优级钼精矿提纯工艺及生产实践探析

2020-01-06王金玮

中国金属通报 2020年17期

马骁，王金玮

（金堆城钼业集团有限公司，陕西渭南 714102）

金堆城钼矿作为生产钼精矿的重要矿产资源，属于大型露天矿山，在该矿区中，夏季干旱少雨，冬季寒冷漫长，属于典型的大陆性气候。根据相关资料显示，在该钼矿中，总钼矿石储量高达3.2亿t，并且埋藏较浅。根据以往钼精矿生产情况来看，自从2013年之后，钼精矿的产品价格逐渐走低，有关钼精矿的市场经济十分不景气。再加上钼精矿的传统提纯技术难度高，导致生产成本高。基于此，工程技术人员开展对钼精矿提纯工艺进行研究，优化了传统工艺流程，最终取得了理想的效果。

1 矿石性质

1.1 矿石矿物的组成

根据金堆城钼矿矿石中的矿物种类来看，整体矿物种类高达十几种。在金属矿石当中，黄铁矿的含量最高程度可达3.37%，其次为辉钼矿含量0.13%，次要的矿物有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿；剩余的矿物含量较少。非金属矿物质的主要类型为长石与石英，其次为黑云母。除了上述物质之外，其他含量都不高。

1.2 主要矿物浸染粒度与构造

根据辉钼矿的生产活动来看，浸染粒度主要以粗粒为主，在矿产中，粗细粒呈现不均匀分布嵌布。在该辉钼矿中，-200目以下的粒级分布率大约占据整个矿产资源的31.65%，-400目以下的分布率占据总矿产资源的10%左右。从矿产浸染角度来看，-200目以下的分布率占据整个粒级分布率的1/3，其余的2/3都是-200目以上的粒级。总的来说，在辉钼矿当中，粒度相较于其他物质而言还是比较粗的。

在矿石当中，所有的金属矿物的分布通常情况下都是以不规则形状以及其他形状分布，最终在矿产当中构成浸染构造。针对于辉钼矿而言，主要是沿着脉石矿物的裂缝开展填充工作，最终构成脉状构造。

1.3 原矿的物理化学分析

有关矿石化学元素分析如表1所示，有关钼铜物的分析情况如表2所示。

1.4 矿物产出特征

1.4.1 金属矿物

辉钼矿：根据辉钼矿的实际情况来看，该矿产资源主要以板条状、板状等集合体为主。极少部分情况下，辉钼矿会呈现出以脉状形势，沿着矿物裂缝侵入充填的形式存在。在辉钼矿的集合体当中，粗颗粒通常包含有脉石颗粒，脉石矿物与辉钼矿之间存在有嵌布关系，两者关系十分密切。在辉钼矿的解理缝当中，往往会存在铜兰与黄铜矿的侵入，但是这两种物质在辉钼矿中不会广泛存在，仅在极个别矿石当中存在。辉钼矿中的细粒通常以条纹状或者板条状存在，细粒也会沿着矿物裂缝不断填充，并且矿物颗粒会出现弯曲现象，此类型的辉钼矿单体比较难解离。

黄铜矿：黄铜矿一般情况下在矿石中会以其他形状产出，并且以集合体颗粒形式存在的颗粒较少。此外，黄铜矿还极有可能以散点状广泛分布在闪锌矿当中，两者之间呈现乳浊状结构，固溶体相互分离。最后，黄铜矿在辉钼矿的解理缝当中也会存在，并且矿物颗粒较少，分布广泛。总的来说，黄铜矿与闪锌矿以及脉石矿物之间都存在有一定关系。

黄铁矿：与上述金属矿物有所不同的是，该矿物质的产出形态较为简单，通常情况下会以某种形状浸染在脉石矿物中。少数黄铁矿会以半自形晶、自形晶产出。目前为止，在我国还未发现黄铁矿颗粒与其他矿物有直接关系，但是与闪锌矿以及黄铜矿会以交代溶蚀的方式存在。

闪锌矿：多数情况下，闪锌矿会以其他形粒的方式在脉石矿物中存在。在闪锌矿当中会存在散点状分布的黄铜矿。两者呈现出固溶体分离乳浊状结构。此外，在黄铜矿当中还存在有闪锌矿颗粒，该颗粒会包在黄铜矿当中。闪锌矿与黄铜矿两者之间存在有较为密切的嵌布关系，除此之外，闪锌矿与任何金属矿物之间的关系都不密切。

1.4.2 非金属矿物

石英：在矿物当中，含有最多的非金属矿物为石英，该物质最少需要两期才能生成。在生成石英的初期，该物质的颗粒普遍比较细腻。石英的粒度通常也比较均匀。在石英的生成晚期，主要会以粗粒状的形式存在，沿着矿石的裂缝侵入，并且还会以脉状石英的方式存在。在这里需要注意的是，石英一般情况下会与长石共同存在。长石：通常情况下，长石会以不规则形状以及厚板状的形式存在。双晶现象较为明显。长石经过腐蚀等会变成绢云母，导致长石表面经常会出现模糊不清的现象，只能看到长石颗粒轮廓。长石会与石英相伴相生。

2 原工艺流程

2.1 磨矿作业

在本矿产活动中，主要选择3640溢流型球磨机开展磨矿作业，该设备与旋流器共同构成磨矿系统。根据磨矿作业的开展情况来看，磨矿细度在-200目的情况下占55%。磨矿浓度为80%左右，旋流器在工作过程中溢流浓度40%左右。根据总体磨矿作业的开展情况下来看，平均作业量为每小时95t。

2.2 浮选作业

在钼精矿提纯工艺中，浮选作业时至关重要的一个环节。在该环节当中主要存在有三个系列的作业。首先要使用充气浮选机开展混合浮选工作。在此过程中，为了提高整个生产活动的经济效益，节约用水、降低能耗，选择40%的高浓度浮选。在浮选过程中，应用的捕收剂为0号柴油，起泡剂为2#油。根据浮选作业结果来看，最终混合粗精矿品位为12%，含铜量为0.89%。

2.3 再磨作业

浮选作业获得的混合粗精还需要进行再磨作业，将其投入2130球磨机以及250旋流器当中，形成一个闭合的磨矿流程。在再磨作业当中，分别对应着三套浮选作业，当旋流器溢流合并之后，需要溢流进入浮选柱开展铜钼分离工作。此时，再磨作业的最终结果为磨矿浓度50%，保持溢流细度-400目占据总体的80%。

2.4 浮选柱分离作业

浮选柱分离作业为整个浮选作业的最后一个阶段。在此阶段中，再磨精矿最终会合并到浮选柱分离作业当中。在此过程中，工作人员需要采用机柱联合流程，将浮选柱三台以及浮选机结合起来，共同开展扫选作业，确保最终的该生产活动顺利开展，保证最终的分离结果。根据浮选柱分离作业情况来看，在该阶段浮选柱的规格通常为2.0m×12m、1.2m×12m等。最后，在浮选柱分离作业当中，还需要将浮选柱分为一粗二精作业，以便最终能够筛选出合格的钼精矿。精尾作为该生产活动的主要过程中，指代的是粗选浮选柱底流去浮选机扫选作业，该作业流程一般会采用浮选机开展扫选作业，最后扫选到泡沫之后再进行浮选柱作业。在铜中矿去脱药，并且还要进行浓缩处理，最终选择铜。

根据整个工艺流程来看，在钼精矿提纯活动中，存在以下几种问题。①钼精矿的品位低于50%，导致产品最终无法达到优级品的水平。②杂质含量过高，最终产品的含铜量在0.5%以上。在浮选柱分离作业环节，最终的分离效果不佳，导致整个钼精矿的提纯工艺达不到预期效果，铜中矿的含钼量偏高。

3 改造钼精矿提纯工艺的相关对策

根据对矿石性质的分析，发现钼晶体本身的颗粒较粗，但是矿产中的铜晶体却较细。再加上提纯工艺中的再磨流程不合理，导致整个磨矿工作环境条件不佳，最终难以取得良好的磨矿效果，在精矿再磨过程中也没有完全解离。此外，通过对钼精矿的深入分析我们可知，在该矿产当中，含有的硫化物成分较多，主要为铁矿物、铜矿物、铅锌矿物等。在对钼精矿提纯工艺进行深入考察探究之后，提出了有关钼精矿的优质生产流程。

3.1 再磨改造

在再磨改造过程中，工作人员首先需要将生产流程中的二台磨机停掉，而后使用一台再磨。在此过程中，旋流器的生产规格要由原先的250mm改变成300mm。在此过程中，工作人员需要将原先再磨系统中分级效果差的现象进行改正。并且完善传统改造过程中始终存在有磨矿浓度低、耗材耗电以及解离不完全等现象。在混合浮选环节，需要将粗精矿产率控制在1.0%左右，并且要将其分成三个系列开展再磨工作。如果此过程仍旧存在有矿浆分配不均、负载率过低、操作波动大等现象，对于浮选分级工作有着十分明显的影响，不能达到预期目标。那么工作人员可以在完成改造工作后，利用一台磨矿球将整体负荷率提高。使得磨矿浓度由原先的50%提高到65%，提高磨矿效果的同时，使其磨矿效果能够满足三个系列的粗选要求。等到分级作业活动稳定之后，需要将分级细度-400目由原先的80%提高到90%。在此过程中，分级作业的溢流浓度要控制在10%，减少作业活动中的抽空机会，消除精矿跑粗现象。以便最终能够达到理想的磨矿分级效果，为后续生产活动的顺利开展奠定坚实的基础。

3.2 浮选柱改造

工作人员在开展浮选柱改造工作时，首先要加大浮选柱容积，将传统提纯工艺中的一粗二精现象改成一粗一精一扫。在对原工艺考察时发现，分离浓度高时会导致浮选作业的整体分离浓度过高，进而溢出的泡沫携带杂质过多。如果分离浓度过低，那么浮选作业中的底流品位会有所升高，最终导致精扫作业整体活动负荷量大，铜中矿含钼量高，钼流失现象十分严重。尤其是在提高原矿品位之后，整个提纯工艺作业更加不稳定，最终精矿品位降低，回收率难以提高。通过分析后得知，在浮选作业中，出现上述问题的主要原因在于浮选柱容积不够，再加上浮选时间不足，导致整个提纯工艺受到影响。针对该现象，工作人员在改良工艺流程的过程中，增加了扫选作业，并且提高了钼精矿的回收率，当原矿品位提高时，可以适当的增加整个分离作业的工作量，必要情况下可以将浮选机精扫作业取消，应用浮选柱进行代替，容积由原先的13.56m3可以提高了30.53m3，有效控制各项操作条件，以便最终能够获得优质钼精矿。