从含钼矿石中分离与富集钼矿物的过程。选矿产品为钼精矿,用以冶炼生产钼合金钢、钼基合金及钼化工产品。
矿物与资源自然界钼矿物有30余种,有工业意义的钼矿物主要是辉钼矿,其次为钼钨钙矿、彩钼铅矿、铁钼华等(见表)。钼矿石工业类型有单一钼矿石、铜钼矿石、钨钼矿石、铀钼矿石、含钼多金属矿石等。中国钼矿资源丰富,储量居世界前列。钼矿山分布面很广,多集中于陕西、河南、吉林、辽宁四省;主要钼矿山有陕西金堆城钼矿,辽宁杨家杖子钼矿与河南滦川钼矿。中国钼矿特点是品位较低,共生矿多,储量大,主要为地下开采。此外,世界上的钼矿主要集中于南北美洲科迪勒拉山系。重要产钼国家有美国、加拿大、智利、秘鲁、墨西哥以及俄罗斯、亚美尼亚等。
工艺流程根据钼矿物硬度小,嵌布粒度细,但可浮性好的特点,钼矿石选矿多采用分段浮选,多次精选的工艺流程。钼矿石的选矿流程分为单一钼矿石选矿与含钼多金属共生矿石选矿两类流程。
单一钼矿石选矿采用一段闭路磨矿粗选,粗选尾矿经过2~3次扫选排出终尾矿,粗选精矿再磨后多次精选(4~12次)得钼精矿。
含钼多金属共生矿石选矿根据伴生矿物的可选性差异而采用不同的选矿工艺流程。铜钼共生矿石多采用铜一钼混合浮选,丢弃大量尾矿,混合精矿再磨后进行铜钼分离的工艺流程;钼钨共生矿石,伴生白钨矿采用优先浮选,伴生黑钨矿用浮选重选联合流程;钼铀共生矿一般采用浮选一水冶联合工艺流程。浮选是回收辉钼矿,分离钼矿物与伴生金属矿物的有效方法。浮选以烃类油(煤油、变压器油等)作捕收剂,松油、二甲酚、高级脂肪醇作起泡剂。伴生硫化矿的抑制剂有硫化钠、诺克斯(Nokes)等。当矿石含Mo0.09%~0.3%时,选出的钼精矿钼品位为47%~55%,回收率80%~90%。典型选矿厂金堆城钼业公司第三选矿厂位于中国陕西省华县。1984年投产,生产规模1.5万t/d,为中国的钼矿选厂。矿石中主要金属矿物为辉钼矿,其次为磁铁矿、黄铜矿,以及方铅矿、闪锌矿、辉铋矿和锡石等。脉石矿物主要为石英、长石,其次有萤石、白云母、黑云母、绢云石、方解石等。选矿工艺流程由破碎、粗选与精选三部分组成;破碎为三段一闭路;粗选为一次粗选、二次精选、二次扫选;精选为一段再磨,九次精选。原矿钼品位0.118%,精矿钼品位46.87%,回收率80.66%。
小寺沟铜钼矿选矿厂位于中国河北省平泉县。1971年建成,经几次扩建与改建,1991年生产规模达3000t/d。小寺沟矿石属细脉浸染斑岩铜钼矿,主要金244属矿物为辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿,其次为闪锌矿、辉铜矿、斑铜矿、方铅矿。脉石矿物主要为石英、长石,其次为绢云母、白云母、绿泥石等。选矿工艺流程由三段一闭路碎矿,铜钼混合浮选,铜钼分离浮选工艺构成。产品有钼精矿与铜精矿。1987年指标:原矿含Mo0.064%,含CuO.129%;镅精矿含Mo46.67%,回收率74.96%;铜精矿含Cul6.15%,回收率50.91%。
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钼矿的选矿方法主要是浮选法,回收的钼矿物是辉钼矿。有时为了提高钼精矿质量、去除杂质、将钼精矿再进行化学选矿外理。 辉钼矿晶体呈六方层状或板状结构,由沿层间范氏健的S—Mo—S结构和层内极性共价键S—Mo形成的。层与层间的结合力很弱,而层内的共价键结合力甚强。所以辉钼矿极易沿结构层间解裂呈片状或板状产出,这是辉铜矿天然可浮性良好的原因。实践证明:在合适的磨矿细度下,辉钼矿晶体解离发生在S—Mo—S层间,亲水的S—Mo面占很小比例。但过磨时,S—Mo面的比例增加,可浮性下降,虽然此时加入一定量极性捕收剂如黄药类,有利于辉钼矿的回收,但过磨产生的新矿泥影响浮选效果。因此对辉钼矿的选别要避免和防止过磨,在生产上需要采用分段磨矿和多段选别流程,逐步达到单体解离,确保钼精矿的高回收率。 钼矿的破碎一般都采用三段一闭路流程,破碎终产品粒度为12~15毫米。 磨矿通常用球磨机或棒磨-球磨流程。亨德森是采用半自磨流程的。浮选采用优先浮选法。粗选产出钼粗精矿,粗扫选尾矿回收伴生矿物或丢弃。钼粗精矿采用两、三段再磨,四,五次精选获得终钼精矿。 钼矿的浮选药剂以非极性油类作捕收剂,同时添加起泡剂。美国和加拿大用表面活性剂辛太克斯(Syntex)作油类乳化剂。根据矿石性质,用石灰作调整剂,水玻璃作脉石抑制剂,有时加氰化物或硫化物抑制其他重金属矿物。 为保证钼精矿质量,对钼精矿中所含的铜、铅、铁等重金属矿物和氧化钙以及炭质矿物需进一步进行分离: 一般使用硫化钠或硫氢化钠,氰化物或铁氰化物制铜和铁;用重铬酸盐或诺克斯(Nokes)抑制铅。如果使用抑制剂,杂质含量还达不到质量标准,尚需辅以化学选矿处理:次生硫化铜用氰化物浸出;黄铜矿用三氯化铁溶液浸出;方铅矿用盐酸和三氯化铁溶液浸出,均可达到标准含量。 含氧化钙的脉石易泥化,因此,对于含此类脉石的矿石切忌过磨。生产上往往添加水玻璃,六聚偏磷酸钠或有机胶作脉石抑制剂或分散剂;也可用活性炭加CMC(羧甲基纤维素)抑制碳酸盐脉石。终可用盐酸或盐酸加三氯化铁溶液浸出处理。 含炭质矿物的分离,首先要查明炭质是属石墨类、沥青类或煤类。这些炭质矿物的可浮性与辉钼矿相近,但密度较小,一般可用重选法进行脱除;使用六聚偏磷酸钠和CMC抑炭浮钼;或加三氯化铁、水玻璃和六聚偏磷酸钠抑制炭质也有效;采用焙烧除去有机炭,也是办法之一。应该指出的是,所有这些炭质矿物的分离方法,目前还不能令人满意,还是一个尚未完全解决的问题。 脉石中SiO2(二氧化硅)含量太高,常常是影响钼精矿品位的原因。经查定:SiO2含量随着钼精矿品位提高而下降,两者有相互消费的趋势。只要钼矿物达到单体解离细度,SiO2含量一般可降到标准以下。加活性炭吸附钼表面的油药,再加CMC抑制硅酸盐脉石,SiO2含量也可降到标准以下。
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