关闭摘要：某铜钼矿石中可回收的主要元素为钼和铜，含量分别0.056%、0.16%。主要金属矿物有辉钼矿、黄铜矿等，脉石矿物主要有石英、条纹长石、方解石等，钼、铜矿物嵌布粒度较细。试验采用钼铜混合浮选、混合精矿精选一次后再磨、铜钼分离流程，在二段磨矿细分别为-0.074μm70%，-0.046μm80%，混合浮选以石灰、水玻璃为调整剂，煤油、丁胺黑药为捕收剂；铜钼分离以石灰、SB、SK为调整剂，煤油为捕收剂条件下，获得钼精矿品位45.17%，含铜0.78%，钼回收率78.24% 铜精矿铜品位13.30%，含钼0.03%，铜回收率87.18%的试验指标。
关键词：铜钼混选；铜钼分离；再磨
The Experiment Study on A Copper-molybdenum Ores in Mongolia
Hu Zhigang
Liaoning Academy of Geology and Mineral Resources,Shenyang,110032
Abstract. The main element of a ores are molybdenum and copper, which content is 0.056% and 0.16%.The main mental minerals are molybdenum, chalcopyrite and so on, and gangue minerals are mainly quartz, striped feldspar, calcite, et al. The disseminated size of Cu and Mo minerals is fine. In the separation flowsheet of Cu and Mo by using the flowsheet of mix-flotation of Cu and Mo, mixed concentrate regrinding, the separation flowsheet of Cu and Mo ,the experiment index of concentrate grade of Mo is 45.17% including Cu 0.78%,the recovery of Mo is 78.24%, the concentrate grade of Cu is 13.30%,including Mo 0.03%, the recovery of Cu is 87.18% was got on the condition on the size of the first and the second grinding is -0.074μm70%,-0.046μm 80%,and using lime,sodium silicate as modifier, using butylamine black agent and kerosene as collector in the mix-flotation, using lime, sodium silicate and SK as the modifier,using kerosene as collector.
Keywords: Bulk flotation of Cu and Mo;Separation of Cu and Mo;Regrinding
内蒙古某铜钼矿矿石，为原生硫化矿石，该矿石以钼为主伴生铜，主要金属矿物为辉钼矿、黄铜矿，黄铁矿，其次为闪锌矿、方铅矿、磁铁矿、钛铁矿等。金属矿物多呈半自形到他形晶粒状、浸染状、脉状、团块状构造。脉石矿物主要有石英、条纹长石、方解石、钾长石，其次有绢云母、更长石、正长石、绿泥石、白云母、透闪石，少量有黑云母、白云母、绿帘石等。辉钼矿呈叶片状集合体和细粒状集合体，呈脉状沿裂隙分布于岩石中以及石英细脉中，与脉石共生关系密切。黄铜矿沿黄铁矿压碎的裂隙分布，部分黄铜矿呈浸染状分布于石英和裂隙中，部分黄铜矿与辉钼矿共生在一起，颗粒细小（0.005－0.01mm），该矿石铜钼品位较低，共生关系密切，属于难选铜钼矿石。
通过选矿工艺条件和流程试验，最终确定采用混合浮选再铜钼分离流程的选矿工艺流程。试验获得了如下指标：原矿品位0.056%，钼铜精矿品位分别为45.17%、13.30%，回收率分别为78.24%、87.28%
1 矿石性质
1.1 原矿化学多项分析
原矿化学多项分析结果见表1。
表1 原矿多项分析
Table 1 The Multi-elements analysis results of crude
| 成分 |
Mo |
Cu |
Zn |
Pb |
SiO2 |
TFe |
As |
Au(g/t) |
|
含量(%) |
0.056 |
0.16 |
0.0012 |
0.10 |
64.58 |
3.16 |
1.02 |
0.13 |
由表1可见，该矿石主要回收元素为钼和铜[1]。
1.2 原矿筛析
原矿筛析试验结果见表2。
表2 原矿筛析试验结果
| 筛孔（目） |
产率（%） |
品位（%） |
分布率（%） |
|||
|
部分 |
累计 |
Mo |
Cu |
Mo |
Cu |
|
|
+70 |
60.08 |
60.08 |
0.034 |
0.098 |
36.76 |
56.64 |
|
-70，+110 |
11.56 |
71.64 |
0.053 |
0.067 |
11.03 |
7.45 |
|
-110，+140 |
6.27 |
77.91 |
0.079 |
0.098 |
8.92 |
5.91 |
|
-140，+200 |
4.70 |
82.61 |
0.089 |
0.110 |
7.53 |
4.97 |
|
-200，+325 |
12.65 |
95.26 |
0.111 |
0.142 |
25.27 |
17.28 |
|
-325 |
4.74 |
100.00 |
0.123 |
0.170 |
10.49 |
7.75 |
|
合计 |
100.00 |
0.06 |
0.10 |
100.00 |
100.00 |
|
从表2筛析粒度分析结果可以看出，矿石中钼、铜品位随着粒度的由粗到细逐渐提高，说明钼、铜在矿石中的嵌布粒度较细，磨矿时需细磨方能达到单体解离。
1.3 矿石的物质组成及其特点
1.3.1 矿石的结构构造
矿石呈肉红色、灰色,块状构造，矿石结构主要有粒状结构、压碎结构、浸染状结构、脉状结构、板状结构、蚀变结构以及纤维变晶结构。
1.3.2 矿石的物质组成及嵌布特征
该铜钼矿矿石中，有价金属矿物有辉钼矿、黄铜矿，其它次要金属矿物有黄铁矿、纤铁矿、闪锌矿、磁铁矿、钛铁矿。脉石矿物主要为石英、钾长石、绢云母、更长石、方解石、正长石、黑云母、条纹长石、绿泥石、白云母、透闪石、磷灰石等。
主要矿物的嵌布特征分述如下：辉钼矿为该矿床主要含钼矿物，呈板状、叶片状集合体或细粒鳞片状集合体，沿裂隙分布于岩石及石英脉中。黄铜矿是该矿石的主要含铜矿物，呈他形晶粒状，多呈浸染状分布于石英脉中或星散分布于岩石中，部分铜矿物沿黄铁矿压碎的裂隙分布或与辉钼矿共生在一起，黄铜矿颗粒细小（0.005-0.01mm）；黄铁矿以半自形晶或自形晶到半自形晶及粒状集合体产出，具压碎结构，呈脉状沿岩石的裂隙分布；石英为他形晶粒状及粒状集合体，具压碎结构，部分石英呈脉状沿压碎的裂隙分布，少量被熔蚀，呈残晶；钾长石呈他形晶粒状，表面多土化及绢云母化；绢云母多以鳞片状变晶结构交代长石及石英。
2 浮选试验研究
辉钼矿为层状结构，常以鳞片状集合体产出，具有较高的天然疏水性和较好的可浮性。黄铜矿作为伴生矿物，与辉钼矿共生关系密切。如若选择优先浮选必须原矿细磨方能实现单体解离，但由于原矿属于低品位铜钼矿石，势必会造成能耗过高，泥化现象严重，影响选别指标。因此，本试验选择混合浮选-粗精矿再磨-铜钼分离再分别精选的工艺流程。由于钼矿石品位低，钼精矿质量要求很高，同时伴生铜矿物，若想获得较理想的精矿指标，选矿流程一般较长，需要对精矿多次精选。
2.1 磨矿细度试验
磨矿细度试验在选矿试验中尤其重要，直接决定有价成份是否单体解离。由于辉钼矿可浮性好，只要有一定的的裸露表面，含矿颗粒即能顺利上浮。即辉钼矿未能达到完全的单体解离，其连生体同样可以连带伴生矿物上浮。控制好适宜的磨矿细度可以实现粗磨条件下抛弃大量尾矿，减少再磨矿量的目的。
试验流程见图1，试验结果见图2.
图2中，1、2、3、4、5点对应的磨矿细度分别为（-0.074μm％）：48.0、55.9、70.0、80.2和98.5。试验结果表明，随着磨矿细度增加，钼、铜精矿品位呈减少趋势，回收率逐渐增加。综合考虑，选择磨矿细度为-0.074μm 70%比较合理。
2.2 捕收剂用量试验
在金属硫化矿的浮选工艺中，常用的捕收剂是黄药和黑药，其极性基（亲固基）中含有与硫化矿表面产生吸附作用的二价硫离子，因此可以很好地实现硫化矿与脉石的分离。辉钼矿为非极性矿物，常用捕收剂一般为煤油，黑药或黄药可以强化辉钼矿浮选。通过调整捕收剂用量，使矿石中的辉钼矿、黄铜矿与脉石矿物得到有效分离，试验流程见图1，试验结果见图3。
捕收剂为煤油与丁胺黑药，图3中煤油用量为150、200、250、300时，对应的丁胺墨药用量分别为20、30、40、50。从试验结果中可以看出，随着捕收剂用量的增加，粗精矿钼铜品位略有降低，回收率逐渐提高，尾矿中钼铜品位随之降低，当煤油用量达到250g/t，丁胺黑药用量为40g/t 时，精矿指标好于其它捕收剂用量。因此选择捕收剂用量为煤油250g/t，丁胺黑药40g/t。
2.3 粗精矿再磨细度试验
由于钼精矿的品位要求较高，一般需要对钼精矿进行多次精选，但前提是钼矿物与脉石矿物先得到充分的解离，由于矿石中辉钼矿与黄铜矿共生关系密切，且粗精矿中含有辉钼矿—黄铜矿以及辉钼矿—脉石矿物的连生体，经细磨方能达到单体解离，因此，需要对铜钼混合粗精矿进行再磨。
试验流程见图4,试验结果见图5。
从以上试验数据中可以看出，当粗精矿再磨细度达到-320目80.0%时，铜钼矿基本达到单体解理，如果再细磨矿，会产生泥化现象，从而影响铜钼分离指标。因此本次试验选择粗精矿再磨细度达到-320目80.0%。
2.4 铜钼分离抑制剂用量试验
试验流程见图4，试验结果见图6。
2.5 综合开路试验
通过对矿石的浮选条件试验，确定适用该矿石浮选的基本工艺条件和药剂制度。并根据试验结果制定出综合条件工艺流程。试验流程见图4(钼铜分离部分加一精选、一扫选作业)，试验结果见表3。
表3 开路试验结果
| 产品名称 |
产率（%） |
品位（%） |
回收率（%） |
||
|
Mo |
Cu |
Mo |
Cu |
||
|
钼精 |
0.04 |
42.34 |
0.80 |
29.99 |
0.20 |
|
铜精 |
0.51 |
0.88 |
12.25 |
7.95 |
38.86 |
|
中1 |
11.05 |
0.07 |
0.30 |
13.70 |
20.62 |
|
中2 |
0.18 |
0.43 |
3.65 |
1.37 |
4.09 |
|
中3 |
1.20 |
0.65 |
1.20 |
13.81 |
8.96 |
|
精尾 |
0.09 |
10.23 |
9.66 |
16.30 |
5.41 |
|
扫精 |
0.05 |
3.56 |
7.72 |
3.15 |
2.40 |
|
尾矿 |
86.88 |
0.009 |
0.036 |
13.84 |
19.46 |
|
原矿 |
100.00 |
0.056 |
0.16 |
100.00 |
100.00 |
2.6 闭路试验
闭路试验是考查浮选过程中循环物料的影响，在接近实际生产的条件，确定条件试验中的工艺流程以及所能达到的技术指标。闭路试验流程见图4（增加两次扫选、铜钼分离加工三次精矿，二次扫选，顺次返回）。闭路试验结果见表4。
经过五个矿样分别进行闭路试验，至第4、5组试验基本稳定，取得第4、5组实验结果的平均值作为闭路试验的最终结果。
表4 闭路试验结果
| 产品名称 |
产率（%） |
品位（%） |
回收率（%） |
||
|
Mo |
Cu |
Mo |
Cu |
||
|
钼精 |
0.097 |
45.17 |
0.78 |
78.24 |
0.47 |
|
铜精 |
1.05 |
0.03 |
13.30 |
0.58 |
87.18 |
|
尾矿 |
98.853 |
0.012 |
0.02 |
21.18 |
12.35 |
|
原矿 |
100.00 |
0.056 |
0.16 |
100.00 |
100.00 |
2.7 精矿质量分析
| 产品名称 |
Mo |
Cu |
Pb |
Zn |
SiO2 |
MgO |
As |
|
钼精矿 |
45.17 |
0.78 |
0.088 |
0.035 |
44.46 |
6.64 |
18.2 |
|
铜精矿 |
0.03 |
13.30 |
0.001 |
0.074 |
1.78 |
0.29 |
119.15 |
3 结论
内蒙古某铜钼矿矿石，为原生硫化矿石，该矿石以钼为主伴生铜，原矿钼品位0.056%，铜品位0.16%。该矿石主要金属矿物为辉钼矿、黄铜矿，铜钼矿物与脉石共生关系密切。该矿石属于低品位难选铜钼矿石。
通过多个选矿工艺条件和流程试验，最终确定针对该矿石采用混合浮选-粗精矿再磨-再铜钼分离精选流程，并取得较好的技术指标：钼精矿产率0.097%，钼精矿品位45.17%，钼回收率78.24%；铜精矿产率，1.18%；铜精矿品位13.30%，铜回收率87.28%。
参考文献：
［1］魏德洲,固体物料分选学[M].北京：冶金工业出版社,2009，10.
［2］朱建光.浮选药剂[M].北京：冶金工业出版社,1993，4.
［3］矿产资源综合利用手册编辑委员会.矿产资源综合利用手册［M］.北京：科学出版社，2000.
