銅鉬礦的浮選技術更新時間：2017-03-29 點擊：396
以銅為主伴生有鉬的銅鉬礦常以斑巖銅礦床存在于自然界，斑巖銅礦因其儲量大，是目前世界提取銅的重要資源，同時也是鉬的重要來源。我國江西德興銅礦就是一個特大型斑巖銅礦。
斑巖銅礦的特點是：原礦品位低，常伴生有鉬，一般含銅0.5%～1%，含鉬0.01%～0.03%，嵌布粒度細，多為浸染狀；儲量大，選廠規模大。
斑巖銅礦的銅礦物，多數為黃銅礦，其次為輝銅礦，其他銅礦物較少。鉬礦物一般為輝鉬礦。
一、斑巖銅礦浮選工藝的特點
（一）階段磨礦、階段選別。一般都采用粗精礦再磨再選的階段選別流程，即在粗磨（50%～65%－200目）的條件下進行銅鉬混合粗選，所得粗精礦再磨（90%～100%－200目）后，進一步精選。如金堆城一選廠為獲得優級品鉬精礦，在精選段設置兩段再磨，第二段再磨細度達82%－500目。盡管為了輝鉬礦充分單體解離而再磨得很細，但由于僅是粗精礦，物料少，所以在獲得高質量及高回收率的同時，又能節省能耗。
（二）浮選方法。斑巖銅礦的浮選方法有優先浮選、半優先混合浮選和混合浮選三種方案，目前用得最多的是混合浮選。
1、優先浮選：一是無鉬后銅，此法最大的缺點是銅礦物被硫化鈉或其他抑制劑抑制后，幾乎不能重新被活化，這對回收銅極為不利。二是先銅后鉬，由于抑制過的輝鉬礦難以活化，此法已很少應用。
2、半優先混合浮選：當原礦含鉬品位高時，可先用煤油，不加或少加硫化鈉浮鉬，得到部分銅精礦，再用黃藥混合浮選，得到銅鉬混合精礦，然后再分離。
3、混合浮選：原則是浮凈銅，盡量地把鉬選入銅精礦中。當鉬含量太低，浮選無法分離或可分離而不經濟時，則選廠只產銅鉬混合精礦。浮選輝鉬礦最好的pH值為8.5，根據礦石中黃鐵礦的含量及抑制它的需要，pH值可以在8.5～12的范圍內調節。一般用石灰作調整劑，大約95%的選廠用石灰，對礦泥較多的礦石，因為石灰對礦泥有團絮作用，對輝鉬礦的浮選有影響，用氫氧化鈉或碳酸鈉代替石灰較好，但成本太高。
（三）浮選藥劑
銅鉬混選的捕收劑，最常用的是黃藥，用黑藥、Z－200、煤油等作捕收劑。使用煤油時，應注意它與起泡劑的比例，以保持最佳的泡沫狀態。國外多數廠用甲基異丁基甲醇作起泡劑，也有用松油的；國內主要是用松醇油作起泡劑。
二、銅鉬分離
銅鉬混合精礦分離有兩種方案，一是抑銅浮鉬，是最主要的方法。二是抑鉬浮銅，目前只有極少數選廠采用。
銅鉬分離的主要方法見表1，從表中也可看出，抑銅浮鉬的方法是主要的，這與銅鉬礦物的可浮性有關。
以下對這些分離方法作簡單介紹：
（一）氰化物法：氰化物法對硫化物有強烈的抑制作用，這是因為CN－與重金屬離子Me2＋反應，能生成親水難溶的氰化物Me（CN）2，繼續添加氰化物，沉淀物與CN－反應，生成穩定的絡離子Me（CN）42－。CN－也能使硫化礦表面吸附的表收劑膜解吸。
鐵氰及亞鐵氰化物與礦物表面金屬離子能生成親水的沉淀物，使礦物表面形成親水膜而被抑制。這類抑制劑可有效抑制硫化銅礦物，但先決條件是銅礦物表面已充分氧化，因此常與氧化劑合用。
（二）硫化物法：硫化鈉用量大時，可抑制除輝鉬礦外幾乎所有的硫化礦物。硫化鈉的抑制作用主要由水解產生HS－造成，HS－一方面排擠吸附在礦物表面的黃藥，同時自身又吸附在礦物表面，使礦物表面親水。除硫化鈉水外，還有硫氫化鈉與硫化銨等。國外用得多的是硫氫化鈉，有時硫氫化鈉與氰水鈉并作用；我國主要用硫化鈉，其用量通常為1000～3000g/t。硫化銨水解除產生HS－外，還會產生NH4＋。NH4＋可與溶液中的鉬礦表面吸附的MoO2－、HmoO4－生成可溶的（NH4）2MoO4而“清洗”輝鉬礦表面，提高可浮性。
（三）硫代硫酸鹽和硫酸鹽法：硫硫酸鹽及硫酸鹽能與多種金屬離子結合成穩定的絡合物，這種混合物能夠有效抑制黃銅礦和黃鐵礦及閃鋅礦。有文獻報道，這種組合抑制低且無環境污染，是很有前途的有效抑制劑。
（四）諾克斯藥劑：諾克斯（Nokes）藥劑是20世紀50年代由諾克斯等人研制的一種非鉬硫化礦的抑制劑，它包括磷諾克斯P－Nokes（LR－744）和砷諾克斯As－Nokes（ANa－mol－D）兩種，抑制作用比Na2S強。抑制機理是解吸礦物表面的捕收劑，同時在礦物表面生成親水難溶的硫代磷銅或硫代砷酸銅，使礦物受到抑制。
P－Nokes是由五硫化二磷與苛性鈉反應制成的硫代磷酸鹽，其反應式為：
P2S5＋10NaOH＝Na3PO2S2＋Na3PO3S＋2Na2S＋5H2O
As－Nokes是由砒霜（As2O3）與Na2S反應制成的硫化代砷酸鹽，其反應式為：
As2O3＋3Na2S＋2H2O＝Na3AsO2S2＋Na3AsO3S2＋2H2↑
（五）化學氧化劑法：利用氧化劑過氧化氫、次氯酸鈉等使銅、鐵硫化礦物表面氧化，并使吸附在礦物表面的捕收劑氧化被破壞。與氧化劑相配合的抑制劑主要是亞鐵氰化鈉。鐵氰化鈉及鋅氰化鈉等。由于氧化劑有很強腐蝕性，這一方法的廣泛使用受到限制。
（六）低分子有機抑制劑：低分子有機抑制劑由烷烴（短鏈）、親固基和親水基組成，常見的有巰基乙酸（鈉）HSCH2COOH（Na）、巰基乙醇HSCH2CHOH、四甲基硫代脲嘧啶以及Pilips石油公司推出的以奧方（Orfom）為商品牌號的D系列產品。這類有機抑制劑的抑制機理是親固基吸附在硫化礦物表面，即－SH基、－NH2基吸附在礦物表面，親水的－COOH基、－OH基朝向水，在礦物表面形成親水膜，使礦物受到抑制。這類藥劑成本偏高，大規模工業應用尚困難。
（七）加溫抑制法：用礦漿加溫的方法來強化抑制劑的抑制效果。作用機理是加溫可以使礦物表面吸附的捕收劑膜分解、氧化和解吸；同時，利用各非鉬硫化礦物表面氧化速度快，輝鉬礦表面不易氧化的性質擴大其可浮性的差異。
加溫時的溫度低于沸點，一般為60～90℃。加溫方式有三種：蒸汽通入礦漿直接加溫，蒸汽經熱交換器間接加溫，礦漿和蒸汽通入高壓釜內加壓加溫。加溫前先將礦漿濃縮，加溫后再調漿、加藥分選。
（八）充氮工藝：硫化物與諾克斯藥劑使用中，S2－、SH－是還原劑，很容易被礦漿中所充空氣中的氧所氧化，使大量的藥劑沒有參與對銅礦物的抑制就白白浪費。采用充氮氣代替空氣可避免這些反應，實踐證明銅－鉬分離中采用氮氣代替空氣作氣泡介質，可節省銅抑制劑50%～75%。
三、銅鉬分離的步驟：
銅鉬分離的步驟如下：
（一）混合精礦分離之前，進行濃縮脫藥，一般濃縮到45%～60%固體。
（二）加藥或加藥的同時加溫處理混合精礦，使混合精礦表面的捕收劑解吸，或使銅礦物表面氧化。
（三）浮鉬。一般補加烴油類捕收劑，有時還要補加起泡劑和調整劑。
（四）鉬精礦如不合要求，還要再磨再精選。
四、銅鉬礦浮選實例
江西德興銅鉬礦屬大型斑巖銅礦床，礦石中金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦和輝鉬礦，其次是輝銅礦、銅藍、銀金礦等。非金屬礦物主要有石英、云母等。礦石中有用礦物嵌布粒度較細，黃銅礦、黃鐵礦、輝銅礦共生密切，呈細粒不均勻嵌布。
根據礦石性質，選廠采用階段磨浮流程，原礦在粗磨的的條件下，進行銅鉬硫的混合浮選，然后將粗精礦再磨進行銅鉬硫的分離浮選，分別得銅鉬硫三種精礦產品，金銀貴金屬主要富集在銅精礦中。選廠磨浮原則流程如圖1所示，最終選別指標見表1。
由于對鉬精礦的質量要求很高，其精礦含鉬要在45%～47%以上。雖然輝鉬礦可浮性好，但原礦品位很低，一般在0.01%～0.06%，富集比常達幾千倍，因此，要多次精選，一般為6～10次。
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