柿竹园钼铋硫无氰回收新工艺工业化应用研究①
时间：2022-12-06 15:10:05 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
胡新红，何斌全，许道刚，吕清纯
（湖南柿竹园有色金属有限责任公司，湖南 郴州 423037）
湖南柿竹园钨钼铋多金属矿中含有丰富的钼铋资源，矿床中保有钼10万吨、铋26万吨，钼铋矿物主要以辉钼矿和辉铋矿形式存在，硫化矿物主要以黄铁矿及磁黄铁矿形式存在［1］。柿竹园东波选厂钼铋硫回收原采用添加水玻璃的钼铋硫全浮⁃钼优先浮选⁃间断式铋硫分离工艺，所用药剂主要有纯碱、乙硫氮、黄药、煤油、硫化钠、水玻璃、石灰、氰化钠、活性炭、BK205等［2］。经过不断地开采，原矿钼品位从0.048%降至0.038%，原矿铋品位从0.109%降至0.102%。面对原矿品位下降的情况，为了提高全浮段钼铋硫回收率，进行了全浮段不添加水玻璃试验研究，并取得了较好的工业试验指标，全浮段钼累计回收率由83.55%提高到了84.33%，铋累计回收率由72.44%提高到了73.25%。国家对矿山安全环保及智能化自动化越来越重视，开发无氰、智能化回收工艺是必然方向。本文以无水玻璃钼铋硫全浮精矿为研究对象，以抑制剂T⁃706替代氰化钠，采用无氰钼铋混合浮选⁃钼铋分离工艺开展了小型试验及工业化应用研究，旨在实现柿竹园东波选厂钼铋硫的高效回收。
1.1 矿样性质
矿样为柿竹园东波选厂无水玻璃钼铋硫全浮精矿，矿样中金属矿物主要为辉钼矿、辉铋矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等，非金属矿物主要为石英、石榴石、萤石、云母、方解石等。全浮精矿化学多元素分析结果见表1，筛析试验结果见表2。由表1～2可知，矿样中Mo含量1.99%，Bi含量3.67%，S含量33.33%，SiO2含量8.54%；
矿样中－0.074 mm粒级含量87.05%，钼铋在－0.038 mm粒级中的占比分别为75.35%和74.30%。
表1 全浮精矿化学多元素分析结果（质量分数） %
表2 全浮精矿筛析试验结果
1.2 试验设备及药剂
试验设备包括吉林省探矿机械厂XFD型系列单槽浮选机、盘式真空过滤机等。试验所用药剂主要有石灰、氰化钠、T⁃706、水玻璃、硫化钠、煤油、BK⁃205等。其中抑制剂T⁃706引自于黄金分选，主要官能团为亚硫酸基和巯基，为市购药剂。
2.1 钼铋混合浮选
2.1.1 石灰用量试验
石灰是硫铁矿物的良好抑制剂，高石灰用量条件下，由于强碱和氧化作用，硫铁表面生成Fe（OH）3、CaSO4、Ca（OH）2亲水性膜，使硫铁矿物得到抑制［3⁃5］。在T⁃706用量600 g／t、水玻璃用量3 kg／t、煤油用量80 g／t条件下，按照图1所示流程进行了钼铋混合浮选粗选石灰用量条件试验，结果见图2。由图2可知，随着石灰用量增加，钼铋混浮钼铋粗精矿品位和回收率均先升高后降低。石灰用量较少时，浮选泡沫偏多且有部分活性较强的硫铁矿会与钼铋硫化矿形成竞争吸附，进而影响钼铋混浮粗精矿品位与回收率；
石灰用量较多时，浮选泡沫黏性增强，强行将杂质带入粗精矿中，影响钼铋混浮粗精矿选别指标。综合考虑，钼铋混合浮选粗选石灰用量选择40 kg／t。
图1 钼铋混合浮选流程
图2 石灰用量对钼铋混浮粗选指标的影响
2.1.2 抑制剂种类试验
T⁃706是一种新型环保的硫铁矿物抑制剂，具有亚硫酸基和巯基，它与石灰组合使用，可减少石灰用量，再加上高强度矿化搅拌，强化了组合抑制剂与硫铁矿物表面的吸附作用，实现了对硫铁矿物的选择性高效抑制［6⁃7］。按图1所示流程，在石灰用量40 kg／t、水玻璃用量3 kg／t、煤油用量80 g／t条件下，进行了钼铋混合浮选粗选T⁃706、氰化钠对比试验，氰化钠与T⁃706用量均为600 g／t，结果见表3。从表3可知，同等条件下，使用T⁃706时的浮选指标要优于使用氰化钠时的指标。
表3 抑制剂种类对钼铋混合浮选粗选指标的影响
相同条件下，进行了T⁃706用量条件试验，结果见图3。由图3可知，随着T⁃706用量增加，钼铋粗精矿品位先逐渐升高后保持平稳，钼回收率基本不变，铋回收率逐渐降低。在一定范围内，增加T⁃706用量有利于提高混浮粗精矿品位，但T⁃706用量过大，会对辉铋矿产生较大的抑制作用，影响铋回收率。综合考虑，选择T⁃706粗选用量800 g／t。
图3 T⁃706用量对钼铋混浮粗选指标的影响
2.1.3 水玻璃用量试验
水玻璃是石英、硅酸盐类、含钙盐类等脉石的高效抑制剂，碱性条件下，水玻璃以SiO32－、HSiO3－形式存在，起抑制作用。为了提高全浮段钼铋硫的回收率，全浮段取消了绝大部分水玻璃的加入，导致钼铋硫分离段水玻璃用量相对较大［8］。按图1所示流程，在石灰用量40 kg／t、T⁃706用量800 g／t、煤油用量80 g／t条件下，进行了钼铋混合浮选粗选水玻璃用量条件试验，结果见图4。由图4可知，随着水玻璃用量增加，钼铋粗精矿品位逐渐升高，但升幅不大，回收率逐渐降低。水玻璃用量较大时，会恶化浮选环境，对钼铋粗精矿回收率产生较大影响。综合选择，钼铋混合浮选粗选水玻璃用量选择4 kg／t。
图4 水玻璃用量对钼铋混浮粗选指标的影响
2.1.4 钼铋混合浮选粗选综合试验
钼铋混合浮选粗选综合试验结果表明，使用抑制剂T⁃706替代氰化钠，取得了更好的试验指标。在石灰用量40 kg／t、T⁃706用量800 g／t、水玻璃用量4 kg／t、煤油用量100 g／t条件下，可以获得钼品位6.01%、回收率99.45%和铋品位9.13%、回收率94.11%的良好指标。
2.2 钼铋混合浮选⁃钼铋分离闭路试验
在条件试验和开路试验基础上进行了钼铋混合浮选⁃钼铋分离闭路试验，结果见表4，试验流程和药剂制度如图5所示。
表4 闭路试验结果
图5 钼铋混合浮选⁃钼铋分离工艺流程
2020年9月开始对生产现场进行改造，2020年10月开始采用优化后工艺进行工业调试，经过3个月的攻关，工业试验取得了圆满成功。2021年全年与2020年全年工业生产指标对比见表5。由表5可知，2020年钼精矿平均品位44.26%、回收率77.64%，铋精矿平均品位28.89%、回收率65.21%；
2021年钼精矿平均品位46.28%、回收率80.84%，铋精矿平均品位29.05%、回收率68.09%。改造后钼铋精矿产品指标显著提高，为选厂年新增经济效益800多万元，劳动强度、安全性等明显改善。
表5 改造前后钼铋产品质量对比
1）采用抑制剂T⁃706替代氰化钠取得了更好的浮选指标，实现了钼铋硫回收无氰化；
采用无水玻璃钼铋硫全浮⁃无氰钼铋混浮⁃钼铋分离工艺替代有水玻璃全浮⁃钼优先浮选⁃间断式铋硫分离旧工艺实现了钼、铋精矿产品指标的提升。
2）采用一粗三精三扫钼铋混合浮选、一粗五精三扫钼铋分离，小型闭路试验获得了钼品位47.32%、回收率93.45%、含铋0.98%的钼精矿，铋品位29.27%、回收率94.35%、含钼0.96%的铋精矿，以及硫品位35.98%的硫精矿。
3）工业试验获得了平均钼品位46.28%、回收率80.84%的钼精矿和平均铋品位29.05%、回收率68.09%的铋精矿，改造后钼铋产品指标较改造前有显著提高，为选厂年新增经济效益800多万元；
同时劳动强度、安全性等明显改善。
