內(nèi)蒙古某鉬精礦降鉛的選礦試驗(yàn)研究

駱 任（湖南有色金屬研究院，湖南長(zhǎng)沙 410100）

內(nèi)蒙古某鉬精礦降鉛的選礦試驗(yàn)研究

駱 任
（湖南有色金屬研究院，湖南長(zhǎng)沙 410100）

內(nèi)蒙古某大型鉬選礦廠生產(chǎn)的鉬精礦中含pb超標(biāo)（平均含Pb為2%左右），試驗(yàn)研究的目的就是尋找一種切實(shí)可行的方法將鉬精礦中的Pb含量降低至0.2%以內(nèi)。試驗(yàn)從工藝礦物學(xué)研究入手，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)流程，對(duì)Pb的來(lái)源、賦存狀態(tài)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)流程和藥劑制度進(jìn)行優(yōu)化，分別采用現(xiàn)有流程和優(yōu)化后的流程進(jìn)行了閉路對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)的結(jié)果表明：通過(guò)優(yōu)化后的流程和藥劑制度對(duì)降低鉬精礦中的Pb含量有顯著效果，可以給同類(lèi)礦山提供借鑒。

鉬精礦；超標(biāo)；工藝礦物學(xué)；抑鉛

鉬是自然界分布很少的一種元素，已知的鉬礦物約有20多種，其中輝鉬礦分布最廣，是工業(yè)上最重要的鉬礦物。經(jīng)浮選法獲得的一級(jí)鉬精礦產(chǎn)品要求含Mo不小于47%，含Pb不大于0.4%。我國(guó)的幾個(gè)大型鉬礦山，比如：金堆城、欒川鉬礦、黑龍江鹿鳴礦業(yè)、大蘇計(jì)鉬礦等，由于其鉬礦資源中伴生的Pb含量較低，不具備綜合回收的價(jià)值，故在實(shí)際生產(chǎn)中為確保主元素Mo的回收率，往往未對(duì)含Pb礦物進(jìn)行抑制，導(dǎo)致其在精選過(guò)程中不斷得到富集，導(dǎo)致最終的鉬精礦含Pb超標(biāo)。內(nèi)蒙古某大型鉬礦選礦廠生產(chǎn)的浮選鉬精礦產(chǎn)品中除含Pb超標(biāo)外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到一級(jí)鉬精礦產(chǎn)品的要求，這導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益受到了損失，故針對(duì)該鉬礦進(jìn)行了鉬精礦降鉛選礦試驗(yàn)研究。

本試驗(yàn)研究從工藝礦物學(xué)出發(fā)，先查明鉬精礦中Pb的賦存狀態(tài)（包含Pb的物相分析、粒度組成、與輝鉬礦之間的嵌布關(guān)系等）和Pb在鉬精礦中的富集原因后，提出了解決這一問(wèn)題的原則途徑，在此基礎(chǔ)上擬定了技術(shù)優(yōu)化路線，制定了試驗(yàn)方案。最終試驗(yàn)指標(biāo)表明：優(yōu)化后的工藝流程較優(yōu)化之前，獲得的鉬精礦中含Pb從2%左右降低至0.4%以下。

1 試樣性質(zhì)

原礦中主要目的回收元素為Mo，綜合回收的元素為S，Mo主要以輝鉬礦的形式存在，S主要以黃鐵礦的形式存在；礦石中的Pb含量為0.01%，主要以方鉛礦的形式存在。

目前生產(chǎn)上的工藝流程為：原礦經(jīng)磨礦后采用鉬硫等可浮工藝（一次粗選兩次精選三次掃選）進(jìn)行鉬硫等可浮，中礦產(chǎn)品按順序返回；粗選精礦經(jīng)兩次精選后進(jìn)入鉬硫分離系統(tǒng)進(jìn)行鉬硫分離，鉬硫分離系統(tǒng)給礦進(jìn)行再磨后采用抑硫浮鉬的原則流程進(jìn)行鉬硫分離（一次粗選三次掃選五次精選）獲得鉬精礦和硫精礦。粗選精礦中含Pb為0.3%左右，硫精礦中含Pb為0.07%左右，鉬精礦中含Pb為1.8%左右，Pb在鉬精礦中得到了富集，使得鉬精礦中含Pb超標(biāo)。

試驗(yàn)的研究對(duì)象為取自生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的鉬硫等可浮粗精礦。鉬硫等可浮粗精礦多元素化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 鉬硫等可浮粗精礦多元素化學(xué)分析結(jié)果%

從表1的分析結(jié)果可知，試樣中主要目的回收元素Mo含量為5.50%，可綜合回收元素S含量為43.91%，有害元素Pb的含量為0.25%。

1.1 鉛的賦存狀態(tài)

為了查明鉬硫等可浮粗精礦中Pb的賦存狀態(tài)，對(duì)試樣進(jìn)行了Pb的物相分析，鉛的物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 鉬硫等可浮粗精礦鉛物相分析結(jié)果%

從表2的物相分析結(jié)果可知，試樣中的鉛主要賦存于硫化鉛方鉛礦中，約占總鉛的92%，其它形式的鉛含量甚少。

為了查明鉛的分布情況，分別對(duì)試樣和目前生產(chǎn)上的鉬精礦進(jìn)行了篩分，篩分試驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)表3和表4。

表3 試樣粒度組成及Pb分布情況

表4 鉬精礦粒度組成及Pb分布情況

從表3和表4的篩分結(jié)果可知，鉬精礦中的Pb主要分布在-0.025 mm粒級(jí)，約占83.36%，而在試樣中該粒級(jí)中的Pb占有率僅為25.99%，由于鉬硫分離作業(yè)的硫精礦中Pb含量甚微，故可以推斷含鉛礦物在再磨作業(yè)中在-0.025 mm粒級(jí)中得到了富集。

將試樣和鉬精礦磨片后分別進(jìn)行鏡下檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明：試樣中細(xì)顆粒（粒徑小于0.05 mm）的方鉛礦主要以單體解離的形式存在，而顆粒較大的方鉛礦則主要分別與輝鉬礦和黃鐵礦呈集合體狀態(tài)呈現(xiàn)，這部分方鉛礦約占30%，這與粒度組成及Pb分布情況分析獲得的結(jié)果相符合；鉬精礦中的方鉛礦以-0.005 mm粒級(jí)為主，約占80%，這部分方鉛礦均是呈單體解離狀態(tài)；這說(shuō)明試樣中的方鉛礦在再磨作業(yè)中存在嚴(yán)重的過(guò)磨現(xiàn)象，這可能是導(dǎo)致鉬精礦中含Pb超標(biāo)的主要因素。

1.2 鉛的富集原因的分析

原礦的工藝礦物學(xué)研究結(jié)果表明，礦石中的方鉛礦與輝鉬礦和黃鐵礦存在共生關(guān)系，由于目前生產(chǎn)上鉬硫等可浮的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占65%左右，該條件下方鉛礦與輝鉬礦以及黃鐵礦之間難以實(shí)現(xiàn)較好的單體解離，而在現(xiàn)有產(chǎn)能條件下進(jìn)一步提高磨礦細(xì)度的可能性不大，同時(shí)生產(chǎn)實(shí)踐表明，現(xiàn)有工藝條件下在鉬硫等可浮階段加入方鉛礦的抑制劑對(duì)Mo的浮選回收不利，因此，要降低鉬精礦中的Pb含量只能從鉬硫分離作業(yè)著手，力爭(zhēng)將方鉛礦富集在硫精礦中去以獲得高品質(zhì)的鉬精礦。

由于在鉬硫等可浮階段為了確保Mo的回收率而沒(méi)有對(duì)方鉛礦進(jìn)行抑制，而部分方鉛礦與輝鉬礦存在共生關(guān)系，導(dǎo)致其上浮并在鉬硫精礦中得到了初步富集，同時(shí)已經(jīng)單體解離的方鉛礦由于與系統(tǒng)中的油藥的不斷接觸，使得其表面被疏水藥劑吸附，亦使之上浮到了鉬硫精礦中。鉬硫精礦進(jìn)行再磨有利于方鉛礦與輝鉬礦實(shí)現(xiàn)單體解離，但是由于輝鉬礦具有撓性且其表面光滑，而方鉛礦表面性脆且易磨，在與輝鉬礦進(jìn)行共磨時(shí)，很容易出現(xiàn)“過(guò)磨”現(xiàn)象，一旦其出現(xiàn)過(guò)磨，方鉛礦將因?yàn)槟嗷y以抑制，出現(xiàn)鉛鉬共浮導(dǎo)致鉬精礦中的鉛再次富集。同時(shí)對(duì)于已經(jīng)單體解離的輝鉬礦如果再進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間磨礦將導(dǎo)致其自身的極性鍵發(fā)生斷裂而使之呈現(xiàn)極性力，為了達(dá)到平衡它將不斷與周?chē)耐再|(zhì)礦物或者泥化礦物發(fā)生相互吸附、聚團(tuán)，形成難以抑制的團(tuán)聚物上浮進(jìn)入鉬精礦，影響其精礦品質(zhì)。

要解決這個(gè)問(wèn)題，需要從兩個(gè)方面入手：（1）要確保在鉬硫精礦進(jìn)行再磨之前進(jìn)行有效分級(jí)，盡可能地使已經(jīng)單體解離的礦物不進(jìn)入再磨作業(yè)；（2）在確保第一條措施有效實(shí)施的情況下，在分離作業(yè)中使用方鉛礦的有效抑制劑，使之得到有效抑制進(jìn)入硫精礦中，以獲得高品質(zhì)的鉬精礦。

2 試驗(yàn)部分

試驗(yàn)首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取得的鉬硫精礦進(jìn)行了直接再磨與分級(jí)再磨的對(duì)比試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上探索了添加方鉛礦抑制劑對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的改善作用。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的分析，確定了解決鉬精礦中鉛超標(biāo)這一問(wèn)題可行的技術(shù)路線。

2.1 鉬硫精礦分級(jí)再磨與不分級(jí)再磨對(duì)比試驗(yàn)

鉬硫精礦分級(jí)再磨與不分級(jí)再磨對(duì)比試驗(yàn)原則工藝流程分別如圖1和圖2所示，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

圖1 鉬硫分離預(yù)先分級(jí)后再磨試驗(yàn)原則工藝流程

圖2 鉬硫分離直接再磨試驗(yàn)原則工藝流程

表5 鉬硫精礦分級(jí)再磨與不分級(jí)再磨對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果%

從表5的試驗(yàn)結(jié)果可知，同等條件下，采用分級(jí)再磨獲得的試驗(yàn)指標(biāo)要優(yōu)于直接再磨，主要表現(xiàn)在，鉬精礦中Mo的品位和回收率均相對(duì)較高，而Pb含量則分別從1.79%降至1.29%和0.92%；采用0.037 mm的粒級(jí)作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)獲得的試驗(yàn)指標(biāo)相對(duì)較好。

試驗(yàn)結(jié)果表明再磨之前對(duì)鉬硫精礦進(jìn)行分級(jí)有利于降低鉬精礦中的Pb含量，提高鉬精礦的品質(zhì)。這也驗(yàn)證了鉬硫精礦不分級(jí)再磨會(huì)導(dǎo)致方鉛礦的泥化而產(chǎn)生鉬鉛共浮的推論，說(shuō)明預(yù)先分級(jí)可以在一定程度上使之得到改善。

2.2 鉬硫分離抑鉛試驗(yàn)

鉬硫分離抑鉛試驗(yàn)是在預(yù)先分級(jí)再磨（分級(jí)粒度為0.037 mm）的條件下進(jìn)行的。在探索試驗(yàn)中分別采用：重鉻酸鉀+水玻璃組合、重鉻酸鉀+CMC組合、CMC+水玻璃組合、重鉻酸鉀+磷酸鹽組合、CMC+硫酸鋅組合、CMC+磷酸鹽組合以及P2S5+ NaOH組合進(jìn)行了抑鉛效果的對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果表明：采用P2S5+NaOH組合獲得的效果最佳。

P2S5+NaOH組合配置過(guò)程中二者發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有：

其中Na3PO2S2和Na3PO3S是抑制方鉛礦的主要成分，這兩種物質(zhì)均能與方鉛礦的表面發(fā)生化學(xué)性吸附，生成表面親水的難溶性磷代磷酸鉛的覆蓋膜，而使方鉛礦受到強(qiáng)烈的抑制。由于其抑制效果與二者的配比有一定的關(guān)系，試驗(yàn)中分別采用1∶1.4和1∶1.8的配比進(jìn)行抑鉛對(duì)比試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了用量條件試驗(yàn)。試驗(yàn)原則工藝流程同圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6和表7。

表6 鉬硫鉛抑制劑配比試驗(yàn)結(jié)果%

從表6的試驗(yàn)結(jié)果可知，采用P2S5+NaOH組合作為鉬硫分離作業(yè)中鉛的抑制劑，當(dāng)二者配比為1∶1.4時(shí)獲得的鉬精礦中含Pb為0.51%，當(dāng)二者配比為1∶1.8時(shí)獲得的鉬精礦中含Pb僅為0.32%，因此確定后續(xù)的試驗(yàn)采用1∶1.8對(duì)抑制劑組合進(jìn)行配置。

從表7的試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著組合抑制劑用量的加大，鉬精礦中Pb的含量呈下降趨勢(shì)，Mo的品位呈上升趨勢(shì)，回收率總體呈緩慢下降趨勢(shì)，說(shuō)明采用該藥劑組合可以有效降低鉬精礦的鉛含量提高鉬精礦品質(zhì)。

表7 鉬硫鉛抑制劑組合用量試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)對(duì)上述試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可知，鉬硫精礦再磨之前先進(jìn)行預(yù)先分級(jí)可在一定程度上緩解方鉛礦的過(guò)磨現(xiàn)象有利于改善鉬精礦的品質(zhì)，將預(yù)先分級(jí)與P2S5+NaOH組合抑制劑進(jìn)行結(jié)合則可將鉬精礦中的Pb含量降低至0.4%以內(nèi)，獲得合格的一級(jí)鉬精礦產(chǎn)品。因此，推薦在原有工藝流程的基礎(chǔ)上增加鉬硫粗精礦分級(jí)作業(yè)，同時(shí)增加組合抑制劑的加藥點(diǎn)，該技術(shù)方案易于工業(yè)實(shí)施。

3 結(jié) 論

1.工藝礦物學(xué)研究和選礦試驗(yàn)研究結(jié)果表明：目前生產(chǎn)上鉬精礦中含鉛超標(biāo)，主要是因?yàn)榉姐U礦在再磨作業(yè)中過(guò)磨泥化與輝鉬礦產(chǎn)生共浮現(xiàn)象，最終上浮至鉬精礦中所致。

2.在查明含鉛超標(biāo)的原因后，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)際，推薦采用鉬硫精礦先預(yù)先分級(jí)后（分級(jí)粒度為0.037 mm）再進(jìn)行再磨，同時(shí)采用P2S5+NaOH組合抑制劑對(duì)方鉛礦進(jìn)行抑制，可以獲得含Pb＜0.4%，含Mo＞47%的一級(jí)鉬精礦產(chǎn)品；試驗(yàn)結(jié)果表明采用該工藝流程和藥劑制度對(duì)Mo的回收率影響甚微。

3.本試驗(yàn)研究推薦的工藝流程與生產(chǎn)流程相比，僅需要在鉬硫精礦再磨作業(yè)之前增加分級(jí)工藝和組合抑制劑的給藥點(diǎn)，其工業(yè)實(shí)施的投資小、風(fēng)險(xiǎn)小，有較大的推廣意義。

［1］ 胡熙庚.有色金屬硫化礦選礦［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1984.

［2］ 見(jiàn)百熙.浮選藥劑［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1979.

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［4］ 陳新林.內(nèi)蒙古某低品位鉬礦選礦工藝試驗(yàn)研究［J］.礦冶工程，2010，30（2）：40-43.

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Experimental Study on Mineral Processing of Reducing Lead of a Inner Mongolia Molybdenum Concentrate

LUO Ren
（Hunan Research Institute of Nonferrous Metals，Changsha 410100，China）

Pb containing molybdenum concentrate in Inner Mongolia a large molybdenum concentrator in the production is over standard（average Pb containing2%or so）.The aim of this pilot study is to find a feasiblemethod to reduce the Pb content in molybdenum concentrate to less than 0.2%.Starting from the process mineralogy，combined with on-site production process，the sources，occurrence state of Pb were analyzed.On the basis，the process and reagent system were optimized，respectively using the existing process and optimization process after closed contrast tests.The results show that：the Pb content in molybdenum concentrate can be reduced by optimizing the process and reagent system，which can provide reference for similarmines.

molybdenum concentrate；over standard；processmineralogy；inhibition of lead

TD952

A

1003-5540（2016）01-0008-04

2015-08-10

駱 任（1984-），男，工程師，主要從事有色金屬選礦工藝研究工作。