某低品位铜钼矿浮选及分离试验研究

董艳红

(湖南有色金属研究院复杂铜铅锌共伴生金属资源综合利用湖南省重点实验室，湖南 长沙 410100)

某低品位铜钼矿浮选及分离试验研究

董艳红

(湖南有色金属研究院复杂铜铅锌共伴生金属资源综合利用湖南省重点实验室，湖南 长沙 410100)

针对广西某低品位斑岩型铜钼矿开展了浮选试验研究。该铜钼矿中的硫化矿物具有复杂的交代嵌生关系，本研究采用铜钼硫混浮-混合精矿再磨-铜钼与硫分离-铜钼分离的工艺流程，提高了交代嵌生的黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿的单体解离度。同时，采用硫化钠+氧肟酸淀粉作为铜矿物的组合抑制剂，实现了铜钼矿物的有效分离。

斑岩型铜钼矿；低品位；铜钼分离

0 引 言

我国的铜钼资源有相当一部分赋存于斑岩型铜钼矿中[1]，如德兴铜矿[2]、伊春鹿鸣铜钼矿[3]、乌山铜钼矿[4]等。这些铜钼矿因产地不同矿石性质有一定的差异性，但共性在于：原矿品位低、矿石储量大、矿物中共伴生成分复杂[3]等。国内外对于低品位斑岩型铜钼矿的选矿处理工艺一般为:先采用捕收能力强的硫化矿捕收剂混合浮选获得铜钼混合精矿，同时根据铜钼混合精矿连生关系确定是否需要通过再磨作业促进铜、钼矿物的单体解离，再进行铜钼分离，而常规的铜钼分离工艺一般有两种：一是浮铜抑钼，二是浮钼抑铜[5]。由于钼矿物的天然可浮性优于常见的黄铜矿、辉铜矿等铜矿物，且国内外斑岩型铜钼矿普遍存在着铜高钼低的现象，根据“浮少抑多”和“浮易抑难”的分离原则，现阶段国内外普遍采用浮钼抑铜工艺分离铜钼混合精矿[6]。

为了实现铜钼矿物的有效分离，需在浮选作业中加入对铜矿物有选择性抑制作用的抑制剂，常规的铜矿物抑制剂包括硫化钠、巯基乙酸钠等。由于常规的硫化钠具有用量大、成本高、浮选后尾矿水质差等特点[7]，现阶段铜钼分离的重点在于开发新型的铜矿物抑制剂部分取代硫化钠等抑制剂。本研究以广西省某大型铜钼矿为研究对象，在确定该铜钼矿最优选矿工艺和选矿指标的过程中，探索采用新型有机高分子抑制剂在铜钼分离作业中的抑制效果。

1 矿石性质

1.1 化学多元素分析

广西省某大型铜钼矿属于典型的斑岩型铜钼矿，该铜钼矿Mo含量为0.051%，Cu含量0.16%，同时伴生Ag、Re达到了10.58 g/t、0.15 g/t，具有综合回收价值。Pb、Zn等有色金属元素含量甚微；S含量0.92%，属低硫的斑岩型铜钼矿矿石。矿石多元素分析结果见表1。

表1 原矿多元素分析结果 %

1.2 原矿铜、钼物相分析

原矿中铜、钼的化学物相分析结果如表2、表3。

表2 矿石中铜的化学物相分析结果 %

表3 矿石中钼的化学物相分析结果 %

铜的化学物相分析结果表明：铜主要以硫化物形式存在，其中原生硫化铜矿物主要是黄铜矿，约占总铜分布率的90.51%；次生硫化铜矿物主要是斑铜矿和铜蓝，微量辉铜矿，约占总铜分布率的6.33%；孔雀石、蓝铜矿等自由氧化铜矿物约占1.9%；类质同相等形式存在的结合氧化铜分布率为1.26%。钼主要以硫化物辉钼矿的形式存在，占97.96%，氧化钼含量甚少，仅占2.04%。

1.3 矿石中的矿物组成和主要金属矿物的嵌布特征

矿石主要矿物及其相对含量见表4。黄铜矿是矿石中主要的目的金属矿物，呈不规则他形晶粒状，多呈散粒浸染状分布于矿石中，相对较少与其他硫化物接触嵌生。与辉钼矿的嵌镶接触关系以简单接触嵌生为主。黄铜矿与黄铁矿的接触边界多不平直，多见弯曲状、不规则状接触嵌生，有时见相互半包含现象，部分细粒黄铜矿常见被黄铁矿包裹，亦可见黄铜矿被磁铁矿包裹的现象。黄铜矿嵌布粒度极不均匀，粗粒者可达0.2 mm以上，少数细粒者0.01 mm甚至0.005 mm以下，黄铜矿的一般嵌布粒度为0.01～0.1 mm。辉钼矿主要呈浸染状散布于矿石中，其次呈细脉状产出，沿矿石微裂隙分布[8]，少见辉钼矿与黄铁矿、黄铜矿接触嵌生，细脉状分布的辉钼矿多见与黄铁矿、黄铜矿接触嵌生。辉钼矿嵌布粒度偏细且不均匀，部分粗粒的粒状嵌布者在0.1 mm以上，部分细粒者在0.01 mm以下，一般0.02～0.07 mm。黄铁矿主要呈散粒浸染状分布于矿石各处，也呈细脉集合体分布。呈他形晶粒状结构，偶见部分呈自形-半自形粒状，嵌布粒度相对较粗，但不均匀，粗粒者可达0.2 mm以上，细粒者0.01 mm以下，一般0.02～0.15 mm。

表4 矿石中的主要矿物组成及相对含量 %

2 试验研究

2.1 原则工艺流程的确定

由工艺矿物学研究结果可知，该矿石中可回收的主要有价矿物为铜矿物、钼矿物，可综合回收的矿物有黄铁矿、长石等。矿物中铜的品位为0.158%，钼的品位为0.049%。 对这种低品位铜钼矿的处理通常采用铜钼硫混合浮选，将硫化矿从大量的脉石矿物中分离出来，得到铜钼硫混合精矿；然后抑硫浮铜钼，再铜钼分离[9]。选矿试验原则流程见图1。

图1 原则工艺流程

2.2 铜钼硫混合浮选

2.2.1 混合浮选磨矿细度条件试验

由矿石性质分析可知，该铜钼矿中主要目的矿物黄铜矿、辉钼矿嵌布粒度极不均匀，且辉钼矿主要微细粒浸染状散布于矿石中，多呈现与黄铁矿、黄铜矿接触嵌生的现象，所以采用铜硫钼混合浮选工艺较采用铜钼部分混合浮选工艺无论是对矿石解离度还是工艺流程的稳定性更有优势，为了确定铜钼硫混合浮选最适合磨矿细度，进行了磨矿细度条件试验，试验流程见图2，所得指标见图3。

图2 混合浮选磨矿细度条件试验流程

图3 磨矿细度条件试验结果

由图3可看出，随着粗选磨矿细度的增大，采用如图2所示的药剂制度处理广西某铜钼矿，混合精矿中的铜、钼金属回收率逐步上升，当粗选磨矿细度为-0.074 mm占72%时，混合精矿中的铜、钼金属回收率达到了93.58%、94.06%，再增大磨矿细度时，精矿中金属回收率上升幅度极小，综合考虑选矿成本，混合浮选粗选磨矿细度为-0.074 mm占72%。

2.2.2 铜钼硫混合浮选闭路试验

在粗选磨矿细度为-0.074 mm占72%条件下进行铜钼硫混合浮选闭路试验，试验流程见图4，所得指标见表5。

图4 铜钼硫混合浮选闭路试验流程

2.3 铜钼-硫分离

2.3.1 混合精矿再磨细度条件试验

由表5可看出，采用如图4所示的工艺流程和药剂制度处理该铜钼矿，可得到含Mo 1.82%、Cu 5.69%、S 9.26%的铜钼硫混合精矿产品，对该混合精矿进行镜下检测，检测结果见图5。

由图5可看出，混合精矿中各主要硫化矿物交代包裹连生现象普遍，主要为：(1)黄铜矿与辉钼矿接触嵌生(如图5(a));(2)辉钼矿与黄铁矿嵌生粒间包裹有极细的黄铁矿(如图5(b))。为了有效提高各硫化矿物的单体解离，在铜钼与硫分离过程中对铜钼硫混合精矿进行再磨作业，再磨细度条件试验流程见图6，以再磨细度为变量，所得结果见图7。

表5 铜钼硫混合浮选闭路试验指标 %

图5 混合精矿的微观形貌(图中Ccp为黄铜矿，Mot为辉钼矿，Py为黄铁矿)

图6 再磨细度条件试验流程

图7 再磨细度条件试验结果

由图7可看出，相比于不磨条件下(此时混合精矿-0.045 mm含量为56.12%)，随着再磨细度的增大，铜钼-硫分离获得的铜钼精矿中的铜、钼回收率明显上升，同时精矿中的铜、钼品位会有所下降，当再磨细度为-0.045 mm为70.32%时，再增大再磨细度，铜钼精矿中的金属回收率没有明显变化，所以混合精矿最适再磨细度为-0.045 mm占70.32%。

2.4 铜钼分离

2.4.1 铜钼分离抑制剂种类条件试验

当前国内外对铜钼分离研究的重点在于高效低毒环保的铜抑制剂的开发及研究上，由于常见的斑岩型铜矿中的铜矿物主要以原生的黄铜矿为主，现阶段黄铜矿的抑制剂主要为硫化钠、巯基乙酸钠以及合成抑制剂如BK511[10]、CM1[11]、AERO8371[12]等，这些合成抑制剂相比于常规的小分子抑制剂具有来源广、废水中残余物含量低等特点，具有较好的工业应用前景。本研究以铜钼-硫分离闭路所得铜钼精矿为研究对象，进行了铜钼分离抑制剂筛选种类条件试验，试验流程如图8所示，不同抑制剂分离指标见表6。

图8 铜钼分离抑制剂种类条件试验流程

表6 铜钼分离抑制剂种类条件试验指标 %

2.4.2 新型抑制剂氧肟酸淀粉用量条件试验

在确定硫化钠+氧肟酸淀粉为铜钼分离最适抑制剂后，进行了新型抑制剂氧肟酸淀粉的用量条件试验，试验流程如图8所示，固定硫化钠用量为200 g/t，以氧肟酸淀粉用量为变量，所得结果见图9。

由图9可看出，随着抑制剂氧肟酸淀粉用量的增大，钼粗精矿中Mo品位开始上升，Cu品位和回收率有明显的下降，当其用量为30 g/t时，钼粗精矿中Mo品位达到了峰值，再增大用量时，Mo回收率有所降低，所以氧肟酸淀粉的最适合用量为30 g/t。

图9 氧肟酸淀粉用量条件试验结果

2.5 全流程闭路试验

在已有的条件试验进行了硫化矿混浮—混合精矿再磨—铜钼硫分离—铜钼分离全流程闭路试验，试验流程如图10所示，最终选矿指标如表7所示。

表7 全流程闭路试验指标 %

由表7可看出，采用如图10所示的工艺流程和药剂制度处理广西某斑岩型铜钼矿，全流程可分别得到钼精矿、铜精矿、硫精矿3个产品。其中钼精矿含Mo 45.65%、Cu 0.95%，钼精矿中Mo回收率为78.48%，铜精矿含Mo 0.35%、Cu 20.86%，铜精矿中Cu回收率为87.43%，硫精矿含S 34.21%，硫精矿中S回收率为58.68%。

图10 全流程闭路试验流程

3 结 论

(1)广西某大型斑岩型低品位铜钼矿含Cu 0.16%、Mo 0.051%，具有综合回收价值，经工艺矿物学分析，该铜钼矿中主要目的矿物辉钼矿、黄铜矿嵌布粒度不均匀，且多呈现出复杂的包裹及交代嵌生关系，不利于铜钼分离和合格精矿产品的产出。

(2)结合矿石性质分析，研究确定了硫化矿混浮—混合精矿再磨—铜钼硫分离—铜钼分离的选矿工艺流程，依次产出硫精矿、钼精矿、铜精矿3个产品。

(3)铜钼分离过程中采用新型组合抑制剂硫化钠+氧肟酸淀粉作为黄铜矿的抑制剂，具有抑制效果较好，用量低等特点，在相同条件下可大幅度降低硫化钠的用量。

(4)采用拟定的工艺流程进行的全流程闭路试验指标为：钼精矿含Mo 45.65%、Cu 0.95%、S 31.15%，其中钼精矿中Mo回收率为78.48%，损失在钼精矿中Cu回收率为0.52%；铜精矿含Mo 0.35%、Cu 20.86%、S 32.65%，铜精矿中Cu回收率为87.43%；硫精矿含Mo 0.21%、Cu 0.35%、S 34.21%，硫精矿中S回收率为58.68%。

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EXPERIMENTAL STUDY ON FLOTATION AND SEPARATION OF A LOW-GRADE COPPER-MOLYBDENUM ORE

DONG Yan-hong

(Hunan Provincial Key Laboratory for Complex Copper Lead Zinc Associated Metal Resources
Comprehensive Utilization, Hunan Research Institute for Non-Ferrous Metals, Changsha 410100,Hunan，China)

The investigation on the processing technology study was conducted on a low-grade copper-molybdenum ore in Guangxi Province.The ore has a complex metasomatic embedded relationship among different minerals.Based on the mineralogical analysis of the ore, the mineral processing flowsheet including copper molybdenum sulfur mixed floating-concentrate regrinding-separation of copper, molybdenum and sulfur - separation of copper and molybdenum was determined.The flowsheet effectively improved the finely disseminated copper,molybdenum,pyrite mineral liberation degree, meanwhile used the high-efficiency combined depressor which contains Na2S and hydroxamic acid starch,which achieved a successful separation between finely disseminated copper-molybdenum minerals.

porphyry copper-molybdenum deposit；low-grade; copper-molybdenum separation

2017-05-10；

2017-06-16

广西重点研发计划资助 (桂科AB16380270)

董艳红(1986—)，女，工程师。主要从事选矿试验及工艺研究工作。E-mail:mydifference@163.com

10.13384/j.cnki.cmi.1006-2602.2017.04.003

TD 952

A

1006-2602(2017)04-0010-07