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铜钼矿工艺目前最全介绍

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  • 发布时间:2017-08-08 08:17
  • 来源:互联网
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  在我国,钼资源极其丰富,占世界总量的37%左右,主要集中于河南、陕西、辽宁、河北等地,且绝大部分来源于斑岩型。目前,随着经济建设的发展对钼的需求越来越大,但是,铜钼资源存在着贫富矿少、共伴生严重、其他有用组分多、嵌布粒度细、辉钼矿与铜矿可浮性相近等问题,造成铜钼分离的困难。因而,对于铜钼分离技术的研究和应用显得尤为重要。

  1.铜钼浮选分离技术

  目前,利用浮选处理铜矿石较为普遍,工艺技术成熟,且指标较好。原则上,铜钼矿的浮选方式有混合浮选、优先浮选、等可浮选三种,生产上大多数选择混合浮选,但有时也采用优先浮选或等可浮选。

  2.铜钼的混合浮选技术

  多数铜钼矿采取混合浮选—铜钼分离工艺,原因在于辉钼矿与黄铜矿可浮性相近、伴生严重,此工艺成本较低、流程较简单。

  3.混合浮选环节

  一般情况下,混合浮选捕收剂选用黄原酸盐类(丁基黄药) 、辅助捕收剂烃类油( 煤油) 、松醇油作起泡剂、石灰和水玻璃作调整剂。叶力佳对安徽某低品位铜钼矿进行试验研究发现,煤油作捕收剂,BK301C 作辅助捕收剂进行铜钼混浮,59 g /t 的用量即可实现铜和钼回收率分别达到93. 01% 和73. 2%,效果比其他辅助捕收剂好得多。

  4.铜钼分离预处理环节

  通常情况下,铜钼分离工艺有抑钼浮铜和抑铜浮钼两种方案,鉴于辉钼矿更加易浮,大多数采用的是抑铜浮钼方式。但当进行高铜低钼矿的分离时,便应当考虑抑钼浮铜工艺,因为抑铜将产生高昂的药剂费用。另外,辉钼矿有良好的可浮性,无机或有机小分子抑制剂不易发挥作用,这使得一些高分子抑制剂得以使用,如糊精、淀粉、腐殖酸、单宁酸等。

  铜钼分离主要包括分离前的预处理、分离中抑制铜矿物及铜钼分离后的再富集。预处理主要有如下方式:

  1) 浓缩混合精矿,主要是脱除浮选铜钼混合精矿中的残余药剂和起泡剂。刘子龙等人在乌努格吐山铜钼矿选厂二期改建中强化应用此项预处理,采用陶瓷过滤机作为铜钼混合浮选后的浓缩设备,解决了钼矿难以分离的现状,得到品位57. 75%的钼精矿。雷贵春则采用旋流器对于德兴铜矿混合铜钼精矿进行浓缩脱药,钼精矿品位提高0. 63%,回收率提高11. 14%,硫化钠耗量降低32. 17%。

  2) 加温方式。对混合精矿加温可使矿物表面的捕收剂分解,破坏疏水膜,蒸发矿浆中起泡剂。这样铜矿物表面被氧化,可浮性下降,受到抑制,而对辉钼矿的影响甚微,从而实现分离。目前,主要的加温方式有加热器、焙烧、吹蒸汽等,据证实,全球约40%的铜钼选厂采取热处理方式,这不仅可降低硫化钠的用量,也使选矿指标有明显提高。

  3) 添加药剂。主要为氧化性药剂,如过氧化物、臭氧、氯气、高锰酸钾、氧气等,以使铜矿物表面氧化而亲水,附着的捕收剂被氧化分解。当pH 为10 ~ 11,矿浆中的O2可将黄铜矿氧化成S2O32- 而使其受到抑制。Natarajan等人利用电化学测试验证了臭氧有效地氧化、分解黄铜矿表面捕收剂,且比氧气的效果更好。

  因此,通过控制矿浆条件如通入氧气、调节pH 等,可抑制黄铜矿实现抑铜浮钼,但应注意的一点是氧化药剂的量不宜过多,若过量的话其会影响下一步抑铜浮钼单元中具有较强还原性的硫化钠的抑制效果。

  5.铜钼分离抑制环节

  经预处理后便可进行铜钼分离的工序,一个重要的方面就是浮选抑制剂的选择。常用抑制剂可分为无机物和有机物两类,无机物主要是诺克斯类、氰化物、硫化钠类等,有机物则主要是巯基乙酸盐等,单独使用或混合使用均可。

  1) 氰化物。包括锌氰化钠、氰化钠等氰的络合物。主要用于铜、硫化矿的抑制,其目的是破坏黄原酸盐,生成稳定的氰的络合物,其效果非常明显,少量高效,在金堆城选厂的生产应用中,钼精选阶段加入氰化钠0. 05 ~ 0. 06 kg /t,便可得到铜小于0. 5%的钼精矿。但其有剧毒的问题,特别是遇到含有金、等矿更不宜使用,选厂中此法的应用逐渐减少。

  2) 硫化钠类。主要是硫氢化钠、硫化钠、硫化铵等,研究证实主要起抑制作用的是硫化物水解生成的SH-。实际生产中采用最多的是硫化钠和硫氢化钠,比如,德兴铜矿采用Na2S 进行抑铜浮钼,选矿指标就不错,但硫化钠易被氧化失效,使用量过大,达80~100 kg /t,药剂费比重相当高,占据选钼成本的85%。

  国内,北京有色冶金设计研究总院也选择德兴铜矿进行了充氮工业试验,消减了60. 55% 硫化钠量。值得注意的是硫化钠、氰化钠可很好地抑制黄铜矿,但对大量的辉铜矿及次生辉铜矿抑制效果相当不好。

  4) 巯基乙酸盐类。特别是巯基乙酸,抑制效果好、用量少、污染小、选择性高。万盛辉等通过硫化钠法合成了巯基乙酸,并在德兴铜矿进行了工业试验,取得了良好的抑制剂效果,得到的钼精矿品位51. 53%,钼精矿回收率79. 89%,铜含量仅为0. 32%。

  5) 新型抑制剂。蒋玉仁等人合成了新型抑制剂DPS,试验表明其可明显抑制黄铜矿、方矿,但对辉钼矿影响甚微,用量为巯基乙酸钠的1 /5 和硫化钠的1 /10,且稳定性好、合成路线简单,制备原料价格低。袁增伟则研究新型抑制剂CM1,对比巯基乙酸,CM1 抑制效果更明显,用量少(减少20g /L) ,作用时间快,且对方矿也有抑制效果。

  6.铜钼分离精选环节

  铜钼分离后还要进行下一步的钼精选和铜精选,钼一般要六次精选才可达到冶炼的要求。有时混浮精矿中会有部分钼未完全解离,再磨工序是必然的,张恒旺对小寺沟铜钼矿进行工艺改进,增加钼精选前的再磨工序,钼最终精矿品位达到46.49%,回收率为92.26%,比未再磨时分别提高了0.5%和3.97%。

  铜精选则相对简单,一般一次精选即可,但异步混合浮选的技术值得一提,即先浮选易浮铜的浮选,再对难浮铜强化浮选(加混合黄药) ,混合两步铜精矿,再磨再选。

  7.铜钼分离新技术与新设备

  1) 浮选柱的应用

  浮选柱优点之一在于对难矿化细颗粒、细泥含量高的回收效果好,铜钼矿的特点就是嵌布粒度细、原矿品位低、伴生严重,需要细的磨矿粒度,加之过粉碎现象严重,分选变难,因而,可采用浮选柱替代部分浮选机提升分选效果。目前,应用的浮选柱很多,如旋流-静态微泡浮选柱、Jameson 浮选柱、SFC型充填式静态浮选柱等,马子龙等人在新疆某铜钼选厂改建中采用旋流-静态微泡浮选柱作为铜钼混合浮选、铜钼分离、钼精选的主要设备,铜钼分离扫选和铜钼混合浮选则采用浮选机,构成机柱联合浮选系统,回收指标为钼精矿品位50. 59%,钼回收率55. 96%,铜精矿品位21. 39%,铜回收率91. 57%。

  2) 电位调节技术的应用

  浮选电化学在铜钼分离应用方面也相当有推动作用,通过控制矿浆电位实现了不同硫化矿的顺序浮选。Chander 等人试验了利用外控电位法进行电化学浮选分离辉钼矿和辉铜矿,Krishnaswamy 等人得出辉钼矿天然可浮好是由于其传导电子能力差,也就是矿浆电位变化对其影响不大,而黄铜矿浮选要求是氧化性矿浆,由此,可通过外控制矿浆的pH和电位来实现黄铜矿在还原性氛围下受到抑制,而辉钼矿仍可浮选,从而实现分离。

  8.铜钼的优先浮选技术

  对于低品位的钼铜矿石,在保证钼精矿的品位和回收率的同时,还要考虑铜的综合回收,有时采用优先浮选更为适宜。

  戴新宇等人对西藏某铜钼矿进行了研究,该铜钼矿中铜次生严重、氧化率高,黄铜矿嵌布粒度细,被脉石包裹现象严重,辉钼矿嵌布在脉石裂隙和粒间,采用流程为优先浮钼,再磨分离铜钼,浮钼尾矿回收铜,钼矿物的捕收剂为煤油+ 柴油,铜钼分离抑制剂DY08,铜捕收剂OSN-43,选别结果为钼精矿中钼品位56. 16%,含铜0. 071%,回收率87. 58%,铜精矿中铜品位21. 84%,回收率75. 93%,相比混合浮选节省成本10%。

  9.铜钼的等可浮选技术

  一般而言,优先浮选与混合浮选都需要高碱度(石灰) 实现铜钼与硫的分离,石灰对钼有抑制效果,不利于钼的回收。等可浮选则可避免此类问题,采用选择性捕收剂,不使用或少用石灰,进行铜钼与硫的分离,对下一步的铜钼分离及钼精选干扰小,有利于获得较优的指标。呼振峰在某铜钼矿工艺研究中采用了等可浮选工艺,该矿钼品位低,含黄铁矿稍多。

  10.铜钼选冶联合技术

  对于多数钼、铜共生的斑岩型铜钼矿床,可采用浮选法处理。但处理某些难选铜钼矿,可采用选冶联合技术。比如,犹他州Bingham Canyon 铜钼矿,属于斑岩型铜钼矿,主要矿物为辉钼矿、黄铜矿,滑石、绢云母含量大,矿石易泥化。传统工艺为混合浮选,抑铜浮钼,多次钼精选,反浮选滑石,得到含钼52. 3%精矿,再氧化焙烧,回收率也仅有49. 4%。

  11.结语

  混合浮选应用于绝大部分铜钼矿分离,有时优先浮选、等可浮选也值得考虑的,关键在于原矿中铜和钼的品位、嵌布粒度等特征会影响到药剂用量、磨矿等环节,也就是选矿经济成本的高低和选矿指标的好坏。

  有效的预处理和抑制剂的选择是铜钼混浮再分离的重点环节,浓缩、加温、氧化可有效的破坏和脱掉药剂,但不应造成“二次污染”影响铜钼分离,诺克斯类、氰化物、硫化钠类等抑制效果不错,但存在“毒性”或用量过大的不足,巯基乙酸盐类是较为有前景的,用量少效率高。开发新药剂及组合用药仍是值得努力的方向。

 



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