大兴安岭岔路口钼尾矿分选试验研究

张 娜，吴 迪

(1.中国矿业大学 银川学院，宁夏 银川750011；2.中煤科工集团唐山研究院有限公司，河北 唐山063012；3.河北省煤炭洗选工程技术研究中心，河北 唐山063012)

大兴安岭岔路口储存着丰富的钼铅锌共生矿资源，以彩钼铅矿石为主，其具有钼品位低、分布不均、嵌布粒度细的特点[1]。由于钼与其他矿物密切共生，导致矿石分选难度大，分选工艺较为复杂。我国长期将彩钼铅矿石作为铅矿石处理，用于冶炼铅金属，这种传统做法不但使铅回收率降低，而且使具有更高使用价值的钼被丢弃，导致资源浪费严重[2]。由于钼金属有着特殊的物理性质和化学性质，其在冶金、农业、电气、化工、环保等领域应用十分广泛。随着分选技术的发展和钼资源的短缺，钼矿石分选效果越来越受重视。

目前，钼矿石主要采用浮选法分选，回收的钼矿物是辉钼矿，这是因为辉钼矿天然可浮性很好[3-4]。通常辉钼矿用于生产钼精矿，有时为了提高钼精矿的质量，去除杂质后将钼精矿通过化学方法再次分选。大兴安岭岔路口钼矿石分选后的钼尾矿中含有铅锌硫等矿物，且铅锌矿物含量较高。如果能将这些矿物加以回收和利用，势必对实现矿产资源高效利用和提高企业经济效益产生重要作用[5]。为此，通过不同试验考察铅锌回收效果，以期为铅锌的有效回收提供理论借鉴。

1 试验部分

1.1 仪器与药剂

(1)试验仪器。XFG-1000g挂槽浮选机，浮选槽容积为4 L，叶轮转速在0～2 800 r/min之间可调，电机功率为250 W，给矿粒度在0.2～0 mm之间。501型超级恒温器，加热功率为1.50 kW，测温范围在(室温+5)～95 ℃之间，温度波动度为±0.05 ℃，温度均匀度为：水平±0.05 ℃，垂直±0.10 ℃。

(2)试验药剂。硫酸(H2SO4)，化学纯，无色无臭液体，密度为1.83 g/cm3。工业石灰(CaO)，粉状固体。乙硫氮(C5H10NNaS2)，化学纯，白色粉末，密度为1.09 g/cm3。硫酸锌(ZnSO4)，化学纯，无色粉末，密度为1.31 g/cm3。硫酸铜(CuSO4)，化学纯，白色晶体，密度为3.61 g/cm3。24K，专用调整剂，无水粉末。丁黄药(C4H9OCSSNa)，化学纯，浅黄色有刺激性气味粉末。腐植酸钠(C9H8Na2O4)，化学纯，黑亮色不定型颗粒，密度为1.40 g/cm3。

1.2 样品性质

试样为来自大兴安岭岔路口的钼尾矿，其所含主要元素及其所占比例为：铅0.03%、锌0.23%、硫0.25%，主要金属矿物大都含有辉钼矿、闪锌矿和方铅矿；脉石矿物大部分以白云母、钙长石为主[6-9]。从矿样的粒度组成来看，<0.75 mm粒级矿物的占比为80%，说明其粒度组成合理。

根据实际研究需要，以钼尾矿为研究对象，通过试验仪器和药剂的配合，结合不同浮选试验考察铅锌回收效果。

2 试验结果与分析

2.1 钼尾矿不过滤全优先浮选试验

钼尾矿不过滤全优先浮选试验流程简单，没有浓缩、过滤脱水环节，药剂调整灵活，但药剂用量较大[10-11]。两种条件下的钼尾矿不过滤全优先浮选试验流程如图1所示，结果见表1。需说明的是，分选作业中的药剂用量均是对原矿而言，药剂用量单位为g/t(下同)。

图1 钼尾矿不过滤全优先浮选试验流程

由表1可知：在这两种试验条件下，均可得到较高品位的锌精矿，两者分别为34.71%、47.15%。在试验过程中，一部分硫难以抑制，在不加捕收剂时即可上浮，然后进入铅精矿，导致铅精矿的品位难以提高。因此需要采取合理的措施，使这部分硫在选铅阶段不上浮，以提高铅精矿的品位。

2.2 铅硫混合浮选-锌单独浮选试验

钼尾矿浓缩脱水后对铅锌浮选作业有利，可以在添加适量硫酸的条件下分选出铅锌精矿；浓缩脱除的水可以返回钼精选作业环节，以降低硫酸的用量。考虑到浮选时部分硫矿物易上浮，可将其与铅矿物先混合分选，再将两者分离。铅硫混合浮选-锌单独浮选试验流程如图2所示，试验结果见表2。

表1 钼尾矿不过滤全优先浮选试验结果Table 1 Result of test on all-preferential flotation without filtering of molybdenum tailings %

图2 铅硫混合浮选-锌单独浮选试验流程

产品名称产率品位锌铅回收率锌铅铅精矿0.091.4556.920.0210.24铅中矿10.3610.1520.080.5713.85铅中矿24.552.473.131.7727.46铅中矿36.712.300.712.439.19铅中矿410.230.850.301.375.93铅中矿515.080.590.341.409.90铅中矿632.412.000.1110.236.88铅中矿73.5010.440.725.764.86铅中矿86.549.570.439.885.43锌精矿3.6435.260.3620.232.53锌中矿5.7550.220.2245.552.44硫精矿11.140.450.060.791.29铅锌硫混合精矿100.006.340.52100.00100.00

由表2可知：在此试验条件下可得到高品位的铅精矿，其品位为56.92%。但由于锌被抑制，需要添加较多的捕收剂才能将其回收，所得锌精矿的品位为35.26%。

2.3 钼尾矿过滤-强压强拉全优先浮选试验

对于复杂难选且其中含有铅锌等多种金属的矿物，通常采用高效的工艺流程和无毒的选矿药剂来分选。这类工艺流程能够实现矿物的低碱、无氰分选，并能分离出铅锌等目标矿物。全优浮选工艺是按有用矿物的浮选难易程度，在不同条件下进行浮选的工艺。由于浮选条件易于控制，加上浮选过程中的“强拉强压”，可以降低铅锌的分离难度。钼尾矿过滤-强压强拉全优先浮选试验流程如图3所示，结果见表3。

图3 钼尾矿过滤-强压强拉全优先浮选试验

产品名称产率品位锌铅回收率锌铅铅精矿0.091.3260.070.0210.41铅中矿11.3412.6114.012.8136.41铅中矿21.756.982.912.029.83铅中矿35.035.181.224.3311.89铅中矿412.175.100.5410.3112.73铅中矿54.2011.690.558.164.47锌精矿10.7037.440.3066.596.22锌中矿4.841.720.191.381.78硫精矿59.880.440.054.386.26铅锌硫混合精矿100.006.020.52100.00100.00

由表3可知：在此条件下可得到较高品位的铅精矿和较高品位、高回收率的锌精矿，铅精矿的品位为60.07%，回收率为0.02%，锌精矿的品位为37.44%，回收率为66.59%。与氰化工艺下的铅锌回收率相比，此时的铅锌回收率大幅提高，且铅精矿、锌精矿的质量基本没有变化。

2.4 铅锌部分混合浮选试验

根据钼尾矿过滤-强压强拉全优先浮选试验结果和实际需要，通过铅锌部分混合浮选试验研究铅锌回收效果，试验流程如图4所示，对应的试验结果见表4。

由表4可知：在此条件下可以有效回收铅金属和锌金属，两者的品位分别为58.35%、5.32%，回收率分别为51.47%、47.84%，且铅锌金属损失到硫中较少。

图4 铅锌部分混合浮选试验流程

产品名称产率品位锌铅回收率锌铅铅锌精矿5.5058.355.3251.4747.84铅锌中矿11.7932.612.219.386.48铅锌中矿22.2821.981.918.067.14铅锌中矿35.1515.181.4212.5511.98铅锌中矿418.505.100.5715.1417.11铅锌中矿55.122.690.532.214.40硫精矿61.650.120.051.195.04铅锌硫混合精矿100.006.230.61100.00100.00

3 结论

(1)钼尾矿所含主要矿物分别为铅、锌、硫等，通过钼尾矿不过滤全优先浮选试验、铅硫混合浮选-锌单独浮选试验、钼尾矿过滤-强压强拉全优先浮选试验、铅锌部分混合浮选试验可以得到不同质量的铅精矿和锌精矿。

(2)从产率、品位、回收率三方面考察，在钼尾矿过滤-强压强拉全优先浮选试验条件下，铅精矿和锌精矿分选指标较好，所得铅精矿的品位为60.70%，回收率为0.02%，锌精矿的品位为37.44%，回收率为66.59%。