陜西某地輝鉬礦選礦試驗

趙榮艷　李天恩

(西安天宙礦業科技集團有限公司)

鉬在地殼中的平均含量約為0.000 11%，已發現的鉬礦約有20種，其中最具工業價值的是輝鉬礦，其次為鎢鉬鈣礦、彩鉬鉛礦等。世界鉬資源主要集中在太平洋盆地東側的邊緣，而中國鉬資源儲量也相當豐富，河南、陜西、吉林三省鉬資源儲量占全國總量的56.5%[1]。我國鉬礦探明儲量雖多，但品位相對偏低，多屬低品位礦床。據統計，適合于露采的鉬礦儲量占全國總儲量的64%，大型礦床大多可以露采，而且輝鉬礦的顆粒往往比較粗大，屬于易采易選型。單一鉬礦由于品位較低，精礦品位要求高，則需要多次精選。為防止其他硫化礦物和礦泥對精礦的污染，常用硫化鈉、氰化物、重鉻酸鹽等抑制硫化礦物的浮選[2]。而近些年來，銅鉬浮選中，常采用巰基乙酸鈉抑銅浮鉬，并得到了大力推廣。為此，試驗對陜西某地輝鉬礦進行了選礦試驗研究，以確定最佳的選礦工藝流程及方案，為礦石資源利用，礦業開發建廠設計提供初步依據。

1　礦石性質

1.1　試樣化學成分及鉬物相分析

試樣化學分析結果見表1，礦石鉬物相分析結果見表2。

由表1、表2可知，鉬品位為0.218%相對較高，而鉬礦浮選的雜質元素Cu、Pb含量均較低，有利于鉬的分選。硫化相(輝鉬礦)中鉬含量為0.21%，分布率為96.33%。

表1　試樣化學分析結果　%

注：Au、Ag含量單位為 g/t。

表2　礦石鉬物相分析結果　%

1.2　試樣巖礦鑒定

陜西某地輝鉬礦為鉀長花崗巖型輝鉬礦。輝鉬礦均分布于和鉀長石有關的花崗質巖石中，輝鉬礦具有3種不同的嵌布方式：①輝鉬礦以鱗片狀集合體為主，粒徑全部在0.1 mm以上，互相交織的輝鉬礦顆粒之間可見黃鐵礦分布；②輝鉬礦成單一的鱗片狀顆粒星散狀分布，輝鉬礦鱗片粒徑大于0.1 mm，結晶比較完整；③交代白云母的輝鉬礦大部分沿白云母的解離分布，成交代白云母結構，輝鉬礦粒徑大多小于0.1 mm。綜合分析，輝鉬礦粒徑均在0.1 mm以上，具有粗粒易分選的特征。不同嵌布方式的輝鉬礦見圖1。

圖1　不同嵌布方式的輝鉬礦

黃銅礦是含量少的金屬礦物，粒度比較細一般在0.1 mm以下，大部分粒徑小于0.048 mm，鉬浮選過程中需要考慮其富集造成鉬精礦中的銅超標。

2　選礦工藝流程試驗

2.1　原則流程的確定

陜西某地輝鉬礦粒徑均在0.1 mm以上，具有粗粒易分選的特征。原礦硫化相(輝鉬礦)中鉬含量為0.21%，分布率為96.33%，浮選回收鉬比較有利。為此，試驗確定采用單一浮選流程回收鉬[3]。對含量較低的銅礦物，試驗采用巰基乙酸鈉或硫化鈉抑制銅，以保證鉬精礦品位。由于原礦銅品位0.004 8%較低，粗選抑制銅會增加銅抑制劑的用量，所以考慮在鉬精選時抑制銅[4]。

2.2　磨礦細度試驗

礦石性質研究表明，輝鉬礦均分布于和鉀長石有關的花崗質巖石中，輝鉬礦以鱗片狀集合體為主，有的成單一的鱗片狀顆粒星散狀分布；輝鉬礦鱗片粒徑大于0.1 mm，具有粗粒易分選的特征，因此，浮選磨礦細度的選擇極為重要。

礦樣在磨礦細度-0.074 mm粒級含量分別為40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%，調整劑石灰500 g/t、捕收劑煤油60 g/t+柴油60 g/t、起泡劑2#油120 g/t的條件下進行1次鉬粗選磨礦細度試驗[5]，試驗結果見圖2。

圖2　磨礦細度試驗結果

由圖2可見，隨著磨礦細度的提升，精礦鉬品位有下降趨勢，鉬回收率有上升趨勢，當磨礦細度大于-0.074 mm 50%時，鉬回收率變化不大，綜合考慮，磨礦細度確定為-0.074 mm 50%。

2.3　石灰對比試驗

礦石性質表明，伴生礦物中有少量的黃鐵礦、磁黃鐵礦、鈦鐵礦等[1]，為了避免伴生礦物影響鉬精礦品位，使用石灰不但可作為pH值調整劑，也可作為黃鐵礦、磁黃鐵礦的抑制劑[5]。

礦樣在磨礦細度為-0.074 mm 50%，石灰用量分別為0、400 g/t，捕收劑用量煤油60 g/t+柴油60 g/t、起泡劑2#油用量120 g/t的條件下，進行1次鉬粗選石灰對比試驗，添加與不添加石灰對比試驗結果見表3。

由表3可知，添加石灰和不添加石灰，鉬回收率指標影響不大；但是不添加石灰時，精礦鉬品位為11.35%較高，考慮選礦藥劑成本，確定鉬粗選不添加石灰。

表3　石灰用量對比試驗結果

2.4　捕收劑煤油+柴油配比試驗

鉬礦浮選的捕收劑一般是煤油、柴油單獨或者配比使用[2]。礦樣在磨礦細度為-0.074 mm 50%、起泡劑2#油用量為120 g/t的條件下，添加不同捕收劑進行1次鉬粗選試驗，捕收劑煤油+柴油配比試驗結果見表4。

表4　捕收劑配比試驗結果

由表4可知，單獨使用煤油作為捕收劑，鉬品位為8.04%，鉬精礦回收率(96.95%)最高，因此，確定使用煤油作為捕收劑。

2.5　煤油用量試驗

礦樣在磨礦細度為-0.074 mm 50%、起泡劑2#油用量為120 g/t的條件下，添加煤油分別為60、90、120、150、180、210 g/t進行1次鉬粗選煤油用量試驗，試驗結果見圖3。

由圖3可見，隨著煤油用量的增加，精礦鉬品位和鉬回收率變化不大，最終確定煤油用量為90 g/t

圖3　煤油用量試驗結果

2.6　精選試驗

伴生礦物中有黃銅礦，黃銅礦容易富集，避免鉬精礦中銅含量超標，需在精選時考慮抑制銅。浮鉬抑銅藥劑主要是巰基乙酸鈉、硫化鈉，均單獨添加[2-3]。進行了3種精選方案的對比試驗：①不加任何抑制劑，進行空白精選；②精選作業添加巰基乙酸鈉抑制黃銅礦；③精選作業添加硫化鈉抑制黃銅礦。精選試驗流程見圖4，試驗結果見表5。

圖4　精選試驗流程

抑制劑及用量/(g/t)精選1精選2產品名稱產率/%品位/%MoCu回收率/%MoCu無無鉬精礦0.4340.270.1488.3813.47中礦10.213.570.0833.833.90中礦23.020.150.00812.315.47尾礦96.340.0110.00355.4877.16原礦100.000.200.0044100.00100.00巰基乙酸鈉:200巰基乙酸鈉:50鉬精礦0.3154.300.005787.120.32中礦10.108.550.0514.430.92中礦22.820.170.0302.4815.32尾礦96.770.0120.00475.9783.44原礦100.000.190.0055100.00100.00硫化鈉:500硫化鈉:100鉬精礦0.3051.540.01182.500.59中礦10.0818.160.0377.750.53中礦22.740.250.0283.6513.76尾礦96.880.0120.00496.1085.12原礦100.000.190.0056100.00100.00

由表5可知，①精選作業不添加黃銅礦抑制劑，鉬精礦未達到質量品級，如果增加1次精選，精礦鉬品位更好，但銅相應富集，造成鉬精礦中銅含量超標；②采用巰基乙酸鈉作為銅抑制劑，效果比較好，精礦鉬品位達到54.30%，鉬精礦中銅含量降至0.005 7%，鉬回收率87.12%；③采用硫化鈉作為銅抑制劑，鉬品位51.54%，鉬精礦中銅含量0.011%，鉬回收率82.50%，沒有添加巰基乙酸鈉效果好；通過3種精選方案的對比試驗結果分析，最終確定精選添加巰基乙酸鈉作為銅抑制劑。

2.7　閉路試驗

按照試驗確定的流程和條件，試驗過程中由于中礦返回增加浮選礦漿中藥劑濃度，因此，對藥劑用量進行了適當調整。閉路試驗流程見圖5，試驗結果見表6。

圖5　閉路試驗流程

%

由表6可知，閉路試驗獲得的鉬精礦產率為0.37%，鉬品為56.12%，鉬回收率為95.42%。

2.8　鉬精礦主要成分分析

為了考察鉬精礦質量，對閉路試驗最終鉬精礦進行了化學多元素分析，結果見表7。

表7　鉬精礦主要成分分析結果　%

由表7可知，鉬精礦達到了國家頒發的YS/T 235—2007精礦質量標準牌號KMo-53，SiO2、CaO、Cu、As等雜質含量符合要求。

3　結　語

(1)陜西某地輝鉬礦中金屬礦物主要為輝鉬礦，脈石礦物主要有石英、鉀長石、斜長石、絹云母；鉬物相分析可知，硫化相(輝鉬礦)中鉬含量為0.21%，分布率為96.33%(>30%)，該礦屬于硫化礦。

(2)礦石性質說明，陜西某地鉬礦是鉀長花崗巖型輝鉬礦。輝鉬礦粒徑在0.1 mm以上，主要以交代白云母和單獨的鱗片狀集合體為主；伴生礦物中有黃銅礦，雖然含量比較少不夠回收級別，但是黃銅礦容易富集造成鉬精礦含銅超標。通過對比試驗，選擇在鉬精選時添加巰基乙酸鈉來抑制銅，使鉬精礦達到質量品級。

(3)全流程閉路試驗為1粗2掃3精，最終獲得了鉬精礦產率為0.37%，鉬品位為56.12%，鉬回收率為95.42%的選礦技術指標。鉬精礦產品達到國家質量標準(YS/T 235—2007)牌號KMo-53。

(4)試驗確定的工藝流程簡單合理、易于操作，藥劑用量少，選別指標較好，可供該鉬礦作為資源利用，礦業開發建廠設計的技術依據。

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