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钨矿山伴生多金属硫化矿的来源及回收工艺

作者:红星机器 发布时间:2016-03-29

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我国钨矿资源储量丰富,但多以伴生形式存在,为了实现钨矿资源利用率的提高,提高钨矿上的经济效益。文章针对中国钨矿山伴生的钼、铋、铜等硫化矿的走向、赋存状态及浮选分离工艺进行探讨,为实现钨矿山经济效益提供建议和参考。

浮选机

一、伴生多金属硫化矿的来源

对伴生多金属硫化矿进行综合回收,首先要明确其走向,再对其进行工艺矿物学研究,查明有益和有害元素的赋存状态,制定科学合理的选别方法。因此,首先对不同钨矿山伴生多金属硫化矿的走向进行了详细研究。根据不同钨矿山的选钨流程特点,总结了伴生多金属硫化矿的来源。

1、原矿

在以白钨为主的钨矿山,选厂一般采用先浮硫再浮钨的全浮选工艺流程,浮选出的硫精矿即为伴生多金属硫化矿,因此白钨选厂的伴生多金属硫化矿直接来源于原矿。

2、预选块矿

黑钨矿山的选钨流程一般是先对出窿矿石进行预选,通过大量丢废提高矿石品位。预选作业不仅能提高矿石品位,还能节省大量选矿成本。

3、重选毛砂

由于伴生金属矿物比重较大,因此随选钨流程后在重选毛砂中得到富集。这部分富集后的伴生多金属硫化矿通过枱浮和浮选工艺进行分选,得到的硫化矿就是回收伴生矿物的主要来源。我国大部分黑钨矿山的伴生多金属硫化矿来自于重选钨毛砂枱浮和浮选精矿。

4、重选尾矿

由于伴生金属种类多,且嵌布粒度及共生关系复杂,而且黑钨矿重选丢尾时的粒度较粗,使得以连生体形式存在的伴生金属矿物未达到完全解离而损失,导致相当数量的伴生金属矿物损失于钨重选尾矿中。

5、钨细泥

钨矿性脆,在磨矿过程中易产生过粉碎现象。预选前洗矿产生的原生泥,以及磨矿以后进入重选段脱泥作业产生的次生泥,均富含钨和伴生多金属硫化矿。

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二、伴生多金属硫化矿的共生关系及赋存状态

查明了钨矿山伴生多金属硫化矿的来源后,还需对其开展详细的工艺矿物学研究工作,查明伴生金属矿物特性,不同元素的赋存状态和共生关系,以及影响其选别的矿物学因素等,为其综合回收提供科学依据。我国钨矿山伴生多金属硫化矿多以钼、铋、铜等常见硫化矿物为主,其在钨矿中的赋存状态各不相同。

三、伴生多金属硫化矿浮选分离研究现状

钨矿山伴生多金属硫化矿的来源和赋存状态的研究结果表明,伴生多金属硫化矿的来源各异,矿石性质复杂,有价元素多,导致有用矿物分离难度大。目前,我国大部分钨矿山主要采用浮选法对其进行综合回收。其常用的浮选原则流程主要有4种,分别为优先浮选流程、混合浮选流程、部分混合优先浮选流程和等可浮流程。

辉钼矿、辉铋矿、黄铜矿等矿物常伴生于低品位钨矿石中,大多数的钨矿山都伴生有这些矿物。但是目前只有少数选厂对重选尾矿中的伴生多金属硫化矿进行回收,这除了技术原因外,主要还受成本的制约;另一方面,混合硫化矿难分离一直是影响钨矿山伴生金属综合回收指标的重要因素。因此,混合硫化矿的有效分离是提高钨矿山伴生多金属硫化矿选矿回收率的关键。伴生多金属硫化矿以有价金属矿物种类多,可浮性相近,相互分离困难为特点,特别是对铜铋分离、铋硫分离等到今仍是一些矿山未能解决的难题。钼铋铜等伴生多金属硫化矿的浮选分离一直是选矿界较难的课题,选矿工作者对此做了大量工作。

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1、钼铋分离

由于辉钼矿天然可浮性好,具有易浮难抑的特点,一般采用抑铋浮钼工艺来实现钼铋的有效分离。因此,针对含钼铋矿物的伴生硫化矿主要采用钼铋混浮和优先浮钼的浮选原则流程。

江西盘古山钨矿、西华山钨矿、钨矿均伴生有钼铋硫化矿,其采用钼铋混浮的原则流程进行钼铋的综合回收,采用黄药类、黑药类、硫氮类和煤油等作为单一捕收剂或者组合使用进行钼铋混浮,然后用硫化钠抑铋浮钼,得到钼、铋两种精矿。为实现钼铋的有效分离,国内学者做了大量的研究工作。相关专家针对黄沙坪多金属矿矿石性质特点,采用先钼铋混浮再钼铋分离的工艺回收钼铋,其采用MG油和SN-9号作组合捕收剂进行钼铋混浮,并添加适量的碳酸钠和水玻璃,可获得品位和回收率较高的钼铋粗精矿;在钼铋分离时采用常规药剂硫化钠作为铋矿物抑制剂,为提高钼精矿品位还添加了适量的活性炭;在原矿Mo、Bi品位分别为0.15%、0.030%时,可获得含Mo53.85%、回收率为90.25%钼精矿和含Bi2.88%、回收率为59.34%的铋中矿。

目前实现了钼和铋的无氰浮选分离。虽然钼和铋的分离均取得了较好的效果,但是,有些含硫很高的伴生硫化矿铋的品位和回收率较难提高。这是因为铋硫分离难度大,需要加入大量的石灰来替代氰化物抑硫浮铋,而石灰用量过大会使得气泡发黏从而影响浮选指标。因此,铋硫分离还有待进一步深入研究。

2、钼铜分离

易浮难抑是辉钼矿可浮性的基本特征。因此,铜钼分离一般采用抑铜浮钼工艺,硫化钠是抑铜浮钼有效且常用的抑制剂。对复杂难选钼铜硫多金属矿进行了相关研究,发现采用钼铜部分混合浮选粗选工艺,粗精矿再磨后铜钼与硫分离再铜钼分离,不仅可以获得高品位和高回收率的钼精矿,还可以综合回收铜、硫矿物。采用钼铜混合浮选-铜钼分离工艺对某低品位铜钼矿石进行试验研究,结果表明,当采用石灰和水玻璃为调整剂、煤油和丁铵黑药为捕收剂进行混合浮选,然后采用石灰、水玻璃和SK为调整剂,煤油为捕收剂进行铜钼分离时,可获得钼精矿品位为45.30%、回收率为84.16%和铜精矿品位为14.28%、回收率为89.59%的选矿指标。通过生化法从硫磺获取到S2-试剂并制备出溶液浓度20%以上的HXM溶液,用于铜钼混合精矿作为抑铜新型抑制剂。在铜钼分选粗选作业中,HXM的抑铜性能优于Na2S,在粗选作业中添加3.5kg/t的HXM与使用5.0kg/t的硫化钠效率相当。

钼铜分离的关键在于铜的有效抑制。虽然研究者已开发了一些新型的抑铜药剂,但是往往价格昂贵,难以在生产实践中应用。因此,选矿工作者们仍需要致力于高效、低毒、低成本的新药剂的设计和开发。

3、铜铋分离

铜铋的浮选分离主要分为抑铋浮铜和抑铜浮铋两种工艺。相关专家采用了混合浮选-浮铋抑铜、混合浮选-浮铜抑铋、优先浮选-浮铜抑铋3种流程进行对比铜铋浮选分离试验,综合分析发现采用优先浮选-浮铜抑铋流程效果,浮铜时采用硫酸锌和亚硫酸钠组合药剂抑制铋,浮铜尾矿用硝酸铅进行活化,实现了铜铋的无氰分离。采用亚硫酸钠和水玻璃的组合抑制剂来实现铋的抑制,虽然铜铋得到有效分离,但是铋的品位仅为11.78%,未达到冶炼的低标准。

综上所述,采用抑铜浮铋的浮选工艺可使铜和铋的指标达到冶炼要求。但是,与钼铜分离一样,抑铜浮铋的关键在于对铜的有效抑制。而采用抑铋浮铜的话,铋的品位和回收率均不理想。这主要是因为铋矿物的嵌布粒度比较细,且被抑制后较难活化,铋的金属损失量较大。当然,铋矿物也可通过湿法冶金的方式浸出回收铋,但是目前尚不成熟,存在浸出率低、成本高和污染环境等问题。因此,可以通过进一步完善铋的浸出工艺,从而达到选冶联合法回收铜铋金属的目的。

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四、结论分析

1、钨矿山伴生多金属硫化矿主要来源于重选毛砂枱浮脱硫,但对预选块矿、重选尾矿及钨细泥中的伴生多金属硫化矿的回收也应引起重视。因此,钨矿山企业应尽量从粗选段减少有价金属的损失,提高伴生金属的回收率。查明伴生多金属硫化矿的来源,可以为伴生多金属硫化矿的综合开发利用提供更为科学的依据。

2、针对钨矿石中伴生多金属硫化矿的赋存状态及共生关系的特点,应合理安排产品结构,加强对伴生金属矿物的有效回收。可采用中矿集中单独处理,重选尾矿再磨再选等措施。

3、钼铋铜等多金属硫化矿的浮选分离应根据不同金属矿物的物理化学性质采用新技术、新工艺和新设备,进一步改善分离效果,提高选别指标。钼、铋、铜硫化矿的浮选分离研究表明:钼铋分离和钼铜分离一般都是浮钼抑铜铋,可以较好实现钼与铜铋的有效分离;而对于铜铋分离,抑铋会造成铋难以活化损失于尾矿中,而抑铜多采用氰化物时才能获得好的精矿指标,虽然也开发了一些新型小分子抑制剂来抑铜,但药剂成本较高,不适于大范围推广使用。因此,高效价廉新型选矿药剂的开发以及选冶联合工艺的应用是钨矿山企业回收伴生多金属硫化矿的重要研究方向。

通过以上介绍,相信大家对我国钨矿的来源选矿分析工艺都有了较好的认识,针对不同的钨矿资源选择合适的浮选分离工艺,才能有效提高其浮选效果。另外,我国钨矿浮选药剂的开发还需进一步提高。

最后编辑于 2018-11-05

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