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钨矿山多金属硫化矿回收研究
2011-08-03
针对钨矿山伴生多金属硫化矿的特点,从浮选工艺流程和选-冶联合工艺流程两 方面,介绍综合回收伴生多金属硫化矿物的现状,为加强钨矿山经济效益提供建 议和参考。
技术与装备|Technology & Equipment 钨矿山多金属硫化矿回收研究 针对钨矿山伴生多金属硫化矿的特点,从浮选工艺流程和选-冶联合工艺流程两 方面,介绍综合回收伴生多金属硫化矿物的现状,为加强钨矿山经济效益提供建 议和参考。 文|叶雪均 丰章发 刘 丽 肖金雄 吕炳军 ( 3)摇床 主要是用来处理细粒级重 选精矿经磨矿分级至-0.20毫米,采用钼 铋铜锌等可浮流程,经综合开路试验,可 获得铋精矿品位13.4%,回收率19.28%; 钼精矿品位2.61%,回收率33.41%;铜精 矿品位19.08%,回收率74.03%。 选毛砂脱硫后的尾矿,用摇床分选铜、铋 等硫化矿。 国钨矿床大多伴生有多种其它 有价金属矿物,其中以铋、钼、 铜硫化矿比较普遍。搞好伴生 我 钨矿石伴生多金属硫化矿选矿主要 工艺流程 金属的综合回收不但能提高钨矿资源的 综合开发价值,而且也能提高钨矿山的经 济效益。近些年,由于国际有色金属市场 全面升温,矿产资源需求量大。部分矿山 加大开采力度,尤其是钨矿山对难选伴生 硫化矿不注重回收与利用,导致矿产资源 的浪费和流失,同时也污染了环境。为了 合理开发利用矿产资源,提高矿山的经济 效益,使钨矿山资源优势转变为钨产业优 势,本研究针对钨矿山伴生多金属硫化矿 石钼、铋、铜的综合回收现状进行探讨。 (3)优先浮选钼流程 1.浮选流程 针对选钨过程中所得的硫化矿,进 (1)钼铋混合-优先浮选流程 行的钼、铋、铜的分选试验。而钼、铋、 铜硫化矿混合精矿大多采用硫化钠脱药、 加温-亚硫酸盐或硫酸锌+氰化钠混合抑 制剂抑制铜铋混合矿物。 针对矿石的特点,采用石灰调pH至 8.5~9,氰化钠和硫酸锌抑制铜矿物,非 极性油做捕收剂,选出钼铋混合精矿,在 混合精矿中添加硫化钠抑制铋矿物,泡 沫产品为钼精矿,槽内产品为铋精矿,充 分利用钼铋矿物的天然可浮性差异获得 较高的选矿指标。 王政德从含有钼铜铋的硫化矿混合 精矿采用加温-亚硫酸盐浮选分离工艺, 实现了铜铋分离。其原则流程为 :加入 硫化钠搅拌脱药,磨矿,将蒸汽直接通 入浮选槽加温(50℃~ 60℃ ),用硫酸 将矿浆pH值调至5.5左右,先以亚硫酸 钠作铋的抑制剂用煤油及松醇油浮钼, 再用丁铵黑药和丁黄药浮铜,铋则留在 槽底。通过小型探索试验确定最佳药剂 用量,获得较好的品位。肖云对黑钨精 矿精选枱浮含有钼、铜、铋硫化矿浮选 采用加温-亚硫酸盐法,即加温矿浆、亚 硫酸盐(亚硫酸氢钠、亚硫酸钠)抑铋浮 铜无氰工艺。试验研究表明,采用加温- 亚硫酸盐浮选法,分离枱浮钼、铜、铋多 金属硫化矿是一种行之有效的方法,应 用该法药剂费用较低、分选指标良好、 经济效益显著,无含氰废水污染。对试 验所用的试样经半工业性试验所得选别 指标为:钼精矿品位48.44%~52.30%, 回 收 率92.73%~94.35%;铜 精 矿 品 位 26.18%~27.08%,回 收 率94.81%~96.15%; (2)钼铋铜等可浮流程 张三田进行了钼、铋-铜,钼、铜-铋 及等可浮3种流程方案的比较试验,其中 钼、铋-铜流程在浮钼铋时采用氰化钠抑 制铜,钼、铜-铋流程在浮钼铜选采用亚 硫酸钠抑制铋矿物。试验结果表明:钼、 铋-铜流程最后难以得到独立铜精矿;钼、 铜-铋流程由于铋矿物经抑制后难以活 化,造成56.98%的铋进入尾矿无法回收; 等可浮流程由于在浮钼铜时不加铋矿物 的抑制剂,让部分易浮的铋矿物与钼铜精 矿同时浮出后再进行分离,因而不影响后 面难浮铋矿物的浮选,所获各项指标均比 前两个流程好。铁山垅钨矿是以黑钨矿为 主,伴生黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、辉铋 矿、辉钼矿和锡石等有用矿物的中型矿 山。根据铜铋粗细不均匀嵌布的特点,同 时也满足铜铋钼等可浮的条件。重选钨粗 多金属硫化矿的来源 钨矿石中伴生多金属硫化矿矿物的 种类、数量、粒度和相互共生状况随矿床 的不同而异,不同钨选厂的精选和综合回 收的工艺流程不同,硫化矿来源也不同, 主要有以下几种。 ( 1)全浮选主干工艺流程 原矿一次 磨矿至所有有用矿物均单体解离的粒度, 先浮选硫化矿,再浮选钨矿等有用矿物, 其硫化矿直接来源于原矿。 ( 2)台浮 是重选毛砂脱硫的主要工 艺之一,分选出的硫化矿就是回收伴生矿 物的主要来源。如果硫化矿中共生的金 属矿物种类多,一般将硫化矿磨至-0.25 毫米以下再浮选分离生产各种副产硫化 矿。我国赣南黑钨矿山大多数属此类型。 世界有色金属 2009年第2期 Technology & Equipment|技术与装备 铋 精 矿 品 位18.10%~20.04%,回 收 率 5.55%~81.65%。 半边山选厂在原有的钼铋混浮-钼 铋分离-铜浮选的原则流程上进行工艺改 白粉氧化-热盐酸浸出-铁屑置换工艺能 少(盐酸浓度增加),浸渣中含铋量先减少 后增大,含铜量则一直减少;温度和时间 对铜的浸出影响不大,但铋浸出率会随着 温度的升高和时间的延长而增大。在适宜 条件下,铜、铋的浸出率分别为7.12%和 61.43%,达到了选择性浸出降铋的目的。 (5)HC1+CuCl2+CaCl2 体 系 氯 化 络 合浸出工艺 7 有效地从铜硫精矿中分离回收铋金属。试 验分别研究了浸出温度、盐酸用量、浸出 时间、漂白粉用量对铋回收率和铜损失率 进,根据原矿中钼含量较高、可浮性好, 的影响,结果表明:①漂白粉是一种强氧 同时为了提高铋铜的回收率,选择优先浮 选流程。浮钼采用硫酸锌+氰化钠混合抑 制剂,丁黄药做铋铜混浮的捕收剂,石灰 抑制黄铁矿,采用一次粗选、二次精选和 一次扫选。精矿进入分离作业,分离作业 采用抑铜浮铋工艺。抑铜选用氰化钠和 石灰组合抑制剂,采用一次粗选、二次精 选和一次扫选,最终泡沫产品为铋精矿, 扫选尾矿为铜精矿。经生产实践表明,钼 铋铜精矿产品选别指标较好。 化剂,其水溶液可选择性氧化铋和银的硫 化矿物,在有工业盐酸存在时,可同三氯 化铁形成联合氧化作用,正是这种联合氧 化作用为铜精矿中铋、铜的分离提供了一 条新的途径,而且用漂白粉作氧化剂可降 低生产成本,减少铜金属损失,提高铋精 矿品位。②加热浸出是获得较高铋回收率 的关键,与常温浸出相比,加热浸出的铋 回收率可提高35个百分点,同时还可适当 缩短浸出时间。③浸出过程中进行搅拌可 提高铋的浸出率5~l0个百分点。试验获 得了铋品位在80%以上、铋回收率达90% 的海绵铋,铜金属损失率在l%以下。 (3)三氯化铁浸出-铁屑置换法 唐 冠 中 研 究 出 了 采 用 HC1+CuCl2+CaCl2 体 系 氯 化 络 合 浸 出 低品位硫化铋矿来制备氢氧化铋的新方 法。在始酸浓度为50~60克/升、温度为 2 + 55℃、Cu 浓度为6~8克/升的条件下, Bi的浸出率>99%,浸出渣含铋0.03%。 对浸出液用CaCO3 作中和沉淀剂沉淀氯 氧化铋,Bi的沉淀率为98%,氯氧化铋的 品位为70%左右。从浸出到产出氯氧化 铋,Bi的总回收率为97%,铜的损耗率 为加入铜量的3%。沉铋后液经空气氧化 除铁、再生盐酸、复活铜离子后可循环使 用,整个过程无废水、废气排放。 2 .选-冶联合工艺流程 近几年来,钨矿山的综合回收在选- 冶联合工艺流程的研究与应用方面取得较 好的进展,采用物理选矿和化学选矿联合 处理精选硫化矿,可提高伴生多金属硫化 陈名瑞研究了用三氯化铁浸出-铁 矿物的回收率,并取得较好的经济效益。 屑置换法从钨细泥硫化矿中提取铋的新 选-冶联合工艺流程选矿部分,大多采用 优先浮钼,铋铜混合精矿进入冶炼部分。 目前铋铜的湿法分离主要是采用盐 酸或氯盐作为浸出剂进行化学浸出,其 机理主要是利用铜、铋在浸出介质中的 溶解速度的不同而实现分离,有时适当 添加一些氧化剂会有利于提高选择性浸 出的效果。 工艺。研究结果表明:由于金属硫化矿 物在酸性的三氯化铁溶液中发生氧化还 原反应的标准还原电位以及溶解速度不 同,因此通过控制浸出条件,可使金属硫 化矿物在三氯化铁溶液中选择性浸出,浸 出的容易程度排序为:辉银矿>辉铜矿 >方铅矿(辉铋矿及含银硫盐矿物等)>闪 锌矿>黄铜矿>黄铁矿>辉钼矿。根据原 料性质分析,采用三氯化铁溶液一步浸出 法从钨细泥硫化矿中提取铋和部分铅金 铜铋湿法分离回收能获得较高的回 收率,但需解决成本问题、减轻设备腐蚀 和环境污染的问题。 结束语 (1)钨矿山多金属硫化矿分离方案 分为单一浮选工艺和选-冶联合工艺。这 两种工艺流程均在矿山投产应用,取得 了良好的效果。 ( 1)盐酸浸出工艺 覃朝科对常规浮选产出的铋金铜混 合精矿用盐酸进行了浸出试验研究。混 合精矿含Bi15.14%、Cu7.65%、Zn8.07%、 Au33.5克/吨、Ag2072克/吨,经热盐酸 浸出后,铋、铜、锌溶解,金银则不溶,留 在残渣中形成金银精矿。溶液冷却后加水 稀释,氯化铋发生水解反应,生成氯氧铋 沉淀,过滤、干燥后即为铋产品;滤液加 锌或铁置换出海绵铜后,再从残液中回收 锌。得到的氯氧铋含铋68%左右、回收率 (2)单一浮选法分离钼、铋、铜多金 属,浸出液经铁屑置换得到海绵铋、铜、 属硫化矿的浮选方案研究表明:不论是钼 锌、铁等硫化矿物则存留在浸出渣中。试 验获得的海绵铋含铋40%,铋回收率达 到80%;浸出渣含铜11% ~ 13%,含铋 量很低,可作为低度铜精矿销售。 铋混浮再浮铜,还是优先浮钼,再铋铜混 浮分离浮选中,多采用氰化物抑制铜才能 获得好的精矿指标。但氰化物的使用势必 会污染矿山水环境,制约了企业的发展。 (3)选-冶联合工艺流程能提高已集 中归队的硫化矿中有用金属的回收率,对 处理细泥硫化矿等难选物料效果尤为突 出。采用选-冶联合工艺流程时,应根据矿 石的性质和冶炼工艺的特点,选择合适的 选矿工艺流程及产品方案,利用冶炼工艺 将有价元素尽量得到分离回收。世 (4)二氧化锰加盐酸浸出工艺 王政德等采用二氧化锰加盐酸选择 性浸出工艺降低铜精矿中铋的含量,获得 了较好的指标。试验研究了磨矿细度、二 氧化锰用量、盐酸浓度、浸出温度、浸出 时间及液固比对浸出的影响,发现二氧化 锰用量和盐酸浓度是影响选择性浸出降 铋效果的关键,随着二氧化锰用量的减 9 0%~95%,海绵铜含铜80%。 2)漂白粉氧化-热盐酸浸出-铁屑 置换工艺 张荣华通过大量的试验发现,采用漂 ( ( 本栏目由江西理工大学协办) 2 009年第2期 世界有色金属
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