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我国复杂难选钼矿资源选矿技术进展

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-08-03  来源:中南选矿网  作者:小伍  浏览次数:1628
 
 
 
 
 
核心提示:钼是一种不可再生的战略性矿产资源[1],以其优异的性能,广泛应用于钢铁、化工、军事、电子、电子计算机、生物医药、农业等领域。

钼是一种不可再生的战略性矿产资源[1],以其优异的性能,广泛应用于钢铁、化工、军事、电子、电子计算机、生物医药、农业等领域。钼是自然界分布很少的一种元素,在地壳中的平均含量为0.001左右。目前,已知的钼矿物有三十多 种,其中辉钼矿分布最广,是工业上最重要的钼矿物。据相关资料统计[2],世界上钼产量中有99%是从易选辉钼矿中获得的。随着科学技术的发展,钼的需求量越来越大,辉钼矿资源储量急剧减少,钼资源短缺已成为不争的事实。因此,总结国内难选钼资源状况及其选矿技术进展、推进选矿技术进步,更好地利用好这部分资源,对支持我国钼及其相关行业的发展,具有一定的现实意义。 一、我国复杂难选钼矿石的种类及其性质 世界上赋存着大量的、各式各样的难选钼矿石,用传统的浮选方法处理这类难选钼矿石不是回收率不高,就是难以选出较高品位的钼精矿产品,或者二者均低。产品质量不高资源利用率低是普遍存在的两个急需解决的课题。另外,在我国,难选钼矿还广泛存在着处理这种矿石能耗高、环境污染等问题。 据相关资料统计[3],我国主要难选钼矿石大体上有:高氧化率型钼矿石、含滑石型钼矿或含滑石型铜钼矿石、含碳、碳质页岩和有机钼碳型钼矿石或多金属、浸染粒度较细或超细型钼矿石,以及结构复杂型钼矿石等。这类难选钼矿石多数含钼在0.08以上,超过钼的工业品位,个别钼矿石含钼大于0.1,还伴生有铅、金、银等有价金属,具有一定的开发价值和综合利用价值。 二、我国难选钼矿石资源状况及其选矿技术进展 (一)滑石型钼矿资源状况及选矿技术进展 滑石型钼矿是指含有一定量滑石的辉钼矿矿石。由于滑石与辉钼矿可浮性十分相似,因此,选矿学家称滑石与辉钼矿为“等可浮性矿物”,欲将两者很好的分离,作为现代选矿技术很难实现。含滑石钼矿十分常见,如河南上房沟著名的特大型钼铁共生矿床、黑龙江鸡西钼矿、河南三门峡夜长坪钼矿、湖北某钼矿等均含有较多的滑石。 关于滑石型钼矿的选矿技术研究,中国地科院郑州矿产综合利用研究所[4]针对栾川上房沟钼矿进行了开创性的研究,矿石采用磁选-分级-泥砂分选-新药剂抑制滑石等可浮性较好的非金属脉石矿物的工艺流程,于2000年完成了小试试验,技术指标为:钼精矿品位>45%、回收率>80%,综合回收铁精矿品位>64%、回收率76%。贺春明等[5]针对上房沟矿区高滑石型钼铁矿石选矿工艺进行了探讨,制定了“粗磨-磁选-磁选尾矿脱泥-钼粗选-细磨-钼精选”的原则工艺流程,采用CF-3、CF-4、CF-5三种药剂混合用药来抑制滑石,取得了较为理想的指标。中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所[6]在小试试验的基础上,于2007年针对上房沟滑石型钼矿进行了扩大试验,通过采用抑制滑石的特效药剂,最终获得了回收率61%、钼精矿品位45.12%的较好指标。董燧珍[7]针对某滑石型钼矿,通过采用选择性较好的FT药剂优先浮选滑石等易浮脉石矿物,再进行选钼,钼粗精矿再磨及8次精选得钼精矿,获得了钼品位45.54%、钼回收率82.29%的指标。 (二)高氧化率钼矿资源状况及选矿技术进展 高氧化率钼矿石[8]是指在漫长的地质年代里经历了风蚀、雨淋、日照后,辉钼矿床的上部局部氧化,硫化钼部分或大部分被氧化为氧化钼或钼酸盐的钼矿石,钼氧化物天然亲水、疏水性极低,结晶欠完整,多呈细粒浸染,十分难选,许多钼矿床的上部多达数百m,少则10m存在不同程度的氧化带。 氧化钼属于难选钼矿物,这是因为它们属天然疏水性矿物,另一原因是氧化钼种类较多,不像辉钼矿那样单一,各种氧化钼矿物表面物理和化学性质差别也大。此外,多数氧化钼矿物浸染粒度微细,可浮性较低。 我国氧化钼资源较多,云南一斑岩性钼矿床赋存着钼含量大于1%的氧化钼矿,矿石为黄褐色,氧化率高达90%以上,十分难选。湖南南部存在不少彩钼铅矿钼矿石,矿石呈黄土状。陕西洛南斑岩型钼矿床上部存在大量“黄土”,人们称之为“黄土高坡”,实际上为氧化钼矿带。该“黄土”几乎为90%以上的氧化钼矿,储量巨大,有待研究开发,含Mo多在0.03%~0.04%之间,是未来的钼宝库。豫西是我国重要的钼矿区,主要以辉钼矿为主,但也存在石英脉型氧化钼、硫化钼混合矿,有的地方钼氧化率高达80%左右。另外,在我国内蒙包头地区,最近几年发现了一些大型钼矿床,有的地方现已建厂投产,但选矿指标一直不太理想,通过对矿石进行岩矿鉴定发现,造成选矿指标不太理想的主要原因是大量的氧化矿存在所致。 关于高氧化率钼矿的选别,国内的选矿技术一直没有突破性进展。中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所[9]研究以水玻璃为矿泥分散剂、煤油为捕收剂浮选硫化矿,以改性水玻璃为脉石抑制剂、RT为氧化钼矿捕收剂优先浮选硫化矿再浮氧化矿,可从含Mo0.34%原矿中,获得品位46.41%的硫化钼精矿,品位27.65%的氧化钼精矿,钼总回收率78.01%的较好指标。蒋玉仁[10]等针对陕西某难选钼矿石氧化率高、泥化严重,采用一粗二扫的浮选流程,用煤油作捕收剂、松醇油作起泡剂,获得含钼7.93%的钼粗精矿,回收率为82.76%,然后再在球磨机中加适量水玻璃作分散剂,通过硫化钠诱导浮选,可获得含钼5.31%的粗精矿,回收率为85.53%,与前者相比回收率提高了2.77%。中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所[11]针对某含金氧化钼矿石以碳酸钠为pH值调整剂,用量为1500g/t;改性水玻璃为脉石矿物的抑制剂,用量为800g/t;RJT为捕收剂,用量为350g/t。采用一次粗选、三次扫选、三次精选、一次精扫选的工艺流程,进行氧化矿浮选试验,最终获得氧化钼精矿品位23.6%、作业回收率42.83%的选别指标。刘学胜等[12]对我国某未开发的大型钼矿床上部氧化很深的钼氧化矿石进行捕收剂、调整剂探索试验研究,发现了QY捕收剂与调整剂配合,初步解决了钼氧化矿物的可浮选问题,初步闭路试验结果为:钼原矿品位2.89%、精矿品位25.27%、回收率76.53%的较好指标。 (三)含碳镍钼矿资源状况及选矿技术进展 镍钼矿床[13]是一种以镍钼为主并含有钒、铀及多种有回收价值的稀贵金属的共生矿。钼矿物主要为胶硫钼矿(MoS2),它是一种非晶质的硫化钼矿物,稍经加温即转变为六方晶系的辉钼矿。镍矿物为二硫化镍、辉镍矿、辉砷镍矿。 钼矿为我国特有的一种多金属复杂矿资源,主要分布在我国贵州遵义、湖南张家界、湖北都昌、云南和浙江富阳等地。我国华南地区是沉积型镍钼钒多金属矿床及贵金属矿化的主要成矿地带[14]。该矿物除含有有价金属Ni、Mo等外,还含有丰富的铂族金属及稀土金属,是一种多金属复杂矿,其中贵州遵义和湖南西北部的镍钼矿资源以其资源储量大、镍钼及贵金属品位高等特点引起了人们的极大关注。 由于这种矿石中含有大量的石墨,虽然镍、钼以硫化物的形式存在,但它们以超细粒度与黄铁矿共生,无法用传统的选矿方法分离镍和钼。若将这种矿石单独作为钼矿,必会造成镍的损失,如果作为镍矿,钼含量高严重影响现有的镍冶金工艺。由于矿物形态的特殊性,钼镍矿物资源的综合回收选矿效果均不理想,而冶炼目前停留在电炉冶炼钼铁、焙烧-浸出、高温氧压浸出、常温湿法浸出等工艺方法上,并且都局限在钼品位在2%以上的矿物,同时对环境造成严重的污染。针对该难选矿石,许多单位开展了大量的研究工作,也取得了一定的成绩。 皮关华[15]等研究从难选镍钼矿中提取钼的问题,提出了一种先将镍钼矿在600℃时焙烧脱硫,再将其加碱和通活性氧气浸出的方法,并通过对比试验确定了最佳的工艺条件:氢氧化钠30%(或碳酸钠50%),浸出液固比为3﹕1,温度90~100℃,反应时间3h。试验结果表明,该工艺明显优于传统的提取方法,另外利用焙烧过程中所释放出来的二氧化硫烟气制取焦亚硫酸钠,可大幅度缓解二氧化硫排放造成的环境污染问题。在最佳工艺条件下,钼的浸出率接近100%。陈代雄[16]等为解决高碳钼镍矿的综合回收难题,依矿石性质,经探索,试验研究创新地先进行脱碳,得到一部分含钼较高的精矿,然后添加活化剂TSN-1进行钼镍混合浮选,获得钼镍混合精矿。脱碳作业不仅排除了碳对后段钼镍浮选的影响,而且对后段浮选打下了良好的基础。该工艺比较简单,无需重选脱碳,具有较大的创新。陈礼运等[17]进行过该矿物的选矿和氧化浸出研究,结果显示该矿物选矿得到30%Mo精矿时,回收率小于50%,氧化焙烧后用酸浸出或碱浸,再经过溶剂萃取或离子交换制取钼酸盐,酸浸-萃取方法得到的钼酸产品含Mo仅35%左右,回收率只有65%;碱浸-离子交换方法可得到质量较好的钼酸盐产品,但浸出渣中的Mo含量仍高达1.70%~1.5%。李青刚等[18]采用矿石破碎球磨→次氯酸钠分解→离子交换→净化→结晶→烘干的工艺流程,进行工业化试验,结果显示,全湿法生产工艺所得的钼酸铵产品达到了国标MSA21标准,全流程金属回收率85%以上,吨钼酸铵产品加工成本低于5万元人民币。该工艺主要优点是友好环境,金属回收率高,流程简单,产品质量好。 (四)其他难选钼矿石资源状况及选矿技术进展 其他难选钼资源主要为以钼为主的多金属共生矿,比如铜-钼共生矿[19]、铀-钼共生矿[20]等。关于钼多金属共生矿的选矿研究,钼的回收技术已经非常成熟,目前主要存在的问题为伴生金属没有进行较好的综合利用。 三、结论 通过大量的选矿技术研究和攻关,近年我国复杂难选钼矿石选矿技术已取得可喜的进展,但由于受我国钼矿石种类复杂及综合选矿技术经济水平不高的制约,导致我国复杂难选钼矿石资源的利用率极低,甚至个别矿种基本没有得到有效利用。因此以后应加强以下几个方面的工作。 1、针对滑石型钼矿,以后应该加强滑石抑制剂的研究与开发。 2、国家科技部门应联合有关科研院所针对某些资源储量大,有一定开发前景的钼资源进行科技攻关。 3、加强难选钼矿石的工艺矿物学研究,彻底查清难选的原因,为选别提供有力的技术支持。 4、针对某些难选钼矿,加强选冶联合工艺及进行生物浸出工艺研究探索。 参考文献 [1] 郭朝洪.我国钼资源及开发[J].中国钼业,1997,21(2):40-43. [2] www.chinairn.com.2009—2012中国钼行业发展分析与投资前景研究报告. [3] 马晶,张文钲,李枢本.钼矿选矿[M].北京:冶金工业出版社,2008. (4] 赵平.滑石型钼矿选矿难题取得重大突破[J].矿产保护与利用,2000,(3):49. (5] 贺春明,刘启生.上房沟矿区高滑石型钼铁矿石选矿工艺探讨[J].中国矿山工程,2006,35(1):19-22. [6] 赵平,邵伟华,常学勇,等.上房沟滑石型钼矿中试试验研究报告,2007. [7] 董燧珍.含滑石钼矿的选别工艺试验研究[J].矿产综合利用,2006,(1):7-9. [8] 张文钲.钼矿选矿技术进展[J].中国钼业,2008,32(1):4-7. (9] 赵平,张艳娇,刘广学,等.提高氧化钼矿技术指标的选矿试验研究EJ].矿产保护与利用,2007,(6):26-28 [10] 蒋玉仁,周立辉,薛玉兰。等.提高某难选钼矿回收率的途径[J].矿产综合利用,1999,(6):23-26. [11] 赵平,赵健伟,常学勇.含金氧化钼矿石选矿试验研究[J].黄金,2008,29(7):41-43. [12] 刘学胜,于雪,康宝琳.钼氧化矿物的浮选试验研究[J].有色冶金,2004,20(6):12-15 [13] 安顺辰.一种新型矿石-大浒镍钼矿选矿[J].有色金属,1983,35(1):42-48. [14] 鲍振襄,陈放.西北黑色岩系中贵金属矿化地质特征及成矿控制因素[J].有色金属矿产与勘察,1997,6(2):88.’ [15] 皮关华,徐徽,陈白珍,从难选镍钼矿中回收铝的研究[J].湖南有色金属,2007,23(1):9-12 [16] 陈代雄,唐美莲,薛伟,高碳钼镍矿可选性试验研究[J].湖南有色金属,2006,22(6):9-11 [17] 陈礼运,宋平,高晓宝.高品位原生铝矿的综合利用[J].中国钼业,2003,27(3):17. [18] 李青刚.镍钼矿生产钼酸铵全湿法生产工艺及实践[J].稀有金属,2007,31(6):8588. [19] 郭历华.含铜、钼、钴、铁共生矿选矿综合利用[J].国外金属选矿,1993,(1):1-7. [20] 黄宝茅.铀钼共生矿的综合利用[J].铀冶金,1995,28(1):9-12. 作者单位 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所(张成强、李洪潮、张颖新、张红新、田敏) 国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心(张成强、李洪潮、张颖新、张红新、田敏)

 
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