高，粒度分析结果为分级分离滑石提供了可靠的依据。

2选矿工艺流程

钼矿石中共生滑石含量达13%，由于滑石的天然可浮性与辉钼矿非常接近，大量的滑石矿物严重影响到辉钼矿浮选，采用浮选药剂抑制滑石很难取得良好的钼选矿指标[4]，如何降低滑石对辉钼矿浮选的干扰是该类型矿石选矿难题。滑石是自然界中硬度最低的矿物，与其他矿物相比硬度极低，容易在破碎磨矿过程优先解离粉碎，通过粗细分级将滑石富集到细粒级，从而使粗粒级浮选不受滑石干扰，物质组成研究表明，矿石中滑石与磁铁矿等铁矿物密切共生，采用磁选将部分滑石分离，通过磁选和粗细分级实现滑石与辉钼矿分离，原则工艺流程见图1。

图1　原则工艺流程

3分离试验

3.1磁选分离试验

根据滑石与磁铁矿、磁赤铁矿密切共生的矿石工艺矿物学特征，采用磁选分离可以抛除与铁矿物共生的滑石对钼浮选的影响，主要进行了中场强和弱场强磁选对比试验研究。

磨矿产品磁选磁场强度试验工艺流程见图2，各段磁选设备为：CTN-1021中场强磁选机：CBB-108，强磁选机：SLON500。试验结果见表2、表3。

图2　磁选磁场强度试验工艺流程

由表2中数据可见，磁选分离可分离出占原矿20%以上的滑石进入细泥浮选，增加磁场强度不仅能提高铁的回收率，同时也能分离出更多的滑石矿物，但强磁选效果不佳，因此磨矿产品磁选磁场强度选择中磁场即可。但中磁选铁精矿中辉钼矿夹杂严重，通过磨矿使部分连生体解离，从表3试验结果可知，中磁精矿通过再磨可减少钼的金属损失。

3.2分级分离试验

根据磨矿产品粒度分析结果，矿石经碎磨后大部分滑石由于矿物硬度低而分布于细泥产品中，磁选分离后的非磁性产品可以通过分级方法实现滑石与辉钼矿分离，分离滑石后提高了药剂在辉钼矿表面的吸咐几率，从而改善辉钼矿的可选性[5]。分级分离试验主要进行水力旋流器-斜板分级机组合与水力旋流器-高速盘式分级机组合对比试验，试验设备及型号：水力旋流器，FX75-PU-1；斜板分级机，CKLM-55×2；高速盘式分级机，GPF-320；分级试验工艺流程分别见图3～5。

表2　磁选磁场强度试验结果

表3　中磁场磁选机粗选-铁粗精矿再磨精选分离滑石结果

图3　旋流器与斜板分级机组合工艺流程

图4　斜板分级机与旋流器组合工艺流程

图5　旋流器与高速盘式分级机组合工艺流程

以CKLM-55×2型中细粒物料斜板分级机和Φ75mm水力旋流器组合作为分级分离滑石设备，试验设计分级粒度30μm，分级效率40%，进行了不同设备组合方式的对比试验，试验结果见表4。

对比试验发现，与旋流器-斜板分级机相比，斜板分级机-旋流器组合分级效率相对较高，分离产品钼浮选效果也较好，最终选择斜板分级机-旋流器组合作为细粒分级设备。粗细分级分离钼和滑石试验结果见表5。

表4　不同分级设备组合方式分级对效果比

表5　粗细分级分离钼和滑石试验结果

斜板分级机和水力旋流器组合虽然对-0.030mm粒级分级效率仅为35.71%，但对滑石分离效果较好，整个分离作业分级机溢流产率为16.60%，分离出30.97%的滑石，分出钼的金属量仅为8.91%。从细粒物料分级给料以及粗粒、细粒物料粒度分析结果可知，斜板分级机-旋流器组合达到了预期的分级分离效果。但该组合存在设备占地面积大、单机处理量小的缺陷。

以GPF-320型高速盘式分级机和Φ75mm水力旋流器组合进行分级分离滑石设备，试验设计分级粒度30μm，组合分级效率40%，分级旋流器各产品粒度分级结果见表6。盘式分选机各个产品粒度分析见表7。水力旋流器-0.030mm分级效率为35.22%，高速盘式分选机-0.030mm分级效率为86.73%，-0.010mm分级效率仍高达74.51%，试验过程中发现该设备不仅运行稳定、指标稳定，单机处理量大、对粒度为-0.005mm微细粒物料分级效率较高，是高效的细粒矿物分级和脱泥设备。

分级效率对比试验结果可知，选择旋流器-高速盘式分选机为分级设备效果较好。

表6　分级效率试验结果

表7　旋流器-高速盘式分级机分级分离钼和滑石试验结果

因物料粒度不同引起的矿物成分差异，导致水力旋流器对滑石具有一定的分离效果，采用高速盘式分级机对水力旋流器溢流进一步分级，粗粒沉砂产品中滑石含量较低，钼损失率也较低，因此该方案分离滑石和辉钼矿效率较高，采用该方案进行硫化钼浮选试验。

3.3全流程试验

根据图1中选矿试验工艺流程，进行磁选、分级分离、钼浮选及磁选选铁的全流程试验，最终试验结果见图6～9。

图6　磁选-水力分级及粗粒粗选数质量流程

图7　细粒钼粗选及精选数质量流程

图8　粗粒粗精矿精选数质量流程

图9　铁选矿数质量流程

矿石经分离滑石后为大幅度地提高钼选矿技术指标提供了有利的条件，钼选矿试验最终获得高品位钼精矿品位45.60%、回收率72.41%、低品位钼精矿品位10.12%、回收率7.73%、总钼回收率80.14%、伴生磁铁矿精矿品位、65.45%，铁回收率64.48%的选矿试验指标。

4结论

1)辉钼矿与滑石的自然可浮性极为相近，矿石中滑石含量远高于辉钼矿，大量的滑石矿物严重干扰钼选矿，造成钼精矿品位和选矿回收率较低，采用抑制滑石或滑石辉钼矿混浮-分离浮选等单-浮选工艺选矿效果较差。

2)在辉钼矿浮选前分离滑石是解决该类型矿

石资源利用的技术关键，采用磁选—水力分级联合工艺是适宜的；高效分离滑石后改善了硫化矿浮选环境，为提高选别指标创造了有利条件。

3)分离时选矿设备选择也是技术关键之一，磁选分离时设备型号和磁场强度选择决定分离效果，采用分级分离滑石时，水力旋流器-高速盘式分级机组合是分离最有效方案。

参考文献

[1]林春元，等.钼矿选矿与深加工[M]北京：冶金工业出版社，1996：60-61.

[2]李琳，吕俊宪，栗鹏.钼矿选矿工艺发展现状[J].中国矿业，2012，21(2)：99-103.

[3]王守敬，卞孝东，卫敏，等.河南省栾川上房沟钼矿辉钼矿俄歇能谱分析及其选矿意义[J].矿床地质，2010，29(zk)：1133-1134.

[4]P.G.肖特里克，向平.多糖抑制剂的化学成份和分子量对滑石浮选的影响[J]国外金属矿选矿，2002(8)：29-32.

[5]彭团儿，郭珍旭，张艳娇.斜板分级机在某难选滑石型钼矿的应用研究[J].矿产保护与利用，2013(3)：31-34.

Study on beneficiation process and equipment in the separation of molybdenum and talcum

ZHAO Ping1，2，SUN Chun-hui3，GUO Zhen-xu1，2

(11.Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences，Zhengzhou 450006，China；2.Key Laboratory of Polymetallic Ores Utilization of Ministry of Land and Resources，Zhengzhou 450006，China；3.Central Plains Mining Co.，Ltd.，China National Gold Group Corporation，Sanmenxia 472200，China)

Abstract:AMo deposit was a giant deposit associated magnetite and talcum.The mosaic size of molybdenite in the deposit was quite fine although the Mo grade of the deposit was very high.Talcum content was as high as 13%，and magnetite content was 15% in this deposit.The talcum concentrated in the slime because talcum has low hardness.Magnetic separation-coarse and fine classification exhibited a high level of performance in the the separation.of talc and molybdenum.In the process，coarse and fine classification and classifying equipment were main factors.The experiments showed that the Mo content of the concentrates were up to 45.61% and 10.12%，respectively，the recovery of molybdenum was up to 80.14%，at a feed ore containing 0.17% Mo and 13.2% talcum。

Key words：molybdenum；talc；magnetite；separate；process；equipment

收稿日期：2015-01-12

作者简介：赵平(1965-)，男，湖北松滋人，硕士，研究员，1988年毕业于武汉科技大学选矿工程专业，主要从事有色金属和非金属矿的选矿试验研究工作。E-mail：zszp618@163.com。

中图分类号：TD95

文献标识码：A

文章编号：1004-4051(2016)02-0134-05