降低钼精矿中碳含量的研究及应用

刘迎春

(金堆城钼业股份有限公司，陕西 华县 714102)

降低钼精矿中碳含量的研究及应用

刘迎春

(金堆城钼业股份有限公司，陕西 华县 714102)

金堆城钼业股份有限公司百花岭选矿厂通过对钼精矿中碳来源分析，直接加强岗位操作、添加低铬合金钢球、用煤油捕收剂代替YC捕收剂等各种措施，使钼精矿中碳由3.4%降低到1.5%左右，然后再将钼精矿高温加热烘干，进一步除去钼精矿中的有机碳，最终将钼精矿中碳降低到0.6%以下，使产品达到生产高纯二硫化钼的质量要求。

碳；钼精矿；加热烘干；高纯二硫化钼

0 引 言

金堆城钼业股份有限公司化学分公司生产高纯二硫化钼需要钼品位57%以上、碳含量不大于0.6%的钼精矿，原生产二硫化钼使用钼精矿原料由卅亩地选矿厂生产。该选厂浮选工艺为：钼经过9次精选后得到52%普通钼精矿，然后对普通钼精矿进行强浮选，即将第9次泡沫进行磨矿分级后经1次粗选，5次精选，得到57%的高品位钼精矿和50%左右的普通钼精矿两种产品[1]。卅亩地选矿厂生产57%钼精矿需要多供北露天坑下花岗斑岩，对矿石依赖性强。目前北露天坑下出矿越来越少，南露天矿石开采量比例越来越大，南露天矿石相对于北露天矿石难磨难选，卅亩地选矿厂生产57%钼精矿的难度越来越大，难以保证化学分公司原料需求。因此决定在百花岭选矿厂万吨生产线试生产57%高品低碳钼精矿。

1 万吨生产线生产现状

1.1 碎磨工艺

万吨生产线破碎段采用三段一闭路加高压辊磨机超细碎工艺，得到-7.2 mm占80%的最终破碎产品。一段磨矿采用φ5.5×8.5 m球磨机与旋流器组成磨矿分级闭路，一段磨矿产品细度-0.074 mm占60%。

1.2 浮选工艺

粗选采用浮选柱进行钼铜混合浮选，得到钼品位为8%左右的粗精矿，粗选尾矿用浮选机进行3次扫选。粗精矿经1次再磨、2次擦洗、5次浮选柱精选、3次精扫选的阶段磨矿阶段选别工艺，最终得到钼品位为57%左右的钼精矿[2]。

1.3 选矿药剂

选钼作业添加的选矿药剂有捕收剂、起泡剂、抑制剂。粗选段用YC作为捕收剂，2#油作为起泡剂。精选段添加巯基乙酸钠和磷诺克斯分别作为选铜铅抑制剂，同时根据浮选现象，精扫选和精一作业添加少量的YC药剂作为消泡剂。

1.4 脱水工艺

浮选泡沫浓度为15%左右的钼精矿先由浓密机浓缩到35%左右，再经压滤机压滤的两段脱水工艺，最终得到水分为10%左右[3]、平均含碳量为3.4%的钼精矿。

2 钼精矿中碳来源

通过以往多次对钼精矿中碳物相分析，钼精矿中碳主要分为有机碳、无机碳、石墨碳，钼精矿中有机碳主要来自选矿捕收剂和起泡剂，石墨碳主要来自球磨机内添加的钢球，无机碳主要来自原矿[4]。

2.1 原矿中碳

矿石中含碳元素的矿物主要有菱铁矿、菱镁矿、菱锌矿、菱钡矿、方解石、石墨、文石、白云石等[5]。金堆城原矿中碳主要以方解石为主，少量的单质碳以半石墨碳为主,极少量的无定形碳[6]。在选矿过程中，矿石经过多次磨矿，粒度较细，加上精选过程中泡沫发粘，在多次浮选中少量无机碳难免夹杂进入钼精矿，少量的单质碳也会随钼一起上浮。

2.2 钢球中碳

根据以往资料，钼精矿碳含量高低与使用的磨矿介质关系密切，补加不同材质不同性能的钢球时，钼精矿碳含量不同。低铬合金铸球中碳以碳化铁(Fe3C)形态存在，钢球磨损掉的碳在浮选过程中富集不明显；复相球墨铸球中碳以石墨及无定型碳形态存在，碳在浮选过程中极易上浮而富集[7]。

2.3 有机碳

再者，对于打零工的东家，也应积极作为。虽然《劳动合同法》规定的社保等员工福利并不能覆盖新型平台就业下的自由职业者，但是，对于“东家”而言，并不能不作为。比如，快递、外卖、速递等高风险行业的劳动者，可以购买商业保险，从而给劳动者多一份保障。其实，只要平台或公司对这些零工多些人性化权益保障，就能弥补法律规定不足之难。

钼精矿中有机碳占比例较大，多次化验结果，钼精矿经压滤机压滤后有机碳占总碳的50%以上。有机碳主要来自选矿药剂捕收剂和起泡剂。

3 钼精矿降碳措施

3.1 现场管理

为了能快速生产出高品低碳钼精矿，尽快给钼化工提供合格的原料，百花岭选矿厂根据钼精矿中碳来源及以往钼精矿降碳经验采取以下措施：(1)原矿中的碳由矿石性质决定，通过加强露天矿配矿来适当降低原矿中的碳含量，将原矿中碳控制在一定范围内。(2)在选矿过程中通过调整选矿捕收剂种类及用量，用低碳链的煤油代替高碳链的YC药剂作为选钼捕收剂。(3)加强岗位操作，适当减少2#油用量，增加浮选泡沫冲洗水，以降低浮选泡沫粘度来降低碳进入钼精矿的机率，从而降低原矿中碳进入钼精矿含量。(4)一段磨矿、再磨及立磨均添加低铬合金铸球，并要求钢球中碳含量不大于3.0%，平时加强对钢球质量检测。

通过以上措施，钼精矿中碳明显降低，压滤脱水后钼精矿含碳量由3.4%降到1.6%左右，钼精矿总含碳量降低了50%以上。但钼精矿中碳含量仍然达不到质量要求。因此对钼精矿碳含量进行物相分析，分析结果见表1。从表1看出，钼精矿中碳主要是有机碳占60%左右，石墨碳占33%左右。石墨碳与二硫化钼具有天然可浮性，在选钼过程中极易上浮而富集，目前生产中尚无经济可行的钼碳分离方法。因此要进一步降低碳含量主要考虑降低钼精矿中的有机碳。

表1 钼精矿中碳物相分析

3.2 室内降碳试验

从表1可知钼精矿中碳主要是有机碳和石墨碳。石墨碳目前尚无经济可行的钼碳分离方法，有机碳主要是选矿中的药剂带来，因此考虑可通过加热方法来进行降碳试验。

将压滤后水分为10.8%、钼品位为57.2%、碳品位为1.71%的钼精矿分成若干份，将坩埚进行编号，每个坩埚里称放10 g钼精矿放进马弗炉里，在不同温度段干燥不同时间后进行化验。化验结果见表2。

表2 钼精矿室内干燥试验

3.3 降碳工业应用

3.3.1 干燥设备选择

目前常用干燥设备有盘式连续干燥机、闪蒸干燥机、微波和电磁螺旋干燥机，盘式干燥机和闪蒸干燥机为低温干燥，微波干燥机处理能力小，考虑到需除去钼精矿中的油分，因此选用干燥温度高、温度可调、处理能力大，具有除尘设施的电磁螺旋干燥机。

根据室内试验结果，选用HD-DLH300电磁螺旋干燥机进行钼精矿除碳处理。该设备依据法拉第电磁感应原理，在金属管的外沿绕制铜线圈，在线圈两端施加中频电压产生谐振，在金属管内产生涡流发热，以达到烘干的目的。设备设计加热温度最高可达到500 ℃，处理能力1.5 t/h。

3.3.2 电磁螺旋干燥机使用中存在的问题及改进措施

(1)干燥机进料口烟气很大，车间环境差。改造措施:增加风机风量，更换除尘风机，将风机转速由2 890 r/min变为3 300 r/min。

(2)干燥后钼精矿中碳含量在0.8%左右，达不到质量要求。改造措施:降低干燥机给料量，给料量由1.5 t/h降为1 t/h；增加干燥温度，干燥设定温度由350 ℃调整为400 ℃；同时保持匀速给料。

(3)除尘风管易堵塞。改造措施:增大除尘箱喷淋水压力，在除尘风机U型管处增加一次管道冲洗水。

通过调试摸索，成功生产出了合格的低碳钼精矿。对生产后合格钼精矿进行化验，化验结果见表3。

表3 干燥后钼精矿化验结果

4 结 论

(1)随着南露天难磨难选矿石供应量增加，卅亩地选矿厂用浮选机深度浮选法生产57%钼精矿的难度越来越大，用浮选柱更容易生产高品钼精矿。

(2)钼精矿中碳主要为有机碳、无机碳、石墨碳，有机碳主要来自选矿药剂。

(3)通过加强岗位操作，用煤油代替YC捕收剂，球磨机添加低铬合金铸球等措施，可以将钼精矿中碳降低50%以上，由平均3.4%降到1.5%左右。

(4)石墨碳在选钼过程中极易上浮而富集，目前尚无经济可行的钼碳分离方法，通过高温加热烘干，除掉钼精矿中的有机碳，可将钼精矿中碳降到0.6%以下，使产品达到可生产高纯二硫化钼的原料质量要求。

(5)干燥温度高，蒸发油分多，烟筒排出烟气油味大，建议进一步研究尾气除油设施，将蒸发的油分回收再用于选矿中，同时降低环境污染。

[1] 王漪靖.57钼精矿含碳高原因分析研究[J].有色金属(选矿部分)， 2006(6):14-17.

[2] 刘迎春.金堆城百花岭选矿厂重大技术回顾与展望[J].中国钼业,2013,37(3):20-23.

[3] 刘迎春,李九洲，张美鸽.钼精矿脱水新工艺研究及应用[J].中国钼业，2012,36(1):30-32.

[4] 沈昌贤，刘雁鹰.57%高碳钼精矿碳的赋存状态分析研究 [J].中国钼业，2009,33(5):17-19.

[5] 许 时.矿石可选性研究[M].北京：冶金工业出版社，1987:300-307.

[6] 严芳玲.金堆城钼矿床单质碳相及其对产品质量的影响[J].有色金属(矿山部分), 2008,60(4):21-23 .

[7] 王漪靖，李卫昌，刘险峰.磨矿介质对钼精矿碳含量影响研究[J].金属矿山,2006,30(6):15-17.

RESEARCHANDAPPLICATIONOFREDUCINGCARBONCONTENTINMOLYBDENUMCONCENTRATE

LIU Ying-chun

(Jinduicheng Molybdenum Co.,Ltd.，Huaxian714102, Shaanxi, China )

In Baihualing Dressing Plant, by a variety of countermeasures ,such as analyzing the source of carbon in molybdenum concentrate ,strengthening the post operation directly, adding low chrome alloy steel ball, replacing YC collecting agent with kerosene collecting agent,carbon content in molybdenum concentrate was decreased from 3.4% to 1.5% .By heating and drying the molybdenum concentrate at high temperature to further remove organic carbon in molybdenum concentrate, the carbon in molybdenum concentrate was decreased to below 0.6% eventually, thus, the products reached the quality for the production of high purity molybdenum disulfide.

carbon;molybdenum concentrate;heating and drying; pure molybdenum disulfide

TD164+.2

A

1006-2602(2017)05-0033-03

2017-04-18；

2017-05-28

刘迎春(1975—), 女 ,选矿高级工程师 。

10.13384/j.cnki.cmi.1006-2602.2017.05.007

E-mail:liuyingchun2110@163.com