極性捕收劑在難選輝鉬礦浮選中的應用

張艷嬌，趙 平，郭珍旭，劉廣學，常學勇(1.中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所，河南 鄭州450006；2.國土資源部多金屬礦評價與綜合利用重點實驗室，河南 鄭州450006)

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極性捕收劑在難選輝鉬礦浮選中的應用

張艷嬌1，2，趙 平1，2，郭珍旭1，2，劉廣學1，2，常學勇1，2
(1.中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所，河南 鄭州450006；2.國土資源部多金屬礦評價與綜合利用重點實驗室，河南 鄭州450006)

河南某難選輝鉬礦常規藥劑制度選礦效果不佳。通過對其礦石性質研究并進行系統選礦試驗，確定了在粗選段添加少量極性捕收劑提高鉬回收率，再磨精選段使用非鉬硫化礦抑制劑保證精礦雜質含量不超標，并使用特效抑制劑提高精礦品位，獲得了47.13%的合格鉬精礦，鉬回收率達80.13%。該試驗研究表明極性捕收劑能夠改善難選輝鉬礦的浮選，同時也為極性捕收劑在其他難選輝鉬礦浮選中的應用提供了借鑒。

極性捕收劑；烴油類捕收劑；難選輝鉬礦

輝鉬礦具有層狀結構，是典型的天然可浮性礦物，浮選使用烴油類非極性捕收劑如煤油、柴油等一般就能獲得較好的選別指標[1]。烴油的特點是化學活性很低，表現出明顯的疏水性和難溶性，同時也不能電離為離子。作為捕收劑捕收能力較弱，只能用作非極性礦物捕收劑，或者作為極性礦物的輔助捕收劑[2]。

自然界存在的輝鉬礦其可浮性還要受到組成與結構的影響。如果結晶形態較差、表面發生部分氧化或者入選粒度偏細，輝鉬礦的可浮性就會變差，這時僅僅依靠捕收能力較弱的烴油類捕收劑就無法獲得滿意的浮選指標，而要通過極性捕收劑吸附在輝鉬礦的“棱”上來調整輝鉬礦的可浮性，從而提高輝鉬礦回收率。極性捕收劑通常用于不具天然可浮性的極性礦物，從分子結構看，其一端具有極性基，另一端為非極性基，通過極性基與礦物表面發生作用，而非極性基具有疏水性從而使礦物上浮。由于極性捕收劑的捕收性能較強，絕大部分硫化礦、氧化礦等極性礦物都依靠其捕收浮選。

輝鉬礦浮選典型工藝流程為粗磨粗選，粗精礦再磨精選[3]。輝鉬礦浮選領域引入極性捕收劑在選礦界已經進行了許多研究，一般是在粗選段添加少量極性捕收劑與煤油或柴油配合使用，以獲得較高粗選回收率，精選段則仍使用烴油類捕收劑以保證較高精礦品位。所使用的極性捕收劑均為硫化礦捕收劑[4]。筆者在近幾年難選輝鉬礦浮選試驗過程中也進行了許多探索，其中數項成果已實現工業化。在對內蒙某鉬礦工業調試中，粗選段添加20 g/t硫氨酯，鉬精礦品位維持45%不變情況下將鉬金屬回收率提高了7%；河南某微細粒鉬礦技術改造，使用了自主研制的含有極性成分的捕收劑，使鉬金屬回收率比常規捕收劑提高了12%。本文介紹了在河南某矽卡巖型難選輝鉬礦試驗研究中極性捕收劑的應用情況。

1 礦石性質

該礦石類型屬于矽卡巖型鉬礦，含鉬礦物為輝鉬礦、鉬華，其他金屬礦物含量較低，主要是黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦等非鉬硫化礦。脈石礦物主要為石英、碳酸鹽、黏土礦物、蛇紋石等，其中嚴重干擾輝鉬礦浮選的蛇紋石、滑石以及黏土礦物含量總和達12%。礦石多元素分析見表1。

表1 礦石多元素分析結果/%

輝鉬礦屬于細粒嵌布，對其原生粒度進行統計，一般分布在0.01至0.15mm之間，其中-0.074mm占79%，-0.038mm占37.56%。鉬氧化率為8.72%，部分輝鉬礦表面氧化為鉬華，使其可浮性下降。

2 選礦試驗研究

2.1 粗選磨礦細度試驗

粗選磨礦細度的選擇既要保證輝鉬礦有一定的單體解離度，能夠拋除大量脈石，同時又能夠獲得較高的回收率，因此常規的輝鉬礦選礦均采用粗磨方案，但由于該礦輝鉬礦嵌布粒度較細，需要較高的磨礦細度才能保證粗選效果。粗選磨礦細度試驗結果見圖1。最終確定最佳磨細度為-200目75%。

圖1 磨礦細度試驗結果

2.2 粗選水玻璃用量試驗

由于礦石中含有大量的黏土礦物，同時又含有天然可浮性較好的蛇紋石及滑石，為分散礦泥、抑制蛇紋石與滑石，選擇價格低廉的水玻璃作調整劑進行了用量試驗，試驗結果見圖2。粗選水玻璃用量以3500g/t為宜。

圖2 水玻璃用量試驗結果

2.3 粗選捕收劑試驗

輝鉬礦常用捕收劑為煤油和柴油，由于該礦有部分輝鉬礦表面發生氧化，試驗發現單加煤油，即使加大用量，鉬的回收率仍偏低，為此進行了添加強化捕收劑的對比試驗，所用藥劑為硫化礦浮選極性捕收劑，用量取一般鉬礦浮選極性捕收劑使用上限30 g/t，不同極性捕收劑試驗結果見表2。

當使用丁銨黑藥作強化捕收劑時，不再添加2#油。對比試驗以加入丁基黃藥鉬回收率最高，添加丁銨黑藥鉬回收率稍次，不加極性捕收劑鉬回收率最低。由于丁基黃藥為黃鐵礦的優良捕收劑，導致粗精礦再磨精選時鉬硫分離非常困難，無法獲得合格的高品位鉬精礦。而加入丁銨黑藥，在粗精礦再磨精選時使用巰基乙酸鈉就能將非鉬硫化礦抑制，可以獲得高品位合格鉬精礦。因此以丁銨黑藥輔助煤油作為粗選捕收劑，采用一次粗選一次預精選兩次掃選進行了粗選段閉路試驗，獲得含鉬3.08%的精礦作為下一段再磨精選的給料。

表2 粗選不同極性捕收劑對比試驗結果

2.4 再磨段數與再磨細度試驗

輝鉬礦粗精礦的再磨段數與再磨細度決定了最終鉬精礦的品位和回收率，由于該礦輝鉬礦屬細粒嵌布，僅采用一段磨礦，七次浮選機精選，無法獲得合格的鉬精礦；而采用兩段磨礦，六次精選，精礦品位就能合格。一段再磨三次精選精礦品位與一段磨礦細度關系見圖3。一段再磨細度選擇-0.031mm85%。由于輝鉬礦結晶形態為片狀，使用攪拌磨再磨是把輝鉬礦片剝開而不是把片磨碎，從而使夾雜的脈石脫落、磨細，因此一段再磨三次精選的精礦細度大于再磨細度。二段再磨則再一次剝片、剔除夾層脈石，經過條件試驗選擇與一段相同的細度就能達到好的效果。

2.5 精選抑制劑試驗

對粗精礦進行鏡下檢查發現，除含有少量的黃鐵礦外，還含有大量的石英、蛇紋石及滑石。在精選過程多段加入巰基乙酸鈉可以控制最終鉬精礦含硫量，加入水玻璃可以抑制石英，但對蛇紋石和滑石若僅加入水玻璃，泡沫過粘，分選效果較差。通過多種抑制劑對比，最后發現KY具有降粘除雜的明顯效果，只需在緊鄰再磨的兩段精選作業中分別加入60g/t、8g/t，就能達到調整精選泡沫、提高精礦品位的目的。

2.6 全流程閉路試驗

閉路試驗工藝流程見圖4，閉路試驗結果見表3。

2.7 產品檢查

對閉路試驗最終精礦產品進行多項分析，結果見表4。

從表4分析結果看出，最終精礦質量符合國家標準。

3 結 語

1)某矽卡巖型鉬礦含鉬0.14%，輝鉬礦屬細粒嵌布且部分表面發生氧化，輝鉬礦可浮性較差；脈石礦物中含有的蛇紋石、滑石及黏土礦物嚴重干擾鉬的浮選，使該礦選礦難度極大。

圖3 一段再磨三次精選精礦品位及回收率與一段磨礦細度關系

表3 閉路試驗結果/%

產品名稱產率鉬品位鉬回收率精礦0.23947.1380.51精尾3.7310.195.14尾礦96.030.02114.35原礦100.0000.14100.00

表4 最終精礦產品多項分析結果/%

2)輝鉬礦粗選段選擇適宜的極性捕收劑配合烴油類非極性捕收劑，可以有效改善表面發生氧化、結晶形態較差及粒度微細的輝鉬礦可浮性能，提高輝鉬礦的粗選回收率。在輝鉬礦粗精礦再磨精選中配合使用非鉬硫化礦抑制劑，以保證鉬精礦中雜質含量不超標。

圖6 閉路試驗工藝流程

3)礦石中所含的蛇紋石、滑石，會嚴重惡化精選效果，即便加入大量水玻璃也難以有效抑制，配合使用特效抑制劑則可以使精礦品位大幅度提高。

[1] 趙平．某難選鉬礦混合浮選試驗研究[J].金屬礦山，2009(9)：98-101.

[2] 朱玉霜．浮選藥劑的化學原理[M].長沙：中南工業大學出版社，1996：3.

[3] 張艷嬌．某低品位鉬礦選礦試驗研究[J].金屬礦山，2010(5)：60-63.

[4] 林春元．鉬礦選礦與深加工[M].北京：冶金工業出版社，1997：106-111.

Application of polar collectors on refractory molybdenite ore floatation

ZHANG Yan-jiao1，2，ZHAO Ping1，2，GUO Zhen-xu1，2，LIU Guang-xue1，2，CHANG Xue-yong1，2

(1.Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences，Zhengzhou 450006，China；2.Key Laboratory of Polymetallic Ores Utilization，Ministry of Land and Resources，Zhengzhou 450006，China )

A refractory molybdenite ore in Henan gained low grade and recovery using normal flotation.By the research of the property and characteristics on the ore and mineral processing tests，best technology were determined.A polar collector was applied to increase the recovery in roughing，depressant was used to remove other harmful non-molybdenite sulfide ore，and the gangue mineral depressants were used to upgrade concentrate after regrinding.A final qualified molybdenite concentrate with containing 47.13% Mo and the recovery of 80.13% can be obtained.This study has proved that Polar collectors can improve the floatation performans of refractory molybdenite，and it can also be used as reference of other refractory molybdenite ore.

polar collector； hydrocarbon oil collector；refractory molybdenite ore

2014-11-05

國家“十一五”科技支撐計劃項目資助(編號：2008BAB-32B11)；國土資源部地質調查項目資助(編號：12120113088600)

張艷嬌(1967-)，女，副研究員。

TD95

A

1004-4051(2015)11-0122-04