1、某低品位铜钼矿工艺矿物学及选矿工艺研究张兴旺 1，孙志勇 2（1.宁夏工商职业技术学院，宁夏银川750012；2.西北有色地质研究院，陕西西安710054）摘要：青海某铜钼矿含钼0.084%，铜含 量0.067%。工艺矿物学研究表明，原矿中钼主要以辉钼矿形式存在，铜以黄铜矿、辉铜矿及斑铜矿等形式赋存。针对矿石性质，结合探索实验，最终采用铜钼优先浮选工艺处理该矿石。在磨矿细度为-74 m 70%条件下，经一次粗选一次扫选两次空白精选得钼粗精矿，钼粗精矿再磨后经三次精选获得了钼品位50.21%、回收 率85.21%的钼精矿；钼浮选尾矿用硫酸铜活化后经一次粗选一次扫选四次精选，获得了品位15.32%
2、、回收率54.92%的铜精矿，实现了有价元素的综合回收。关键词：辉钼矿；工艺矿物学；浮选；综合回收doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2023.01.028中图分类号:TD952 文献标志码:A 文章编号:1000-6532（2023）01019106 钼作为重要的稀有金属，在金属冶炼、航空、医学、农业等方面具有重要作用1。我国钼资源储量位居世界前列，主要分布在陕西、辽宁、吉林、河南、四川及湖南等地2-3。我国钼矿石主要有单一钼矿、铜钼矿石、钨钼矿石、碳质铜钼矿石和钒铀钼矿石。钼矿的选别方法也主要以浮选法为主。随着资源的开发利用，大量低品位钼矿越来越备受关注4-6。青海某
3、钼矿含钼0.084%，含 铜0.067%。在对原矿进行工艺矿物学研究查明了钼和铜的赋存状态，其中钼以辉钼矿的形式存在，铜以黄铜矿、辉铜矿及斑铜矿等形式赋存。虽然品位较低，但是可通过浮选的方法回收钼和铜元素，为该矿的综合利用提供理论支撑。1矿石性质试样为硫化物型多金属原生钼矿石，主要金属矿物除辉钼矿外，还有黄铜矿、方黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、金红石、褐铁矿、辉铜矿等；非金属矿物主要有长石、石英、黑云母、白云母、碳酸盐矿物、绿泥石等。1.1原矿化学组成分析原矿多元素分析、物相分析结果见表1、2。由表1可知，原矿中钼为主要回收金属元素。铜含量较低，但主要以黄铜矿、斑铜矿及辉铜
4、矿形式存在，可以考虑综合回收。有害杂质砷很低，不会对钼精矿的质量产生影响。其他金属元素含量较低，无综合回收价值。表2结果表明，原矿中的钼主要以硫化钼形式存在。表 1 原矿多元素分析结果/%Table 1 Results of chemical analysis of the oreMo Cu Pb Zn S TFe Ni Mn SiO 2 Al2 O3 CaO MgO Na2O P TiO 2 As0.084 0.067 0.013 0.019 1.63 2.54 0.002 0.092 68.77 11.87 1.96 1.08 0.76 0.039 0.37 0.0036 表 2 原矿钼物
5、相分析结果Table 2 Analysis results of molybdenum phase in raw ore名称 硫化钼中钼 氧化钼中钼 相和含量/%0.081 0.004 0.085分布率/%95.29 4.71 100.00 1.2原矿主要矿物形态及嵌布特征 1.2.1辉钼矿矿石中钼主要以辉钼矿形式存在，多为自形-半自形片状、板状、细片状集合体及微细的发丝 收稿日期:2021-01-04作者简介:张兴旺（1986-）男，硕士，讲师，从事矿物学及珠宝玉石鉴定研究工作。第1期矿产综合利用2023年2月 Multipurpose Utilization of Mineral Reso
6、urces 191 状，与粗晶辉钼矿集合体伴生的细片状和发丝状辉钼矿，短径不仅较小而且多包裹于非金属矿物长石和石英中，特别更多是包裹于石英中，见图1，2。这必然对钼回收产生不利影响7。原矿粒度分析表明，+0.08 mm 64.43%，-0.010 mm8.95%，总的来说，该矿石大部分辉钼矿粒度较粗，容易在粗磨条件下回收。MoMoMoMo(a)板状辉钼矿(Mo)(b)辉钼矿(Mo)集合体呈脉状分布（a）板状辉钼矿（Mo）(b)辉钼矿（Mo）集合体呈脉状分布图 1 辉钼矿主要形态Fig.1 Main morphology of molybdenite 1.2.2其他金属矿物黄铜矿和方黄铜矿：呈它
7、形粒状和粒状不规则状集合体，沿岩石中的裂隙空隙分布和与黄铁矿、磁黄铁矿伴生，交代黄铁矿和磁黄铁矿，见图2（a）、(b)。斑铜矿和辉铜矿：在黄铜矿和方黄铜矿中呈格架状、蠕虫状固溶体分离结构；沿黄铜矿、方黄铜矿边缘交代，形成环边结构、交代完全的部位则成粒状，保留原黄铜矿或方黄铜原有的晶形。围绕斑铜矿的周边往往又被辉铜矿交代呈环边结构，见图2（c）。黄铜矿等铜矿物粒度较粗，一般在0.010.7 mm，多数 0.1 mm。虽含量很低，但其可浮性好，有可能综合回收。2实验结果与讨论 2.1实验方案由于辉钼矿具有良好的天然可浮性，因此浮选是有效的选别方法8-10。为综合回收铜元素，确定实验流程为优先选钼，
8、再浮选铜，流程见图3。PyPyPyrPyrPyrChBoBoChCha(a)黄铜矿穿插交代黄铁矿使其呈残留状(b)黄铁矿被黄铜矿交代(c)方黄铜矿沿岩石中空隙分布,斑铜矿在其中呈格架状固溶体分离结构图 2 黄铜矿、黄铁矿及斑铜矿主要形态Fig.2 Main forms of chalcopyrite,pyrite and chalcopyrite 原矿磨矿 0.074 mm 70%3抑制剂捕收剂2 2#油抑制剂捕收剂钼粗精矿3 23 23钼中矿活化剂捕收剂尾矿 铜精矿图 3 浮选原则流程Fig.3 Principle process flow 192 矿产综合利用2023 年 2.2实验及结果
9、分析 2.2.1水玻璃用量实验水玻璃是各种硅酸盐脉石矿物的有效抑制剂，它对矿泥还有良好的分散作用。在实验条件为磨矿细度-0.074 mm 70%，诺诺克 斯30 g/t，巯基乙酸钠100 g/t，柴 油45 g/t时，分别考查水玻璃用量为0、300、600和 900 g/t对钼浮选的影响。实验结果见图4。由图可知，随着水玻璃用量增加，钼粗精矿品位逐渐提高，回收率先提高后降低。当水玻璃用量为900 g/t时，钼粗精矿回收率下降明显，这是因为过量的水玻璃抑住了部分钼的连生体和包裹体，致使该部分钼无法回收。当水玻璃用量为600 g/t时，钼粗精矿选别指标较好，故确定水玻璃用量600 g/t。6.56
10、.05.55.04.54.03.5粗精矿钼品位/%粗精矿钼品回收率/%回收率%品位3.02.52.00 300水玻璃用量/(gt1)600 90080818283848586878889图 4 水玻璃用量实验结果Fig.4 Test results of sodium silicate dosage 2.2.2诺克斯用量实验诺克斯药剂作为钼矿选别中有效的硫化物抑制剂，它能够很好抑制铜、铅与铁的硫化物，而不影响辉钼矿的选别效果。在-0.074 mm 70%，水玻璃用量600 g/t，巯基乙酸 钠100 g/t，柴 油45 g/t时，考查诺克斯用量对钼精矿中铜含量的影响。诺克斯用量结果见图5。从
11、图5可知，随着诺克斯用量增加，粗精矿中铜含量逐渐降低，当用量大于30 g/t时，钼粗精矿中铜品位降幅不大，综合考虑钼粗精矿品位与回收率，确定诺克斯用量以30g/t为宜。2.2.3巯基乙酸钠用量实验为进一步降低钼粗精矿中铜的含量，在添加诺克斯的基础上，实验考查用巯基乙酸钠作为黄铜矿的抑制剂时，不同用量对钼精矿质量影响。实验条件为-0.074 mm 70%，水玻 璃600 g/t，诺克 斯30 g/t，柴油45 g/t。巯基乙酸钠用量实验结果见图6。8.07.07.55.56.06.54.55.04.03.5粗精矿品位/%粗精矿回收率/%钼品位铜品位钼回收率铜回收率2.02.53.01.01.50
12、.50 20 20 40 60 80巯基乙酸钠用量/(gt1)100 120 140 160102030405060708090图 6 巯基乙酸钠用量实验结果Fig.6 Test results of sodium mercaptoacetate dosage 由图6可知，添加巯基乙酸钠后，钼精矿中铜含量明显降低，抑铜效果非常明显。当巯基乙酸钠用量超过50 g/t时，精矿中铜含量降幅较小，综合考虑，确定巯基乙酸钠用量以50 g/t为宜。2.2.4柴油用量实验柴油是近几年来代替煤油浮选辉钼矿的有效捕收剂之一，它来源广、价格低，因此逐渐被钼选厂采用。柴油用量实验结果见图7。8.07.57.06.5
13、粗精矿钼品位/%粗精矿钼回收率/%品位回收率6.05.55.015 30 45柴油用量/(gt1)60 7576788082848688图 7 柴油用量实验结果Fig.7 Test results of diesel oil dosage 从图7实验结果可知，随着柴油用量增加，钼粗精矿品位和回收率逐步提高，当柴油用量为 76543粗精矿品位/%粗精矿回收率/%钼品位%铜品位钼回收率铜回收率210 20 40水玻璃用量/(gt1)60 80 100102030405060708090图 5 诺克斯用量实验结果Fig.5 Test results of Knox dosage 第1期2023年2月
14、 张兴旺等：某低品位铜钼矿工艺矿物学及选矿工艺研究 193 45 g/t时，粗精矿钼品位和回收率分别 为7.35%和86.98%。柴油用量继续增加时，粗精矿指标增幅变缓，故确定柴油用量以45 g/t为宜。2.2.5磨矿细度实验合适的磨矿细度是有用矿物达到单体解离后进行选别的前提。为考查磨矿细度对钼回收的影响，在药剂制度为水玻璃用量600 g/t，诺克斯用量30 g/t，巯基乙酸钠用 量50 g/t，柴油用 量45 g/t，流程为一次粗选一次扫选两次空白精选时进行了磨矿细度实验，结果见图8。30282624粗精矿钼品位/%粗精矿回收率/%回收率品位22201850 55 60 650.074 m
15、m 含量/%70 75 80767880828486图 8 磨矿细度实验结果Fig.8 Test results of grinding fineness 从实验结果可知，随着磨矿细度增加，钼粗精矿品位和回收率均逐渐提高，但当磨矿细度大于-0.074 mm 70%后，粗精矿回收率变化幅度不大，此时，精矿品位和回收率分别为25.90%和85.29%。考虑选矿成本及能耗，确定磨矿细度以-0.074 mm 70%为宜。2.2.6精矿再磨细度实验由工艺矿物学研究结果可知，部分辉钼矿呈细小片状、发丝状包裹于长石等脉石矿物中，也有部分与脉石矿物连生，为使得钼矿物充分单体解离，需对钼粗精矿进行再磨。为查明再
16、磨细度对钼精矿质量的影响，在巯基乙酸钠用量为50g/t、柴油用量 为9 g/t的条件下，进行了粗精矿再磨细度实验，结果见图9。结果表明，随着再磨细度增加，钼精矿品位呈上升趋势，当再磨细度为-0.037 mm 70%时，钼精矿品位较高，为54.11%，此时回收率 为74.47%。再增加磨矿细度，钼精矿品位和回收率均下降。综合考虑，确定再磨细度为-0.037 mm 70%。2.2.7钼尾矿选铜实验实验流程见图10，实验结果见 表3。从 表3实验结果可知，对浮钼尾矿采用硫酸铜作活化剂，丁黄药作捕收剂经一次粗选一次扫选三次精 6055粗精矿品位/%粗精矿回收率/%回收率钼品位50454030 40 5
17、0 600.037 mm 含量/%70 80657075808590图 9 再磨细度实验Fig.9 Test results of regrinding fineness 4+5原矿磨矿 0.074 mm 70%3 水玻璃 600诺克斯 30巯基乙酸钠 502柴油 452#油 183巯基乙酸钠 202 柴油 15 2#油 6钼粗精矿35钼中矿3硫酸铜 602丁黄药 152#油 1.53 硫酸铜 30丁黄药 52石灰 1000 3石灰 100033中矿 尾矿3中矿 12石灰 3003中矿 21铜精矿 中矿 3药剂用量单位：g/t图 10 钼浮选尾矿综合回收铜实验流程Fig.10 Flowshee
18、t of comprehensive recovery of copper frommolybdenum flotation tailings 表 3 钼浮选尾矿综合回收铜实验结果Table 3 Results of comprehensive recovery of copper frommolybdenum flotation tailings产品名称 产率/%品位/%回收率/%Mo Cu Mo Cu钼粗精矿 1.14 6.49 0.21 85.74 3.51钼中矿 0.50 0.28 0.19 1.62 1.37铜精矿 0.20 0.12 17.42 0.23 50.18中矿3 1.17
19、 0.023 0.64 0.35 10.79中矿2 1.37 0.020 0.32 0.35 6.31中矿1 0.53 0.052 0.64 0.35 4.88中矿 0.13 0.20 1.31 0.35 2.45尾矿 94.96 0.010 0.015 11.01 20.51原矿 100.00 0.086 0.069 100.00 100.00 194 矿产综合利用2023 年选可获得品位17.42%，回收 率50.18%的铜精矿，综合回收了这部分铜矿物。2.3闭路流程实验在条件实验的基础上，进行了全流程闭路实验，最终获得了品位50.21%，回收 率85.21%的钼精矿和品位15.32%，回
20、收 率54.92%的铜精矿。闭路实验流程见图11，实验结果见表4。4+5磨矿原矿0.074 mm 70%3 水玻璃 600诺克斯 20+10巯基乙酸钠 30+20柴油 30+152#油 10+53 巯基乙酸钠 202 柴油 15 2#油 4.565空白 精选一巯基乙酸钠 30 53再磨 0.037 mm 70%3巯基乙酸钠 502柴油 92#油 1.533硫酸铜 302 丁黄药 5石灰 1000 3pH112尾矿22巯基乙酸钠 20 33巯基乙酸钠 20 32钼精矿3硫酸铜 602 丁黄药 10石灰 10003pH1121石灰 600 3 pH11石灰 3003 pH11铜精矿32空白 精选二
21、钼精选一钼精选二钼精选三钼扫选铜扫选铜粗选铜精选一铜精选三铜精选二铜精选四药剂用量单位：g/t图 11 闭路实验流程Fig.11 Flowsheet of closed-circuit flotaion 表 4 闭路实验结果Table 4 Test results of closed-circuit flotation产品名称 产率/%品位/%回收率/%Mo Cu Mo Cu钼精矿 0.14 50.21 0.20 85.21 0.43铜精矿 0.24 0.07 15.32 0.24 54.92尾 矿 99.62 0.012 0.03 14.55 44.65原 矿 100.00 0.083 0.
22、067 100.00 100.00 3结论（1）矿石中主要回收元素为钼，含量 为0.084%；铜含量为0.067%，由于铜以硫化铜形式存在，可以考虑综合回收。矿石中主要金属矿物除辉钼矿外，还有黄铜矿、方黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、金红石、褐铁矿、辉铜矿等；非金属矿物主要有长石、石英、黑云母、白云母、碳酸盐矿物、绿泥石等。（2）工艺矿物学研究表明，辉钼矿以单晶和集合体形式分布于非金属矿物粒间和岩石空隙和裂隙中，和包裹于长石、石英中。第1期2023年2月 张兴旺等：某低品位铜钼矿工艺矿物学及选矿工艺研究 195（3）在-0.074 mm 70%磨矿条件下经一次粗选一次扫选两次
23、空白精选得钼粗精矿，钼粗精矿再磨细度为-0.037 mm 70%后经三次精选获得了钼品位50.21%、回收 率85.21%的钼精矿；钼浮选尾矿用硫酸铜活化后经一次粗选一次扫选四次精选，获得了品位15.32%、回收 率54.92%的铜精矿，实现了钼、铜的综合回收。参考文献:1 张亮,杨卉芃,冯安生.全球钼矿资源现状及市场分析J.矿产综合利用,2019(3):11-16.ZHANG L,YANG H P,FENG A S.Study on general situationand analysis of supply and demand of global molybdenumresourceJ
24、.Multipurpose Utilization of Mineral Resources,2019(3):11-16.2 张汉鑫,李慧,梁精龙,等.稀有金属钼资源回收现状及进展J.矿产综合利用,2020(1):47-49.ZHANG H X,LI H,LIANG J L,et al.Current status andprogress of rare metal molybdenum resource recoveryJ.Multipurpose Utilization of Mineral Resources,2020(1):47-49.3 孙小俊,李建华.湖北某铜钼矿浮选试验研究J.矿
25、冶工程,2017,37(4):61-64.SUN X J,LI J H.Experimental study on flotation of copper-molybdenum ore from HubeiJ.Mining and MetallurgicalEngineering,2017,37(4):61-64.4 赵开乐,闫武,刘飞燕,等.细粒嵌布硫化钼矿铜钼高效分离技术J.矿产综合利用,2021(2):1-7.ZHAO K L,YAN W,LIU F Y,et al.High efficiencyseparation of chalcopyriten from a fine dissem
26、inatedmolybdeniteJ.Multipurpose Utilization of Mineral Resources,2021(2):1-7.5 杨凯志,陈红兵,胡真,等.广东某铜钼多金属硫化矿混合精矿中钼的高效分离J.矿产综合利用,2020(2):44-48.YANG K Z,CHEN H B,HU Z,et al.Research on efficientseparation Mo for Cu-Mo mixed concentrate from Guangdongcopper-molybdenum polymetallic sulfide oreJ.MultipurposeU
27、tilization of Mineral Resources,2020(2):44-48.6 简胜,胡岳华,孙伟.西藏某低品位铜钼矿选矿工艺J.矿产综合利用,2019(5):32-36.JIAN S,HU Y H,SUN W.Process of a low-grade mineralcopper-molybdenum ore in TibetJ.Multipurpose Utilizationof Mineral Resources,2019(5):32-36.7 王昊伟,周兴龙,徐翔,等.云南某低品位铜钼矿选矿试验研究J.矿产综合利用,2017(2):63-67.WANG H W,ZHO
28、U X L,XU X,et al.Experimental study onbeneficiation of a low grade copper-molybdenum ore inYunnanJ.Multipurpose Utilization of Mineral Resources,2017(2):63-67.8 乔吉波,王少东,张晶,等.迪庆铜钼矿选矿工艺研究J.矿冶工程,2017,37(5):60-63.QIAO J B,WANG S D,ZHANG J,et al.Beneficiationtechnique for copper-molybdenum ore from Diqin
29、gJ.Miningand Metallurgical Engineering,2017,37(5):60-63.9 朱贤文,李世纯,王阳,等.青藏高原某斑岩型铜钼矿选矿试验J.金属矿山,2020(2):71-76.ZHU X W,LI S C,WANG Y,et al.Mineral processing test ofa porphyry type copper-molybdenum ore in Tibetan PlateauJ.Metal Mine,2020(2):71-76.10 李莹,龚丽,梁泽跃.云南某斑岩型铜钼矿混合浮选捕收剂实验及工业应用J.矿产综合利用,2021(2):23-
30、26.LI Y,GONG L,LIANG Z Y.Experiment and applicationresearch on mixed flotation collector of copper-molybdenumporphyry mine in YunnanJ.Multipurpose Utilization ofMineral Resources,2021(2):23-26.Study on Process Mineralogy and Mineral Processing Technology of ALow Grade Copper-Molybdenum OreZhang Xing
31、wang1,Sun Zhiyong2(1.Ningxia Vocational Technical College of Industry and Commerce,Yinchuan,Ningxia,China;2.Northwest Nonferrous Geological Research Institute,Xian,Shaanxi,China)Abstract:A copper-molybdenum ore in Qinghai contains 0.084%Mo and 0.067%Cu.Processmineralogical study shows that molybdenu
32、m in the ore mainly exists in the form of molybdenite,whilecopper in the form of chalcopyrite,chalcocite and bornite.Based on the molybdenum ore property,theflowsheet of selective flotation was adopted Copper and molybdenum were comprehensively recovered byflotation process.Under the condition of gr
33、inding fineness of 74 m 70%,molybdenum concentrate wasobtained by one roughing,one scavenging and two blank cleaning.After regrinding,molybdenumconcentrate with molybdenum grade of 50.21%and recovery of 85.21%was obtained by three cleaning.After molybdenum flotation tailings were activated with copper sulfate,copper concentrate with grade of15.32%and recovery of 54.92%was obtained by one roughing,one scavenging and four cleaning.Thecomprehensive recovery of valuable elements was realized.Keywords:Molybdenite;Process mineralogy;Flotation;Comprehensive recovery 196 矿产综合利用2023 年
