河南省嵩县雷门沟钼矿床矿石加工技术性能评价.pdf

雷门沟钼矿床两期选矿试验先后由两个单位分别进行。第一期由河南省岩矿测试中心承担：混合型大样由片麻岩型、花岗斑岩型和爆破角砾岩型三种矿石类型组成，重量为 0.5t,采用浮选法选钼、硫，钼和硫系统采用一次粗选、一次扫选、七次精选流程，捕收剂为碳酸钠和硅酸钠，钼精矿品位为 45.60%，回收率为 80.37%；第二期由北京矿冶研究总院承担:混合型大样矿石组成与第一期相同，但重量为 1.2t，分别采用了捕收剂为煤油-精选抛尾流程、捕收剂为煤油-精选顺序返回流程、添加辅助捕收剂-精选抛尾流程、添加辅助捕收剂-精选顺序返回流程四种方案进行对比研究。结果表明，精选顺序返回流程钼回收率高于精选抛尾流程，添加辅助捕收剂对提高钼回收率有利，钼精矿品位 46.25%、回收率为 83.25%。关键词：混合大样；浮选；碳酸钠；硫酸钠；煤油；辅助捕收剂；返回流程；河南嵩县中图分类号：TD952文献标识码:A0引言河南省嵩县雷门沟钼矿床系上世纪八十年代，豫地质三队（现为河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院）进行了详查地质工作，详查工作历时三年零三个月，以 400 m（200300）m 的勘查网度对该钼矿床进行了深部钻探工程揭露，共施工钻孔 26 个，钻探总进尺 10 307.03 m；探槽 113 条，计25 697.31 m3。初步圈出主要钼矿体两个，提交钼矿D 级储量 36.77 万 t，矿床平均品位分别为 0.08%，探明该矿床为一大型斑岩型钼矿床，硫是雷门沟钼矿床的伴生矿产，通过估算资源量，获得伴生硫资源量2 978 万 t，达 到 大 型 硫 矿 床 规 模，硫 平 均 品 位2.26%。在矿产勘查的同时，对矿石加工技术性能也进行了系统分析了解。1选矿矿石类型和试验单位雷门沟钼矿床详查结束，查明矿石主要分三种类型：花岗斑岩型矿石、片麻岩型及爆破角砾岩型。为取得钼矿石加工技术性能、较为合理的选矿方法、流程与矿石物质成分特征及综合利用等详细资料，采取上述三种主要类型矿石作为混合型选矿实验大样，试验由河南省岩矿测试中心（原河南省地质矿产局地质实验室）承担，对矿石可选性进行了钼闭路可选性试验和硫开路试验研究。河南省嵩县丰源钼业有限公司为满足进一步矿山开发实际生产需要，委托北京矿冶研究总院于 2010 年对该矿区又进行了高效、节能、环保方面的试验，研究项目名称为：难选钼资源高效节能清洁回收技术研究和实施。该技术明显提高了选矿的回收率、回水利用率、设备运转率，降低了能源消耗和生产成本，实现了集约资源，提高了企业的市场竞争力。2河南省岩矿测试中心选矿试验2.1采样种类、方法及代表性由 于 矿 区 内 地 表 未 见 硫 化 矿 石，故 选 用 了ZK901、ZK904、ZK101、ZK107、ZK808、ZK804、ZK801、ZK807、ZK2407、ZK3201 和 ZK3205 等共是一个钻孔的矿心副样进行采样，所采样品基本上均匀地控制了矿床主要矿体。根据矿床三种矿石赋矿岩石成分及矿化相近特征，故按矿石量要求的实际比例合并为混合型大样，其混合型大样配样结果见表 1。因采样点较均匀地布置在矿体内，不同类型矿石的配样比例比较合理，其平均品位 0.073%与原报告中矿区内的工业矿石之平均品位基本相同，样品的采集具代表性。*收稿日期：2023-02-20作者简介：杜春阳(1973)，男，河南省方城县人，工程师，从事地质找矿工作。E-mail：26有色矿冶第 39 卷表 1混合型大样配样结果表矿石类型片麻岩类型矿石花岗岩类型矿石爆破角砾岩类型矿石贫矿（含三种矿石类型）合 计比例42.4041.6016.00100.00重量(kg)179.80182.2069.0073.00504.00品位（%）Mo0.0860.0840.0580.0320.073S2.671.512.221.972.092.2试验方法及流程根据物质组成研究，以回收钼为主，辅助回收硫。采用浮选法选钼、硫，钼和硫系统采用一次粗选，一次扫选，七次精选流程，以获取合格之钼精矿和硫精矿得流程方案1。2.3实验步骤（1）原矿破碎为-2 mm 试样；（2）钼粗选磨矿细度试验；（3）钼粗选碳酸钠用量试验；（4）硅酸钠用量试验；（5）粗选捕收剂用量试验；（6）钼粗选时间试验；（7）钼精选再磨不同地点试验；（8）钼精选直接再磨细度试验2；（9）精选硫化钠用量试验；（10）钼系统开路试验；（11）钼系统闭路试验；（12）回收黄铁矿试验。2.4试验结果由矿石初步可选性试验结果可知：（1）雷门沟钼矿混合型大样由片麻岩、花岗斑岩、爆破角砾岩三种矿石类型组成，主要有用矿物为辉钼矿、黄铁矿，主要脉石矿物为石英、长石、云母等。试样含钼为 0.073%，辉钼矿呈片状、鳞片状、集合体多种多样形状不均匀嵌布在钼矿石中，裂隙及黄铁矿石英脉中，其粒度以细微粒为主，其中微粒级（0.01 mm）占 17.68%；细 粒 级（0.020.2 mm）占73.56%；中粒级（0.20.3 mm）占 8.76%。试验含硫2.03%，呈自形-半自形粒状不均匀嵌布在矿石中，与石英、黄铜矿、方铅矿、辉钼矿密切伴生，其粒度较粗。（2）原矿磨至-200 目含量为 60%，经一次粗选，一次扫选，粗精矿一次再磨，一次擦洗磨矿，七次精选，可获得含钼品位为 45.60%，回收率为 80.37%的合格钼精矿。有益伴生元素铼的含量为 0.000 6%，杂质含量均符合国家标准。（3）由原矿物质组成研究分析指出，辉钼矿颗粒大小以微细粒为主，钼闭路尾矿 1 及尾矿 2 的筛分分析说明，脉石矿物在磨矿过程中特别容易泥化，这种泥化了的脉石矿物和一部分颗粒细小的辉钼矿互相粘附，使之不好分选，这是钼选矿指标提不高的主要原因。（4）混合型选矿大样含硫 2.03%，已达综合回收要求。黄铁矿回收工作是在钼尾矿中添加丁黄药及2 号油，经一次粗选，一次扫选，两次精选获得硫品位为 48.18%，回收率为 80.99%的合格硫精矿，有益伴生元素钴的含量为 0.020%，杂质含量均符合国家要求。3北京矿冶研究总院选矿试验嵩县丰源钼业有限责任公司日处理 3 000 t 矿石的选矿厂于 2005 年 3 月兴建，同年 12 月建成投产。投产后曾出现选矿回收率低（在 65%左右）、精矿含铜高（最高达 5%以上）、回水质量差（含泥多）等问题，对此该公司委托北京矿冶研究总院针对难选钼资源种类多、细泥含量高、氧化率高、可浮性差等特点，对矿石性质进行深入研究，同时制定了合理的选矿工艺、选矿制度，经过技术创新和生产实践，成功研发了成套难选钼资源高效节能清洁回收技术，实现了低品位易泥化难选钼资源的高效、节能、清洁回收3。3.1矿样的制备及分析选矿承担单位：北京矿冶研究总院。对嵩县丰源钼业有限责任公司提供的共重 1.2 t 的片麻岩、花岗斑岩、爆破角砾岩三种矿样分别破碎后混匀制得一个综合样，对综合样进行了分析，分析结果见表2表 4。表 2综合样 ICP 发射光谱分析结果元素含量（%）元素含量（%）元素含量（%）Cu0.05Fe1.50Sn0.05Mo0.1Ti0.10V0.05Al5.10Mn0.05Be0.05Ni0.05Zn0.05Bi0.05Co0.05Pb0.05As0.05Ca0.50Sr0.05Ba0.12Mg0.40Sb0.05Li0.05Cr0.05Cd0.05第 4 期杜春阳：河南省嵩县雷门沟钼矿床矿石加工技术性能评价表 3综合样的主要化学成分分析结果元素含量（%）元素含量（%）Mo0.095SiO269.60Cu0.028Al3.56Pb0.041Ca0.60Zn0.030MgO0.96Fe3.12K2O7.40S2.56Na2O0.96表 4矿样的化学物相分析结果矿样综合样相别含量（%）占有率（%）硫化钼0.09296.84其它钼0.0033.16总钼0.095100.003.2闭路试验探索研究综合样闭路试验进行了捕收剂为煤油精选抛尾（方案）、捕收剂为煤油-精选顺序返回（方案）及添加辅助捕收剂-精选抛尾（方案）、添加辅助捕收剂-精选顺序返回（方案）四种方案流程对比试验。通过对以上四种流程方案对比试验结果看，精选抛尾 流 程 中 捕 收 剂 为 煤 油（方 案）时 钼 回 收 率 为80.69%，添加辅助捕收剂（方案）后钼回收率提高到 82.59%；精选顺序返回流程中捕收剂为煤油（方案）时钼回收率为 81.49%，添加辅助捕收剂（方案）后钼回收率提高到 83.25%，试验结果说明精选顺序返回流程获得指标优于精选抛尾流程、添加辅助捕收剂后试验指标也有所提高4。考虑到现场实际生产情况，故根据本次技术研究成果推荐采用添加辅助捕收剂-精选抛尾流程（即方案 III）。现将方案 III 闭路试验的流程与结果叙述如下：添加辅助捕收剂-精选抛尾流程（方案）闭路试验流程见图 1，试验数质量流程见图 2，试验结果见表 5。表 5添加辅助捕收剂-精选抛尾（方案）闭路试验结果产品名称钼精矿尾矿 2尾矿 1总尾矿原矿产率（%）0.161.8098.0499.84100.00品位（%）Mo47.630.0450.0160.0170.095回收率（%）Mo82.590.8616.5517.41100.00图 1添加辅助捕收剂-精选抛尾（方案）闭路试验流程2728有色矿冶第 39 卷图 2添加辅助捕收剂-精选抛尾（方案）闭路试验数质量流程3.3产品检查该尾矿中金属矿物主要为黄铁矿，其次有少量磁铁矿、褐铁矿、金红石、黄铜矿，还可见微量闪锌矿、辉钼矿等。黄铁矿主要以单体形式产出，粒度一般为 0.0050.150 mm。辉钼矿是该尾矿中钼的主要存在形式。显微镜下统计有 93.5%的辉钼矿与脉石连生，且主要以连生体形式产出，其余辉钼矿以微细粒单体形式产出，未见与其它硫化矿物连生的辉钼矿。辉钼矿的连生体颗粒粒度一般较粗，而其中辉钼矿粒度较细，一般为 0.0050.038 mm。钼精矿主要化学成分见表 6。表 6钼精矿主要化学成分化学成分含量（%）Mo47.63Cu0.046P0.005Pb0.50As0.002 7Sn0.009 1SiO26.57CaO0.623.4选矿试验结果分析（1）本次试验矿样中主要可回收矿物为辉钼矿，综合样含钼 0.095%；物相分析结果表明，硫化钼的回收率为 95.62%，该矿样为硫化矿。（2）试验考察了不同磨矿细度条件下的钼回收率，其结果显示，随着磨矿细度增加，钼回收率逐渐增加，但当磨矿细度大于 0.650.074 mm 时，钼回收率增加幅度较小，表明磨矿细度的增加并不能显著改善钼矿物的回收。（3）四种方案对比试验结果：捕收剂为煤油-精选抛尾流程（方案）获得钼精矿品位 47.63%，回收率 80.69%；捕收剂为煤油-精选顺序返回流程（方案）获得钼精矿品位 46.89%，回收率为 81.49%；添加辅助捕收剂-精选抛尾流程（方案）获得钼精矿品位 47.63%，回收率为 82.59%；添加辅助捕收剂-精选顺序返回流程（方案）获得钼精矿品位 46.25%，回收率为 83.25%。综合样多方案对比试验试验结果表明，精选顺序返回流程钼回收率高于精选抛尾流程，添加辅助捕收剂对提高钼回收率有利。推荐采用添加辅助捕收剂精选抛尾流程（即方案 III）。4北京矿冶研究总院选矿技术的特点嵩县丰源钼业有限责任公司与北京矿冶研究总院联合对含有粘土类矿物和氧化矿的易泥化的难选钼资源进行的高效节能清洁回收技术的研究和实施，极大提高了嵩县丰源钼业有限责任公司系统选矿的回收率、回水利用率、设备运转率，降低了能源第 4 期杜春阳：河南省嵩县雷门沟钼矿床矿石加工技术性能评价消耗和生产成本，实现了集约资源，提高了企业的市场竞争力。该技术与其它钼选厂相比有以下特点：（1）仅采用 1 台大型筛分机、两条皮带运输机、一座三功能矿仓实现了粗中细三段两闭路碎矿，流程短，人员少，场地和投资少，节能效果好；（2）采用粗扫选顺序返回，精选段部分顺序返回，二精尾矿开路浮选，直接抛尾的工艺。粗扫选段采用粗磨，磨矿细度-200 目占 55%65%，提高粗扫选的回收率，节省了磨矿成本，增大了磨矿处理量；精选段细磨，磨矿细度-325 目占 80%，二精尾矿开路浮选，直接抛尾，减少易浮矿泥对浮选回收的干扰；（3）浮选机-浮选柱联合选矿技术。粗扫选、预精扫采用浮选机，并水平配置，节省了土建费和中矿循环泵；其它精选采用浮选柱，属节能设备；（4）采用难选钼矿专用浮选机，有利于提高粗选段的回收率5；（5）采用无污染高效 BK340 捕收剂、无污染巯基乙酸钠抑制剂，摒弃传统的剧毒氰化钠抑制剂，做到清洁生产；（6）采用大型浮选柱强化扫选，回收矿浆中的细粒有用矿物，有利于提高系统回收率，并可回收有用元素硫；（7）浮选柱和浮选机采用先进的液位控制技术，大幅度减轻工人的劳动强度，有利于稳定选矿操作，提高选矿指标；（8）采用各种节能技术，特别是漂浮虹吸回水技术，使回水得到充分优质利用，节能减排；目前嵩县丰源钼业有限责任公司的系统选矿回收率达 82.22%，回水利用率 8085%，平均设备运转率 95%，动力消耗在 21 kWh/t 原矿，都达到了国际、国内较高水平。本套技术成果可被广泛推广，以期获得更大的经济和社会效益。总之，通过选矿试验，该矿区的矿石可选性能良好，采用选矿流程及药剂均比较简单，属易磨、易选型矿石。5结语河南省嵩县雷门沟钼矿为品位中等的工业钼矿床。一般来讲作为金属矿床总体上是矿床越富越可选，矿床越贫越难选。河南省岩矿测试中心和北京矿冶研究总院分别在不同时期对矿床采用不同的矿石加工技术工作方法进行了试验研究，最终的回收率均达到了国家规定标准。特别是北京矿冶研究总院的试验方法投入到矿山开发和选矿工作中发挥出了较好的经济效益，既节能又环保，且又可降低成本，因此广受省内多家企业广泛好评。参考文献：1 谢小燕，邱显扬，罗传胜，等.辉钼矿可浮选性及其捕收剂的研究进展 J.中国钼业，2009，33（5）：29-32.2 张文钲.钼矿选矿工艺研究进展 J.中国钼业，2009，33（5）：1-6.3 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 J.矿产保护与利用，2007（6）：26-28.4 董盈.钼尾矿综合利用与钼选矿回收率的提高 J.中国钼业，2013，37（5）：15-18.5 王振，孙伟，徐龙华，等.CPC 在氧化钼表面吸附行为及分子动力学模拟 J.中南大学学报（自然科学版），2013，44（8）：3102-3107.Evaluation on the Processing Technology Performance of LeimengouMolybdenum Deposit in Song County,Henan ProvinceDU Chun-yang（The Second Geological Prospecting Institute of Henan Bureau of Geo-exploration&mineral Development，Zhengzhou 450000，China）Abstract:The two-stage ore dressing test of Leimengou molybdenum deposit was carried out by two units respectively.The firststage is undertaken by Henan Rock and Mineral Testing Center:Hybrid samples are composed of gneiss type,granitic porphyry typeand blasting breccia type,with a weight of 0.5 t.The flotation method is used to select molybdenum,sulfur,molybdenum and sulfur.The collector is sodium carbonate and sodium silicate,the grade of molybdenum concentrate is 45.60%and the recovery rate is80.37%.Be undertaken by Beijing General Institute of Mining and Metallurgical Research in the second stage:the composition ofmixed large sample ore is the same as that of the first stage,but the weight is 1.2 t,The four schemes of collecting agent for keroseneselect tailing process,collecting agent kerosene-select sequence return process,adding auxiliary collector-select tailing process,adding auxiliary collector-select sequence return process were studied.The results show that the recovery rate of molybdenum in the selected sequence return process is higher than that in the selected tailing process,and the addition of auxiliary collector is beneficial toimprove the recovery rate of molybdenum.The recovery rate of molybdenum concentrate grade is 46.25%and 83.25%respectively.Key words:mixed sample;flotation;sodium carbonate;sodium sulfate;kerosene;auxiliary collector;return process;Songxian,Henan29