广东某铜钼多金属硫化矿混合精矿中钼的高效分离

杨凯志，陈红兵，胡真，李沛伦

（1.广东省资源综合利用研究所，稀有金属分离与综合利用国家重点实验室，广东省矿产资源开发和综合利用重点实验室，广东 广州 510651；2.云南锡业股份有限公司卡房分公司，云南 个旧 661400）

作为一种重要的稀有元素和战略储备资源，金属钼具有高密度、高熔点、高强度、耐研磨、耐腐蚀等优点，被广泛用于合金钢的生产，飞机的金属构件、机车和汽车上的耐蚀零件的制造，同时也是电子工业的重要原材料[1-2]。根据美国地质调查局统计，2016年中国钼矿储量840万吨（金属量），占世界的56%处于第一位，但我国钼矿品位达到钼矿坑采工业品位上限的资源储量不足总量的一半[3-4]。中国钼矿多伴生很多复杂的有用组分，许多大中型矿床共伴生钨、铜、铅、锌、硫、铁、铋、钴、铼等黑色、有色金属，金、银、铂族金属，以及硒、碲、铟等稀散金属，综合回收利用价值可观，但对选别工艺的提升也提出了巨大挑战[5]。针对多金属硫化矿物，常见的选别方法有优先浮选法、混合浮选再分离法、等可浮再分离法等。本试验以广东某铜钼多金属矿混合浮选所得到的硫化矿混合精矿为研究对象，通过一系列的脱药方式、抑制剂及捕收剂条件试验，确定了适合从该硫化矿混合精矿中优先分离出钼的选矿条件和选矿工艺流程，获得了较为理想的技术指标。

1 混合精矿性质及粒度组成

1.1 化学多元素分析

化学多元素分析结果见表1，结果表明，该混合精矿中主要有价元素为铜、钼、铋、银，含量分别为铜15.46%，钼1.62%，铋5.23%，银445 g/t，矿石中还含有少量含硅铝的脉石矿物。矿物铜的含量最高，高效分离钼的关键在于如何有效的抑制铜。

1.2 粒度组成分析

混合精矿粒度组成分析结果见表2。

粒度组成分析结果表明，该混合精矿的粒度较细，-0.074 mm粒级已占85.36%，-0.043 mm粒级已占76.23%。铜在各粒级中的品位差别不大，且在粗粒级中含量相对略高，钼在+0.074 mm粒级中的品位明显高于其他粒级，占42.01%，铋在-0.043 mm微细粒级品位明显较高，超过90%的铋集中在这一粒级。

2 选矿试验研究

2.1 脱药方式试验

温度、氧化、机械搅拌、矿浆pH值、脱药剂等因素均是影响脱药效果的好坏的重要因素[6]。按照黄药解吸率由高到低的顺序，脱药方式可排序为Na2S处理、升温脱药、pH值调整、KMnO4氧化、Ca(C1O)2氧化、超声波处理、过氧化氢氧化等几种方法[7]。其中，硫化钠可解吸矿物表面的捕收剂薄膜，且还有沉淀矿浆中游离铜离子的作用，活性炭吸附能力较强，可吸附矿浆中的过剩药剂，加温预处理更容易实现各矿物之间的有效分离[8-9]。此次试验分别考查上述三种脱药方式下的浮选效果。见图1、3、5，在考察三种方式的脱药效果时均采用一粗一扫浮选流程，粗选采用浮钼烃油类捕收剂MY，用量为120 g/t，扫选捕收剂MY用量为20 g/t。试验结果见图2、4、6。

图1 硫化钠脱药方式试验流程Fig .1 Na2S de-reagent flowsheet

图2 硫化钠脱药方式试验结果Fig. 2 Text results of Na2S de-reagent

图3 活性炭脱药方式试验流程Fig. 3 Activated carbon de-reagent flowsheet

图4 活性炭脱药方式试验结果Fig .4 Text results of activated carbon de-reagent

图5 加温脱药方式试验流程Fig. 5 Heating de-reagent flowsheet

图6 加温脱药方式试验结果Fig. 6 Text results of heating de-reagent

由试验结果可知，硫化钠脱药后，尾矿钼品位明显下降，说明脱药对钼的浮选回收是有利的，同时随着脱药硫化钠用量的增加，钼粗精矿的产率在下降，品位提高，同时回收率也有所上升。加入活性炭脱药，获得的粗精矿产率均达到25%以上，说明活性炭脱药的效果不甚理想。加温脱药的效果最好，品位和回收率也相对较高，钼粗精矿品位达到12.11%，回收率达到87.48%。综合考虑，最终采用加温脱药方式，加温时间确定为2.5 h。

2.2 磨矿细度试验

磨矿细度试验采用一粗一扫的浮选流程，磨矿前的加温脱药温度确定为90℃，加温时间确定为2.5 h。试验结果见图7。

图7 磨矿细度试验结果Fig. 7 Text results of grinding degree

结果表明，磨矿后粗精矿产率增加，钼品位降低，但钼回收率并没有明显变化，说明增加磨矿细度反而不利于钼的浮选，综合考虑，混合精矿经脱药后不进行磨矿作业。

2.3 硫化钠用量试验

混合精矿中分离钼的试验中，抑制剂的选择及用量至关重要。国内外生产中也常采用氰化物来抑制铜，同样取得了较好的选矿指标，但氰化物的药剂使用成本是硫化钠的两倍，且氰化物属于剧毒药剂，一旦用于生产还会在生产安全、药剂储存、环境保护等方面带来问题[10]，另外，本次混合精矿中还含有一定量的铋和银，若使用氰化物作为抑制剂，还会造成对铋和银的溶解。因此，选择硫化钠作为抑制剂较为合适。硫化钠用量试验流程见图8，试验结果见图9。最终的硫化钠用量为20 kg/t。

图8 硫化钠用量试验流程Fig. 8 Fowsheet on dosage of Na2S

图9 硫化钠用量试验结果Fig. 9 Text results on dosage of Na2S

2.4 捕收剂用量试验

烃油类捕收剂是浮选钼较为常用的捕收剂，本次试验研究中所使用的MY捕收剂是广东省资源综合利用研究所自主研发的一种合成类浮钼药剂，尤其对辉钼矿具有良好的选择性补收效果。捕收剂用量试验见图10，试验结果见图11。最终的捕收剂用量为120 g/t。

图10 捕收剂用量试验流程Fig. 10 Fowsheet on dosage of collectors

图11 捕收剂用量试验结果Fig. 11 Text results on dosage of collectors

2.5 闭路试验

混合精矿浮钼条件试验确定的选别条件为：脱药温度为90℃，加温时间为2.5 h，硫化钠用量为20 kg/t，MY捕收剂用量为120 g/t，另外，混合精矿分离前无需进行磨矿作业。在条件试验和开路试验的基础上，各中矿产品采用顺序返回进行闭路试验，试验流程见图12，试验结果见表3。

图12 闭路试验流程Fig. 12 The closed circuit process

表3 分离钼的闭路试验结果Table 3 Results of closed-circuit process of Mo flotation

钼浮选闭路试验获得了钼品位为45.24%，作业回收率86.88%的钼精矿，铜、铋可富集至浮钼尾矿中。

3 结 论

（1）该硫化矿混合精矿中主要有价元素为铜、钼、铋、银。其中主要有价钼的品位为1.62%，且以辉钼矿等硫化矿的形式存在；混合精矿的粒度范围符合选矿要求，浮选前无需进行磨矿。上述矿石性质均为将有价元素钼从混合精矿中分离提供了有利条件。

（2）针对该硫化混合精矿，首先采用加温预处理的方法脱除该混合精矿表面的残留药剂，脱药温度为90℃，加温时间为2.5 h，然后采用硫化钠作为抑制剂，以及广东省资源综合利用研究所自主研发的一种合成类选择性捕收剂MY作为钼浮选捕收剂，通过一粗-四精-一扫的钼浮选分离工艺，实现了混合精矿中钼的高效分离，获得了合格的钼精矿，并使铜、铋尽可能的富集至浮钼尾矿中。