巯基乙酸钠代替氰化钠在栾川三道庄钼钨多金属矿中的应用研究

陈 涛

(洛阳栾川钼业集团股份有限公司)

在选钼技术中，氰化钠是一种抑制铜的高效药剂，具有作用时间长、用量小等优点，但氰化钠是一种剧毒物质，残留在水中无法分解，对环境的污染较大，且对人的危害具有不可恢复性，寻求无毒或低毒抑制剂替代氰化物，是选矿界的一项重大选矿技术难题[1]。金堆城钼业公司研制出了代氰选钼药剂——巯基乙酸钠，它是一种有机金属盐。在铜钼矿浮选中，可用作铜矿和镁铁矿的抑制剂，也可用作分析试剂或化学冷烫液的配制，且无污染、无毒害，对生产区域的环境保护起到了积极的作用。

1 巯基乙酸钠性质及抑铜作用机理

巯基乙酸钠分子量为114.09，分子式为HSCH2COONa，密度为(常温20 ℃情况)1.20～1.30 g/mL，水不溶物≤0.10 g/mL，外观呈黄色至暗红色液体，巯基乙酸钠硫化物含量≥9.0%[2-3]。

巯基乙酸钠代替氰化钠选钼抑制硫化铜等硫化矿的技术原理是HSCH2COONa水解后变成巯基乙酸(HSCH-COOH)，而巯基乙酸分子的一端是琉基(HS-)，另一端是(-COOH)，巯基可在黄铜矿等硫化矿表面吸附，其吸附后活性比煤油、黄原酸根离子强，而羧基是亲水基，因而吸附巯基乙酸分子的硫化铜矿物在浮选时能被有效抑制，辉钼矿不被抑制而上浮，因而达到抑铜浮钼的分选目的[4]。

2 矿石性质

洛阳栾川三道庄钼矿属斑岩-矽卡岩钨钼多金属矿床，主要金属矿物为黄铁矿、辉钼矿、磁黄铁矿、白钨矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等，主要脉石矿物为石榴子石、透辉石、斜长石、方解石、绿泥石、白(黑)云母等。辉钼矿分布不均匀，主要呈自形晶片状、鳞片状产出在石榴子石、透辉石、石英等脉石矿物颗粒间，部分呈薄膜状或细脉状充填在矽卡岩的破碎裂隙中，辉钼矿嵌布粒度-0.02 mm粒级占8%，0.02～0.04 mm 粒级占 13%，0.04～0.07 mm 粒级占 11%，0.07～0.1 mm 粒级占 3%，0.1～0.5 mm 粒级占 53%，+0.5 mm 粒级占12%。

目前，选矿厂进行回收的矿物产品有钼精矿、白钨精矿、铜精矿，关于矿物中铁的综合回收正在进行进一步探索阶段。选矿厂原矿的入选铜品位为0.012%，理论上进行铜精矿回收不具有经济效益，但矿石中的铜随钼浮选进入精选段，精选段经过两次再磨后，其黄铜矿嵌布粒度-0.074 mm占比达到98%，且精选段原则是浮钼抑铜，这为精选尾矿回收铜奠定了基础。

3 巯基乙酸钠替代氰化钠工业应用探索

3.1 选矿流程

洛阳栾川三道庄钼矿碎矿系统采用二段一闭路流程，碎矿产品粒度为-12 mm；磨矿分级系统采用一段闭路流程；钼浮选流程为1次粗选、3次粗扫选、3次精选、4次精扫选和1次扫精选；粗选采用浮选柱系统及粗扫选采用浮选机系统，粗精矿进入精选系统，精1的尾矿进入精扫选系统。钼浮选试验流程见图1。

图1 钼浮选试验流程

3.2 试验过程及结果分析

在其他选厂探索实践结果的基础上，结合栾川三道庄钼钨矿的生产规模及实际情况，进行了25 d的工业试验。首先考虑到巯基乙酸钠药效持续时间较短，而50 m3精扫选和8 m3扫精选的流程较长，抑铜效果不明显，故在精1尾矿进入50 m3精扫选前增加一处巯基乙酸钠加药点。氰化钠只在精选1、精选2、精选3阶段添加，精扫阶段无需添加，一开始调整巯基乙酸钠用量为4 500 mL/min，通过当天各工段取样化验的铜含量数据，将巯基乙酸钠的用量调整为5 600 mL/min，到第15 d调整为6 000 mL/min，到第20 d调整为4 500 mL/min，一直维持到试验结束，第26 d恢复使用氰化钠，各工段钼及铜试验指标见表1。巯基乙酸钠和氰化钠各段钼含量、铜含量对比见图2、图3(图2、图3中所用数据均为表1中均值)。

由图2、图3可见，使用巯基乙酸钠时，各个阶段整体钼含量较使用氰化钠时有一定提升，但在最终钼精矿中未显示出优势。从各阶段铜含量来看：其中8 m3扫精选泡沫中平均铜含量为3.08%是使用氰化钠时所得到的平均铜含量0.86%的3.5倍；

表1 各工段钼及铜试验指标 %

图2 巯基乙酸钠和氰化钠各段钼含量对比

图3 巯基乙酸钠和氰化钠各段铜含量对比

从精选阶段(包括精1泡沫、精2泡沫和钼精矿)上看整体趋势在添加巯基乙酸钠和氰化钠对于铜均能起到逐段明显抑制的效果，但平均铜含量仍是使用氰化钠时所得到的平均铜含量的2～3倍；50 m3精扫尾矿的平均铜含量却比使用氰化钠时所得到的平均铜含量低，这充分说明了使用巯基乙酸钠时候其抑铜效果与氰化钠比较药效短暂，与铜结合不够紧密，尤其在8 m3扫精选阶段，因为流程较长巯基乙酸钠失效较为明显。但使用巯基乙酸钠只能将钼精矿铜控制在0.4%左右，而氰化钠却能将铜降到0.2%以下。目前，公司要求钼精矿铜杂质含量控制在0.25%以下，所以最终停止使用巯基乙酸钠，重新恢复氰化钠添加。

通过上述分析，选用巯基乙酸钠代替氰化钠进行抑铜试验，给整个浮选系统产生的影响有：

(1)对药剂制度的影响。为了克服精选区泡沫发黏，泡沫层较厚影响精矿中钼的有效富集，从而使用了较多的煤油以消泡，造成系统煤油单耗偏高。

(2)对于精选尾矿钼含量的影响。从表1中最终数据可以看出，使用巯基乙酸钠时50 m3精扫尾矿的平均品位为0.31%，而使用氰化钠50 m3精扫尾矿的平均数据为0.14%，而且50 m3精扫尾矿的单个数据也普遍高于使用氰化钠的单个数据。表明巯基乙酸钠在某种程度上降低了钼精矿的可浮性。

(3)对于精选系统矿浆pH值的影响。巯基乙酸钠为弱碱性，同时为了改善精选区泡沫发黏的现象，强化抑铜效果，精选区大量补加清水，这使得精选区矿浆pH值过低，这不利于辉钼矿精选区需要较高的pH值。

因此，在精选阶段泡沫矿化程度低，钼精矿产量低，品位高；精扫尾钼品位高，浓度低；铜在各个阶段不断的富集，使最终的钼精矿中铜含量升高。

4 结 语

(1)选矿厂对于巯基乙酸钠代替氰化钠的作用效果进行了探索研究，并进行了为期25 d的工业试验，单独使用巯基乙酸钠时可得到合格的钼精矿，但是抑铜效果不理想，最终产品钼精矿中铜含量最高可达1.06%，与公司要求的相差较大。

(2)巯基乙酸钠具有一定的抑铜效果，在后续的探索研究过程中，可再增加巯基乙酸钠的加药点，以增加巯基乙酸钠与铜结合的时间和紧密性。若单独选用巯基乙酸钠仍达不到较理想的抑铜效果，也可选用巯基乙酸钠与氰化钠以一定比例混合的策略，既能发挥氰化钠药效持久的优势，又能减少氰化钠的使用量，降低环境污染。再者也可将某一个或几个氰化钠加药点用巯基乙酸钠替代，减少氰化钠使用。在实际操作过程中应避免过分追求精矿中较低的铜杂质含量，只要符合要求即及时将精矿排出，防止铜杂质进行循环富集。