某斑岩型铜钼矿等可浮浮选分离研究

孙国文，武宝新，梁 威，黄 斌，王 晖

(1.黑龙江多宝山铜业股份有限公司，黑龙江 黑河 161416)

(2.中南大学化学化工学院，湖南 长沙 410083)

0 前 言

目前世界上钼产量的99%是从辉钼矿中获得的。辉钼矿除单一形成钼矿床外，广泛地与其他硫化矿床共生形成多金属矿，如铜钼硫矿床、钨钼铋矿床等，其中又以斑岩型铜钼硫矿床的工业应用价值最大，据报道，从铜钼矿石中回收的钼约占钼产量的一半左右，但从铜钼矿石中回收金属钼比从以辉钼矿为主的矿石中回收钼的流程更难、更复杂，因为回收钼往往要受到回收铜的制约［1－9］。

一般铜钼矿石的浮选分离主要有铜钼混合浮选再分离工艺和铜钼等可浮浮选再分离工艺［7，9］。本文针对某大型斑岩铜钼矿进行了选矿试验研究，依据原矿性质，在兼顾铜、钼综合回收的原则下，试验采用钼铜等可浮浮选再分离－强化选铜工艺流程，在CSU31 作为钼矿物、铜矿物的等可浮浮选捕收剂，硫化钠作为铜钼分离的抑制剂，石灰作为强化选铜中黄铁矿抑制剂的条件下，获得了含钼48.03%、钼回收率83.53%、含铜0.87%的钼精矿;以及含铜26.71%、铜回收率86.11%、含钼0.072%的铜精矿的良好指标。

1 原矿性质

原矿中金属矿物种类较多，但含量很低，均不足1%。岩矿鉴定表明，该矿石中金属矿物有黄铁矿、斑铜矿、黄铜矿、铜蓝、辉钼矿、赤铜矿及少量的磁铁矿等，其中可回收矿物为辉钼矿、黄铜矿和斑铜矿等。矿石中非金属矿物主要有石英、斜长石、绢云母、绿泥石以及少量的方解石和微量的磷灰石、锆石等。矿石中铜的赋存状态主要以斑铜矿、黄铜矿形式存在，少见铜蓝以及赤铜矿，其中黄铜矿主要呈微细粒星点状和点线状分布于脉石中。钼的赋存状态主要以辉钼矿形式存在，辉钼矿主要嵌布在脉石的裂隙中，呈叶片状或鳞片状。另外矿石中含有微量的金，其颗粒极细，多包含在斑铜矿、黄铜矿中。

原矿化学多元素分析结果见表1，原矿中铜矿物、钼矿物物相分析结果见表2。

表1 原矿化学多元素分析结果

表2 原矿中铜、钼物相分析结果

从表1、表2 可知，矿石主要为原生硫化矿石，钼和铜氧化率都不高。

2 试验方案及药剂

对于铜钼矿石，较为常见是铜钼混合浮选再分离的流程方案，该方案在国内如江西德兴铜矿等矿山获得了广泛应用［10］。其特点是铜钼混合浮选作业流程及药剂制度简单，但铜钼分离作业存在一定难度，甚至在矿石中钼含量较低时无法实现铜与钼的分离。本试验所采用的方案是在钼铜等可浮浮选分离的基础上强化选铜，即钼铜等可浮浮选再分离－强化选铜工艺流程方案。该方案是将铜浮选作业分为两个阶段，第一阶段是通过等可浮浮选在充分回收钼矿物的同时先浮出部分可浮性好的铜矿物，第二阶段选用捕收能力强的捕收剂强化铜的回收。其特点是充分利用了钼铜矿物颗粒存在的可浮性差异，有效避免了添加大量调整剂而产生的复杂物理化学变化，降低了下一步铜钼分离的难度，提高了分离效率，从而实现钼和铜的充分分离与回收。

试验所用药剂均为市售工业品，其中CSU31 为中南大学自主研发的钼铜等可浮浮选捕收剂，主要成分为石油馏出物与羧酸酯的混合物。孙小俊等［11］研究表明，CSU31 作为一种阴离子捕收剂，在整个pH 范围内可以使黄铜矿表面电位产生较大负移，其在黄铜矿表面的吸附量明显高于黄铁矿，从而有利于黄铜矿等矿物的浮选。试验原则流程见图1。

图1 钼铜等可浮浮选再分离－强化选铜试验流程

3 试验结果与分析

3.1 等可浮浮选条件试验

3.1.1 磨矿细度试验

在前期探索试验的基础上，确定了钼铜等可浮浮选流程。首先进行了一段粗磨磨矿细度试验，按照图1 所示流程，固定石灰用量为2 000 g/t、CSU31用量为30 g/t、2#油用量为18 g/t，磨矿细度对铜钼粗精矿指标的影响见图2。

图2 磨矿细度试验结果

由图2 可知，粗精矿中铜钼的回收率随磨矿细度的增加有相应的提高，一直到－ 0. 074 mm 占67.79%后，铜钼的回收率增加的幅度不明显。同时，一段磨矿细度对铜钼粗精矿中铜品位也有一定的影响，综合考虑后，选取一段粗磨磨矿细度为－0.074 mm 占68%左右。

3.1.2 粗选石灰用量试验

为调节矿浆pH 值，增加矿物的可浮性并对黄铁矿进行抑制，进行了粗选石灰用量的条件试验。按照图1 所示流程，固定磨矿细度为－0.074 mm 占67. 79%、CSU31 用量为30 g/t、2#油用量为18 g/t，石灰对铜钼混合精矿铜钼回收率的影响见图3。

图3 石灰用量试验结果

从图3 可知，石灰用量增加到1 500 ～2 000 g/t时，混合精矿中铜钼的回收率均较优。继续增加石灰的添加量，对铜的回收率影响不大，但钼的回收率出现大幅度降低，很明显在高碱情况下辉钼矿受到了一定程度的抑制。综合考虑，试验石灰用量控制在1 500 ～2 000 g/t，这样既可以抑制黄铁矿，又可减少脉石矿物的上浮。

3.1.3 粗选捕收剂选择及用量试验

根据矿石性质，分别对几种对钼有较好捕收性能的捕收剂进行了比较，分别采用该捕收剂的最佳条件(煤油用量120 g/t、柴油用量50 g/t、TBC114用量40 g/t、Mac14 用量60 g/t)下的试验结果见图4。从图4 可知，煤油和CSU31 作为捕收剂时，铜钼混合精矿中钼的品位较高，而钼的回收率用TBC114和CSU31 作捕收剂时较高，经综合考虑选择CSU31作为等可浮浮选的捕收剂。

在固定磨矿细度为－0.074 mm 占67.79%、粗选石灰用量为1 500 g/t、2#油用量为18 g/t 的条件下，考查了等可浮浮选捕收剂的用量对钼品位及回收率的影响，见表3。

从表3 可知，随着CSU31 用量的增加，混合精矿中铜和钼的品位均不断降低，而钼的回收率在CSU31 用量为30 ～ 35 g/t 时达到最高，可达到86.07%。确定CSU31 的适宜用量为30 ～35 g/t。

图4 不同捕收剂浮选试验结果

表3 捕收剂用量试验结果

3.2 铜－钼分离试验

将钼铜等可浮浮选所得的铜钼混合精矿进行铜－钼分离，采用工业上常用的硫化钠分离法。试验流程如图5 所示，固定再磨细度为－0.045 mm 占98%、硫化钠1 000 g/t、六偏磷酸钠250 g/t、煤油40 g/t，试验结果见表4。

图5 铜－钼分离试验流程

表4 铜－钼分离试验结果 %

试验结果表明，铜钼混合精矿再磨后，用硫化钠抑制黄铜矿进行铜钼分离，经5 次精选后，可获得含钼48.63%、含铜0.73%的钼精矿，钼粗精矿回收率达到96.53%;并获得了含铜30.51%、含钼0.031%的铜精矿，铜精矿中铜回收率为93.74%。

3.3 强化选铜试验

在等可浮浮选阶段，铜钼混合精矿中铜的回收率不到80%，因此必须对等可浮浮选尾矿进行强化选铜。在强化选铜试验方面，我们前期进行了多种捕收剂方案的对比试验，最终确定采用混合捕收剂(丁基黄药+丁胺黑药)80 g/t，钼铜等可浮浮选尾矿经1 次粗选、2 次扫选、铜粗精矿再磨至－0.045 mm 占96%后，空白精选3 次得铜精矿2。铜强化浮选试验结果见表5。

表5 强化选铜闭路试验结果 %

试验结果表明，铜强化浮选可以回收9.42%的铜，得到的铜精矿2 含铜17.32%，含钼0.24%。表明使用混合捕收剂对等可浮浮选尾矿进行强化选铜，可以提高原矿总铜的回收率。

3.4 全流程闭路试验

在条件试验基础上确定了闭路工艺试验流程，如图6 所示，全流程闭路试验结果见表6。

表6 闭路试验结果 %

闭路试验指标表明，采用钼铜等可浮浮选再分离－强化选铜工艺条件，试验获得了良好的技术指标。在原矿含铜0.49%、含钼0.0115%的条件下，可获得含铜29.87%、铜回收率74.37%的铜精矿1，以及含铜15.98%、铜回收率11.74%的铜精矿2，两者合并后，原矿总铜回收率为86.11%、铜品位为26.71%;与此同时获得含钼48.03%、钼回收率为83.53%的钼精矿。

图6 钼铜等可浮浮选再分离－强化选铜全工艺原则流程

4 结 论

试验所用斑岩铜钼矿主要为原生硫化物矿石，矿石氧化率不高。原矿中金属矿物种类较多，含铜为0.49%，矿石中铜的赋存状态主要以斑铜矿、黄铜矿形式存在;含钼为0.011 5%，钼的赋存状态主要以辉钼矿形式存在，氧化率为8.70%。通过优化钼铜等可浮浮选再分离－铜强化浮选工艺流程和浮选药剂制度，试验获得了铜品位为26.71%，总铜回收率为86.11%的铜精矿;钼品位为48.03%，钼回收率为83.53%的钼精矿。试验结果对国内外斑岩型铜钼矿的选矿工艺具有一定参考价值。

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