綠色礦山技術傳播與踐行者
钼是發現得比較晚的一種金屬元素,是一種很重要的資源,由于金屬钼具有高強度、高熔點、耐腐蝕、耐磨研等優點,因此在工業上得到了廣泛的利用,在我國钼是我國六大優勢礦産資源之一,資源儲量比較豐富。钼礦産量來源主要有3個:
(1)原钼礦山的原生钼;
(2)銅礦的共生和副産钼; 從廢棄的含钼催化劑等中回收的钼;
其中第一類和第二類钼來源占絕大多數,而相對于原生钼來說,共生钼的生産成本較低。
1、輝钼礦的可浮性特征
钼礦物中,分布最廣、最具有工業價值的是輝钼礦,目前世界上钼産量中 99%是從輝钼礦中獲得的。輝钼礦為典型的六方晶系,钼的配位數為6,每個钼離子周圍的六個硫離子排列在三角棱晶的頂點上,成三方柱排列,其結構呈六方層狀或闆狀結構,層間為範德華力的S-MO-S結構,層間的結合力很弱。在開采、破碎和磨礦時,沿S-MO-S層間破壞暴露出的晶面呈非極性、低能、不活潑、這種晶面稱為“面”,具有極好的疏水性,因此,輝钼礦具有良好的天然可浮性。針對這一特性,輝钼礦回收通常采用浮選作為主要的選礦方法。
2、钼礦選礦方法
钼礦的選礦方法主要是浮選法,回收的钼礦物是輝钼礦。有時為了提高钼精礦質量、去除雜質、将钼精礦再進行化學選礦外理。
钼礦的破碎一般都采用三段一閉路流程,破碎最終産品粒度為12~15毫米。磨礦通常用球磨機或棒磨-球磨流程。亨德森是唯一采用半自磨流程的。浮選采用優先浮選法。粗選産出钼粗精礦,粗掃選尾礦回收伴生礦物或丢棄。钼粗精礦采用兩、三段再磨,四,五次精選獲得最終钼精礦。
钼礦的浮選藥劑以非極性油類作捕收劑,同時添加起泡劑。美國和加拿大用表面活性劑辛太克斯()作油類乳化劑。根據礦石性質,用石灰作調整劑,水玻璃作脈石抑制劑,有時加氰化物或硫化物抑制其他重金屬礦物。
為保證钼精礦質量,對钼精礦中所含的銅、鉛、鐵等重金屬礦物和氧化鈣以及炭質礦物需進一步進行分離:一般使用硫化鈉或硫氫化鈉,氰化物或鐵氰化物制銅和鐵;用重鉻酸鹽或諾克斯(Nokes)抑制鉛。如果使用抑制劑,雜質含量還達不到質量标準,尚需輔以化學選礦處理:次生硫化銅用氰化物浸出;黃銅礦用三氯化鐵溶液浸出; 方鉛礦用鹽酸和三氯化鐵溶液浸出,均可達到标準含量。
含氧化鈣的脈石易泥化,因此,對于含此類脈石的礦石切忌過磨。生産上往往添加水玻璃,六聚偏磷酸鈉或有機膠作脈石抑制劑或分散劑;也可用活性炭加CMC(羧甲基纖維素)抑制碳酸鹽脈石。最終可用鹽酸或鹽酸加三氯化鐵溶液浸出處理。
含炭質礦物的分離,首先要查明炭質是屬石墨類、瀝青類或煤類。這些炭質礦物的可浮性與輝钼礦相近,但密度較小,一般可用重選法進行脫除;使用六聚偏磷酸鈉和CMC抑炭浮钼;或加三氯化鐵、水玻璃和六聚偏磷酸鈉抑制炭質也有效;采用焙燒除去有機炭,也是辦法之一。應該指出的是,所有這些炭質礦物的分離方法,目前還不能令人滿意,還是一個尚未完全解決的問題。
脈石中SiO2(二氧化矽)含量太高,常常是影響钼精礦品位的原因。經查定:SiO2含量随着钼精礦品位提高而下降,兩者有相互消費的趨勢。隻要钼礦物達到單體解離細度,SiO2含量一般可降到标準以下。加活性炭吸附钼表面的油藥,再加CMC抑制矽酸鹽脈石,SiO2含量也可降到标準以下。
2.1 單一钼礦選礦方法
就大多數單一钼礦而言,典型的選礦工藝是粗磨粗選-再磨再選,粗磨粗選的理論基礎是輝钼礦天然可浮性較好,測試揭示 1/16~1/24 的輝钼礦連生體,在高餾程寬餾點(經乳化後)烴油存在下,可良好地上浮。輝钼礦雖然易浮,但钼礦石中钼含量很低,一般為 0.01%~0.45,0.2%以上即為富礦。钼精礦質量要求又很高,要求含钼在 45%~47%以上。因此,浮選過程中輝钼礦的富集比很高,在 400 以上,這就要求多次精選,一般為 4~10 次。
輝钼礦較軟,細磨易泥化,影響精礦質量。另外,輝钼礦天然可浮性好,即使粗達 0.6mm的貧連生體,隻要表面裸露有 1%,也能順利上浮。因此,适宜采用粗磨-粗選的粗選段,對粗磨-粗選所産生的含有大量連生體的粗精礦進行再磨,使之充分解離,并進行多次精選,即采用多段再磨--多次精選。
2.2 銅钼礦選礦方法
銅钼礦石是钼的主要來源之一,銅钼礦石中回收的钼量占世界钼總産量的 48%。以銅為主伴生有钼的銅钼礦床,常以斑岩銅礦型存在,因其儲量大,是當前提取銅的重要資源,同時也是钼的重要來源。由于此類礦床具有原礦品位低、嵌布粒度細的特點,并且輝钼礦具有層狀結構,有良好的天然可浮性,常與黃銅礦、黃鐵礦密切共生。因此,從銅钼礦石中回收輝钼礦,比從以輝钼礦中為主的礦石中回收钼更難,流程更複雜,回收钼往往還要受到回收銅的制約。
在銅钼礦石中進行銅钼分離,原則上有優先浮選和混合浮選兩種方法。其中,采用較多的是混合浮選,即先通過粗選得到銅钼粗精礦,然後從銅钼粗精礦中分離銅或钼。由于硫化銅礦物和輝钼礦均易浮,且銅礦物與钼礦物的可浮性較近,獲得銅钼精礦是容易實現的。但在銅钼精礦中進行銅礦物與钼礦物的分離難度較大,通常要通過物理或物理化學方法進行銅钼分離前的預處理。
3 钼礦選礦廠工藝實踐介紹
3.1 單一钼礦選礦工藝實踐
百花嶺選钼廠屬于金堆城钼礦,是我國規模最大的選钼廠,也是亞洲最大的選钼廠,日處理礦石 20000~。礦石中主要金屬礦物有輝钼礦、黃鐵礦、黃銅礦,非金屬礦物主要有黑雲母、石英和長石,原礦含钼 0.1%左右。原礦經一段閉路磨礦後,分級溢流-200 目占 50%~58%,調漿攪拌後,經--粗--精兩掃得到含钼 8%~14%的粗精礦。粗精礦經分級再磨,再磨細度為-325 目占 70%左右,再磨粗精礦經八次精選、兩次精掃選作業,得到含钼 53%左右的最終钼精礦, 總回收率在 85%~ 87% 之間。
3.2 銅钼礦選廠礦工藝實踐
介紹小寺溝選礦廠位于河北省平泉縣,選礦廠日處理礦石 3000t。小寺溝礦床為細脈浸染斑岩型銅钼礦床,礦石中以輝钼礦、黃鐵礦和黃銅礦為主脈石礦物主,要有石英、鉀長石和斜長石。礦石中含钼 0.07%~0.08%、銅 0.15%~0.28%。破碎後的礦石給至磨礦分級系統,分級溢流的細度為-200 目含量占 50% ,分級溢流經過一次粗選、三次精選得到含銅 6%~10% 、钼 4% ~6%的混合精礦,粗選作業的钼回收率為 85%、銅回收率為 55% 。銅钼混合精礦給入濃密機,脫藥和脫水後,底流進入再磨分級系統,再磨粒度達到-325 目含量占 80%~90%,分級溢流經8次精選得到品位為 48.33%的钼精礦,钼精礦回收率為 96%左右;1次钼精選尾礦的銅品位為 10%左右,将其給入濃密機脫藥脫水,底流入再磨分級系統,磨礦産品細度為-325 目含量占 90%,分級溢流經過一粗一精一掃得到含銅 15%左右的銅精礦,回收率為 85%。
4、結論
(1)輝钼礦具有良好的天然可浮性,針對這一特性,回收輝钼礦絕大多數采用浮選作為主要的選礦方法。
(2)輝钼礦在浮選過程中的富集比很高,因此單一钼礦分選需要多段再磨-多次精選才能獲得高質量的钼精礦。
(3) 從銅钼礦中獲得钼,通常采用從銅钼粗精礦中分離钼的方法,其關鍵在于銅钼分離。銅钼分離方法包括常規浮選法、充氮浮選法、脈動高梯度磁選法和鈍化工藝,目前主要使用常規浮選法。
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