柿竹园钼铋分离新型抑制剂试验研究①

2022-11-10周立晨谢加文

矿冶工程 2022年5期

周立晨，陈云，向平，谢加文

（1.湖南华麒资源环境科技发展有限公司，湖南株洲 412000；2.湖南柿竹园有色金属有限责任公司，湖南郴州 423037）

柿竹园矿钼铋分离原料为钼铋等可浮混合精矿，它具有组成较为复杂、粒度特别细、钼铋比高、残留选矿药剂多、黏性大、矿物表面污染严重等特点。生产实践表明，钼铋分离硫化钠用量20～30 kg／t，用量大。硫化钠属强碱性，腐蚀性强，触及皮肤和毛发时会造成灼伤；硫化钠水溶液散发出有刺激性的臭味，人吸收后会出现恶心呕吐，甚至会出现呼吸困难、窒息等现象，产生强烈的中毒感。在使用硫化钠时操作人员必须穿上防护服，戴防护面罩，操作不方便。寻求一种新型低耗高效的铋矿物抑制剂以取代硫化钠［1-3］、同时降低药剂消耗和生产成本，形成规模效益并减轻环保压力，是柿竹园矿钼铋分离的主要研究课题。

1 原矿性质

湖南郴州柿竹园矿为特大型矽卡岩型多金属矿床。矿石中主要金属矿物为黑钨矿、白钨矿、辉钼矿、辉铋矿、磁铁矿、黄铁矿等；主要非金属矿为石榴石、萤石、石英、碳酸盐、白云母以及少量锡石、角闪石、绿泥石等［4-5］。原矿化学多元素及主要有价元素物相分析结果分别见表1和表2。

表1 原矿化学多元素分析结果（质量分数） %

表2 原矿主要有价元素物相分析结果

2 HQTM药剂简介

HQTM药剂为湖南华麒资源环境科技发展有限公司自主研发的药剂，该药剂以无机盐为原料、经化学加工而成，呈浅黄色至黄绿色粒状固体，易溶于水，最高可以配制成质量浓度20%的水溶液，其溶液为黄绿色均匀液体。该药剂是钼铋分离过程中辉铋矿的有效抑制剂，也是铜钼分离过程中黄铜矿的有效抑制剂。

2018年，上海化工研究院检测中心按照GB／T 21603—2008《化学品急性经口毒性试验方法》对HQTM药剂开展了毒性检测工作，检测报告显示，HQTM药剂急性经口毒性LD50值为430 mg／kg，95%可信限为295～626 mg／kg（小鼠）；相比于硫化钠（急性经口毒性LD50值205 mg／kg（小鼠）），HQTM毒性更低。

3 小型选矿试验研究

3.1 HQTM代替硫化钠的可行性探索

根据矿石性质，结合柿竹园钼铋分离具体情况，分别采用硫化钠和HQTM作为铋抑制剂，对现场钼铋等可浮精矿进行了钼铋分离对比试验，试验设备为1 L挂槽式浮选机，每次试验取干矿量250 g，采用一次粗选开路流程，硫化钠用量30 kg／t，HQTM药剂用量15 kg／t，按照图1所示流程进行了钼铋分离浮选时间条件试验，结果见图2。由图2可以看出，粗选过程中，采用硫化钠或HQTM为抑制剂，钼和铋浮选有相似的动力学规律。为了保证钼回收率，确定粗选时间为4 min。

图1 开路试验流程

图2 钼铋分离浮选时间试验结果

按照图1所示流程，浮选时间4 min，采用硫化钠和HQTM对现场钼铋等可浮精矿矿浆进行了钼铋分离对比试验，硫化钠用量30 kg／t，HQTM用量15 kg／t，结果见表3。从表3可以看出，相比于硫化钠，以HQTM为抑制剂，在药剂用量减半的情况下，钼回收率由73.14%提高到了81.49%，钼品位由15.45%下降到了14.30%，钼精矿中铋回收率由21.48%增加到了24.77%。

表3 抑制剂种类对比试验结果

3.2 钼铋分离闭路试验

为了进一步验证HQTM替代硫化钠的可行性，开展了使用HQTM作抑制剂的闭路流程试验，并与硫化钠作抑制剂的闭路试验进行了对比，试验流程见图3，结果见表4。从表4可以看出，相比于硫化钠，使用HQTM的钼精矿品位提高了1.12个百分点、钼回收率提高了0.71个百分点，证实钼铋分离过程中HQTM比硫化钠更有优势。

图3 钼铋分离闭路试验流程

表4 钼铋分离闭路试验结果

3.3 钼铋分离尾矿铋脱硅闭路试验

钼铋分离闭路试验后，模仿现场浓密机脱水作业，将钼铋分离得到的尾矿沉降12 h，之后将上清液抽出，将大部分钼铋分离时添加的抑制剂脱除后，进行铋脱硅闭路试验，试验流程见图4。试验目的是提高钼精矿品位，在精选过程添加抑制剂和煤油增加抑制效果，药剂制度见表5。

表5 钼铋分离精选段药剂用量

图4 钼铋分离-铋脱硅闭路试验流程

试验进行了5个循环，取4、5组进行化验，结果见表6。结果表明，在精选时加入抑制剂和煤油，经过3次精选后，使用HQTM和硫化钠的钼精矿品位分别为47.45%和48.16%，基本一致，使用HQTM时铋精矿中硅含量比使用硫化钠时高1.43%个百分点，但仍符合铋精矿中硅含量小于12%的要求，说明HQTM替代硫化钠后，可以选出不低于现场指标的钼精矿，且在脱药完全后对铋脱硅试验指标影响不大。