铜矿石中低品位辉钼矿回收工艺研究

第２０卷第３期　矿　冶　Ｖｏ１．２０，Ｎｏ．３　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２０１　１　２０１１年９月　ＭＩＮＩＮＧ＆ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ　文章编号：１００５－７８５４（２０．１１）０３—００１６—０５　铜矿石中低品位辉钼矿回收工艺研究　纪军　（北京矿冶研究总院北矿机电科技有限责任公司，北京１０００７０）　摘　要：铜矿石中低品位辉钼矿是钼金属的重要来源之一，也是选矿的难点之一。试验采用等可浮～　铜、钼分离工艺，等可浮获得的铜钼混合精矿在抑铜浮钼的铜、钼分离工艺中，铜矿物相对容易被抑制，　可改善铜、钼分离的矿浆条件，降低抑制剂用量、铜钼分离时矿浆的黏度及铜、钼分离的生产成本。　关键词：黄铜矿；辉钼矿；铜钼分离；等可浮　中图分类号：ＴＤ９５４　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－７８５４．２０１１．０３．００４　ＲＥＳＥＡＲＣＨ　ＯＮ　ＬＯＷ．ＧＲＡＤＥ　ＭＯＬＹＢＤＥＮＩＴＥ　ＲＥＣＯＶＥＲ　ＰＲ０ＣＥＳＳ　ＩＮ　Ｃ０ＰＰＥＲ　０ＲＥ　１Ｉ　Ｊｕｎ　（Ｂｅｉｋｕａｎｇ　Ｍｅｃｈｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，　Ｂｅ　ｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１　０００７０，Ｃｈｉｎａ　ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｌｏｗ—ｇｒａｄｅ　ｍｏｌｙｂｄｅｎｉｔｅ　ｉｎ　ｃｏｐｐｅｒ　ｏｒｅ　ｉｓ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｓｏｕｒｃｅ　ｏｆ　ｍｅｔａｌ　ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ，ａｎｄ　ｉｔｓ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｉｃｕｌｆｔｉｅｓ　ｉｎ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｄｒｅｓｓｉｎｇ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｒｅａ．Ｔｈｅ　ｉｓｏ—ｆｌｏｔａｂｉｌｉｔｙ　ｗｉｔｈ　Ｃｕ＆Ｍｏ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｓ　ａｄｏｐｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ．Ｂｙ　ｉｓｏ—ｆｌｏｔａｂｉｌｉｔｙ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ　ｃｏｐｐｅｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ　ｍｉｘｔｕｒｅ　ｏｆ　ｃｏｐｐｅｒ　ａｎｄ　ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ　ｃａｎ　ｂｅ　ｅａｓｉｌｙ　ｓｍｏｔｈｅｒｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｌｕｒｒｙ　ｔｏ　ｓｅｐａｒａｔｅ　ｃｏｐｐｅｒ　ａｎｄ　ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ，ｔｈｕｓ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｄｏｓａｇｅ　ｏｆ　ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ，ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｌｕｒｒｙ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｓｔ　ａｓ　ｗｅｌ１．　ＫＥＹ　ＷＯＲＤＳ：ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ；ｍｏｌｙｂｄｅｎｉｔｅ；Ｃｕ・Ｍｏ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｉｓｏ—ｆｌｏｔａｂｉｌｉｔｙ　钼是一种具有高沸点及高熔点的难熔金属，具　有低的线膨胀系数和高热导率，并具有较高的弹性　物中，脉石矿物中包裹的金所占比重不大。　在该类矿石的选矿中，最常见的工艺是先选出　一模量，这些特性，使铝及其化合物在电气、钢铁、化　工、能源等领域有着广泛的应用。自然界钼的含量　个铜钼混合精矿，再进行铜一钼分离，金主要富集　于铜精矿中。铜钼分离多采用浮钼抑铜，但由于在　很低，在地壳中钼的平均含量为１．１×１０一，根据选　矿工艺特点，钼的富集来源于两大类矿石：（１）硫化　钼矿石；（２）硫化铜钼矿石¨　。　内蒙古某铜矿石中可以回收的金属元素主要为　铜、钼、金，其中铜的品位为０．５６％，钼的品位为　０．０ｌ３％，金的品位０．３６　ｇ／ｔ，矿石中铜、钼矿物主要　是黄铜矿、辉钼矿，大部分金以单体及裸露金的形式　该类矿石中钼品位一般较低，被抑制的铜矿物量较　大，加之在进行铜钼混合浮选时，使用了铜矿物捕收　剂，致使铜矿物抑制难度加大，铜钼分离流程中矿浆　黏度增加，分离比较困难。试验采用等可浮工艺，先　针对辉钼矿进行回收，对铜矿物不进行针对性的抑　制，部分易浮的铜矿物进入该粗精矿中，再针对该钼　铜混合精矿进行钼・铜分离，获得钼精矿和铜精矿　１；然后加强对未获得回收的铜矿物进行强浮选回　产出，其次是赋存在载体矿物黄铜矿、黄铁矿等硫化　收稿日期：２０１０—１２—１６　收，获得铜精矿２，将铜精矿１和铜精矿２混合，作　为总铜精矿出售。等可浮工艺改善钼一铜分离的矿　浆条件，降低分离难度和分离成本。　作者简介：纪军，选矿专业教授级高级工程师。　纪　军：铜矿石中低品位辉钼矿回收工艺研究　・１７・　１　原矿性质　１．１原矿主要成分分析　贵金属矿物主要有自然金、银金矿和碲银矿、辉银　矿；其他的金属矿物还有黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、　方铅矿、闪锌矿、钛铁矿、赤铁矿等。脉石矿物主要　为钠长石、钾长石、黑云母、绿泥石、绿帘石、普通辉　石、角闪石、方解石和石英，其次为磷灰石、金红石、　原矿主要成分分析结果见表１。矿石中的矿物　组成比较复杂，其中铜、钼两元素都以独立矿物存　在。铜的独立矿物较多，有黄铜矿、斑铜矿、蓝辉铜　榍石和锆石等。　矿、铜蓝和黝铜矿等；钼的独立矿物主要为辉钼矿；　表１　原矿主要成分化学分析结果　Ｔａｂｌｅ　１　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｒｕｎ—ｏｆ－ｍｉｎｅ　ｏｒｅ　注：Ａｕ，Ａｇ的品位单位为ｇ／ｔ。　１．２主要矿物的物相分析　选分离的主要矿物嵌布特征和影响浮选回收率的因　铜、钼、金等主要矿物的物相分析结果见表２、　素如下：　表３、表４。　黄铜矿是本矿石中含量最高的铜矿物，其矿物　表２铜的化学物相分析结果　相对含量为１．５０％，其它铜矿物含量甚微。黄铜矿　Ｔａｂｌｅ　２　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｃｏｐｐｅｒ　ｐｈａｓｅ　主要有以下几个典型嵌布特征：　（１）部分黄铜矿呈中、粗粒他形不规则状嵌布在　脉石矿物中，黄铜矿虽然嵌布粒度较粗，可其内部往　注：其他铜主要指脉石矿物中包裹的微细粒铜矿物中铜。　往包裹有脉石矿物、黄铁矿、磁铁矿以及辉钼矿，若　不细磨黄铜矿难以与其他矿物充分解离，同时对铜、　表３钼的化学物相分析结果　钼的分选也极为不利。　Ｔａｂｌｅ　３　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ　ｐｈａｓｅ　（２）大部分黄铜矿呈不规则状嵌布在脉石矿物　中，黄铜矿具有中细粒嵌布的特点。嵌生在脉石矿　物中细粒黄铜矿比较多，因其嵌布粒度细且嵌布边　界不规则，在磨矿过程中充分解离相对比较困难。　表４金的化学物相分析结果　（３）矿石中黄铜矿也常与蓝辉铜矿、斑铜矿等铜　Ｔａｂｌｅ　４　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｇｏｌｄ　ｐｈａｓｅ　矿物紧密共生，浮选作业时这些含铜较高的铜矿物　也将进入铜精矿。　（４）黄铜矿与自然金、银金矿、碲银矿等贵金属　矿物共生较为密切，或与自然金、碲银矿紧密连生或　注：磨矿细度一０．０７４　ｍｍ占９５％　内部包裹微细粒的银金矿，选别作业时它们将随黄　铜矿一起富集在铜精矿中。　铜、钼的物相分析结果表明，该矿石的氧化程度　辉钼矿是本矿石中钼的主要回收对象，其矿物　很低，铜、钼元素主要是以硫化物形式存在；金主要　相对含量为０．０２％。　以单体和裸露金的形态存在，有利于金的浮选富集　矿石中辉钼矿主要呈细粒片状单晶或者是中粗　和回收。　粒集合体的形式嵌布在脉石矿物中；其中与黄铜矿　１．３主要矿物的嵌布特征和影响选矿回收率的因　连生的辉钼矿比较常见，而与黄铁矿紧密共生的辉　素分析　钼矿则比较少。矿石中片状辉钼矿嵌布粒度较细，而　该矿石含Ｃｕ　０．５６％，Ｍｏ　０．０１３％，Ａｕ　０．３６　ｇ／ｔ，　辉钼矿集合体的粒度较粗，辉钼矿片宽一般为０．０１２　由铜、钼的物相分析结果可见，矿物的氧化程度较　～０．０４３　ｍｍ，最大粒度可达０．０６　ｌｌｌｍ。对该矿石而　低，理论上铜、钼的回收率较高，影响该矿石铜、钼浮　言，辉钼矿的单体解离问题是其合理回收的关键。　矿　冶　该矿石中金的含量为０．３６　ｇ／ｔ，作为伴生的贵　金属已达到了综合回收的水平。矿物学研究表明，　该矿石中贵金属矿物有自然金和银金矿，但所发现　在脉石矿物中，磨矿时边界不规则的黄铜矿或者是　包裹在脉石中的黄铜矿不易充分单体解离；　（３）在细磨条件下，依然呈脉石包裹金及黄铁　矿包裹金，将成为浮选铜钼矿物时金的主要损失形　态。　的贵金属矿物的嵌布粒度都比较细（＜０．０２０　ｍｍ）。　一０．０７４　ｍｍ占８５％的选矿综合样中大部分金以单　体及裸露金的形式产出（占７１．４３％），其次是赋存　在其载体矿物黄铜矿、黄铁矿等硫化物中（占　１７．１４％），而脉石矿物中包裹的金所占比重不大。　由以上主要矿物的嵌布特征可见，影响铜一钼矿　物分选及回收率的主要因素有：　２铜、钼浮选闭路试验　２．１不同磨矿细度条件下。铜钼混合浮选闭路试验　比较　分别采用磨矿细度为一０．０７４　ｍｍ占８５％和　６５％进行铜、金、钼混合浮选闭路试验。其中磨矿细　度为一０．０７４ｒｎｍ占８５％分别进行了粗精矿再磨和粗　精矿不再磨两个闭路试验。闭路试验结果见表５。　（１）黄铜矿中包裹有细粒辉钼矿，即使细磨，部　分辉钼矿也难以与铜矿物单体解离；　（２）大部分黄铜矿以中细粒不规则状分散嵌布　表５铜金钼混合浮选闭路试验结果　Ｔａｂｌｅ　５　Ｃｌｏｓｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　Ｃｕ．Ａｕ．．ＭＯ　Ａｕ　，Ａｇ　单位为ｇ／ｔ　由试验结果分析，在较高的磨矿细度条件下，　根据矿石性质，采用粗磨（一０．０７４　ｈｉｍ占　铜、金、钼的回收率均较高，考虑到尾矿要作为井下　采矿回填用料，经技术经济比较，采用粗选磨矿细度　一６５％），铜、钼、金混合浮选，混合精矿进行铜钼分离流　程，分别进行了“铜钼混合浮选一铜钼分离”和“等可　浮～铜钼分离”闭路试验，浮选闭路试验指标见表６；　０．０７４　ｍｍ占６５％，铜钼混合浮选一粗精再磨流　程较为合理。　２．２钼铜分离闭路试验　“铜钼混合浮选＿铜钼分离”闭路试验流程见图１，　“等可浮一铜钼分离”闭路试验流程见图２。　表６铜钼分离闭路试验结果　Ｔａｂｌｅ　６　Ｃｌｏｓｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　Ｃｕ—Ｍｏ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　Ａｕ　，Ａｇ　单位为ｇ／ｔ　纪军：铜矿石中低品位辉钼矿回收工艺研究　・ｌ９・　钼精矿　图１　“铜钼混合浮选一铜钼分离”闭路试验流程　Ｆｉｇ．１　Ｃｌｏｓｅｄ—ｃｉｒｃｕｉｔ　ｔｅｓｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ“ｃｏｐｐｅｒ—ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ　ｌｏｔａｔｉｏｎ—ｃｏｐｐｅｒ—ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ　ｓｅｐａｒｆａｔｉｏｎ”　由闭路试验结果分析，在“等可浮一铜钼分离”　工艺中，铜精矿１与铜精矿２混合，作为混合铜精　矿，铜品位达到２２．３８％，铜的回收率达到９０．４３％；　与“铜钼混合浮选一铜钼分离”比较，铜、金、银的回　收情况相差不大，仅钼的回收率略低。但“等可　浮一铜钼分离”在铜钼混选工艺中，仅采用回收钼　・２０・　矿　冶　的捕收剂，同时未对铜矿物进行抑制，使绝大部分辉　钼矿和部分可浮性好的铜矿物进入铜钼混合粗精　物相对容易被抑制，可改善铜钼分离的矿浆条件，降　低抑制剂用量、铜钼分离时矿浆的黏度，及降低铜钼　分离的生产成本。　矿，该混合精矿在抑铜浮钼的铜钼分离工艺中，铜矿　钼精矿　图２　“等可浮一铜钼分离”闭路试验流程　Ｆｉｇ．２　Ｃｌｏｓｅｄ—ｃｉｒｃｕｉｔ　ｔｅｓｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ“ｉｓｏ—ｆｌｏｔａｂｉｌｉｔｙ—ｃｏｐｐｅｒ，　ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ’’　（下转至第６０页）　矿　冶　４　结论　电化学性能研究［Ｊ］．西北师范大学学报，２００８（１）：５６．　５９．　（１）Ｃｏ（ＯＨ）：由于具有独特的空间交错的纳米　［３］王兴磊，欧阳艳，阿克木．水热法制备Ｃｏ（ＯＨ）及其超　电容特性［Ｊ］．伊犁师范学院学报，２００９（４）：２０－２２．　片状结构、良好的氧化还原反应活性以及在电化学　［４］冯忠厚，韩树民，李嫒，等．Ｃｏ（ＯＨ）　的制备及其电化学　电容方面表现出的优良性能和其良好的性价比而有　性能的研究［Ｊ］．燕山大学学报，２００８（６）：５２１．５２４．　望成为一种可替代贵金属氧化物的电极。　［５］徐秋红，张土国，李大枝．连续加料湿法合成Ｂ—Ｃｏ　（２）目前Ｃｏ（ＯＨ）　的合成方法主要有电解合　（ＯＨ）　的研究［Ｊ］．科技咨询导报，２００７（３０）：２－３．　成法、直接化学合成法和沉淀转化法连续加料湿法　［６］叶向果，张校刚，王兴磊，等．均匀沉淀法制备Ｃｏ（ＯＨ），　合成法、溶胶凝胶法、水热法及室温固相合成法等。　及其超电容特性［Ｊ］．无机化学学报，２００７，１０：１７２９．　１７３２．　但在实际生产中考虑到可操作性主要采用直接化学　［７］原长洲，张校刚，高博．多孔ｃｏ（ＯＨ），的制备及其超电　合成法和电解合成法来制取Ｃｏ（ＯＨ）　。　容特性［Ｊ］．应用化学，２００６（４）：４５６－４５８．　（３）国内外对氢氧化亚钴在电极材料方面的研　［８］张密林，刘志祥．沉淀转化法制备的ｃｏ（ＯＨ）　的超级　究很多，也很广泛，但是大都是将其作为重要的电池　电容性［Ｊ］．２００２（５）：５１３—５１７．　添加剂使用，或者是电容器的材料或合成其它电极　［９］谢朋，翟玉春，翟秀静，等．添加剂Ｃｏ（ＯＨ）　的制备研　材料的前躯体，但对氢氧化亚钴单独作为电极材料　究［Ｊ］．电源技术，１９９８（４）：１４８—１５１．　［１０］谢朋，翟玉春，翟秀静，等．蓄电池添加剂Ｃｏ，ＣｏＯ，Ｃｏ　的研究却很不够，由于氢氧化亚钴具有优越的电化　（ＯＨ）２的研究现状［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　学性能，因此，对用氢氧化亚钴单独作为电极材料的　Ｓｏｕｒｃｅｓ，１９９８（５）：２２２－２２４．　可行性进行基础理论研究是一项非常具有研究价值　［１１］杨幼平，赵世兴，黄可龙，等．　—Ｃｏ（ＯＨ）　的合成及　及前景的课题。　其电化学电容行为［Ｊ］．中国有色金属学报，２００８（６）：　３２６－３３０．　参考文献：　（１２］常照荣，彭鹏，任行涛，等．蓄电池添加剂Ｂ—Ｃｏ　［１］胡中爱，付国瑞，金小青，等．电沉积法制备Ｃｏ（ＯＨ），　（ＯＨ）　合成的新工艺［Ｊ］．化学世界，２００２（１１）：２６３—　２６５．　薄膜及其电化学性能研究［Ｊ］．西北师范大学学报，　［１３］冯忠厚．ｐ—Ｃｏ（ＯＨ）　的室温固相制备和电化学性能　２０１０（２）：６４－６８．　研究［Ｄ］．秦皇岛：燕山大学，２００９．　［２］莫丽萍，石俊，冯晓娟，等．片状ｃｏ（ＯＨ）　的制备及其　（上接第２０页）　３　结语　浮选一铜钼分离”工艺比较，金属铜的回收情况相　差不大，等可浮获得的铜钼混合精矿在抑铜浮钼的　该矿石中可回收的金属矿物主要是铜、金、钼，　铜钼分离工艺中，铜矿物相对容易被抑制，可改善　根据矿石性质，铜的嵌布粒度较细，金的粒度也较　铜、钼分离的矿浆条件，降低抑制剂用量、铜钼分离　细，采用细磨，可增加矿物间，尤其是目的矿物与脉　时矿浆的黏度及铜、钼分离的生产成本。　石间的单体解离度，考虑到磨矿成本及尾矿将作为　矿山回填用料，粗选磨矿细度采用一０．０７４ｍｍ占　参考文献：　６５％，为提高精矿品位，采用粗精矿再磨精选。　（１］张启修，赵秦生．钨钼冶金［Ｍ］．北京：冶金工业出版　采用“等可浮一铜钼分离”工艺，与“铜钼混合　社，２００５．