某地硫钼矿的浸出——浮选联合法处理

          对某硫钼矿采用原矿硫酸浸出，浸液钼铀萃取分离，浸渣浮选，浮选混合精矿水冶处理，可获得以下产品：钼酸钙，含钼40.77%,回收率85%;重铀酸铵，含铀70.37%，回收率88%;金银精矿，含金24.6克/吨，回收率90%，含银490克/吨，回收率36.8%(挥发部份未计)。钼产品与金银精矿放射性强度均达国家标准。

1.硫钼矿的特征与某钼铀矿的性质

硫钼矿与辉钼矿均属钼的硫化物(MoS2)。从该矿床标本研究表明，硫钼矿以非晶质或隐晶质矿物存在，分离不出单物，经电子探针分析，，含钼49.66%、硫43.59%、铁6.210.54%。硫钼矿在氧化带和暴露于空气中很不稳定，易氧化成兰钼矿。其表现“长白毛，出兰汗。”原矿磨至-200目占60%左右水泡24小时，钼的水溶率达9%左右。

某钼铀矿主要金属矿物有硫钼矿、兰钼矿、黄铁矿。其次为闪锌矿、辉铜矿、方铅矿、褐铁矿;主要脉石矿和扔石英、钾长石、钠长石、水云母、钾明矾、高岭土等。硫钼矿与黄铁矿、闪锌矿共生密切。铀矿物主要以离子吸附分散状态存在。铀的独立矿物(沥青铀矿、方钍石，黄钼铀矿等)含铀量不超过10%。金银矿与黄铁矿闪锌矿等硫化矿共生密切。原矿化学分析见表1。钼物相分析见表2。

表1 钼的物相分析
项目	总钼	氧化钼中的钼	硫化钼中的钼	氧化率%
含量%	0.311	0.151	0.161	48.4

表2 原矿化学分析
项目	Mo	U	Au	Ag	Th	K2O
含量%	0.317	0.078	1.19（克/吨）	66.5（克/吨）	0.0025	6.9
项目	Cu	Pb	Zn	Na2O	C	SiO2
含量%	0.05	0.262	0.154	0.8	0.11	72.48
项目	Al2O3	TFe	Fe2O3	FeO	CaO	MgO
含量%	11.54	1.56	1.18	0.95	0.08	0.34
项目	TiO2	MnO	P2O5	S	H2O-	灼失
含量%	0.075	0.089	0.013	0.91	0.57	2.61

2.硫钼矿加工工艺特点与某钼铀矿方案选择

矿物加开工艺主要取决于矿石性质。硫钼矿为非晶质或隐晶质矿物，分离不出单矿物，往往以胶结的含钼集合体存在。硫钼矿易氧化溶于水的兰钼矿，有硫钼矿存在的矿床，往往也有兰钼矿存在。由于硫钼矿有这些特性，一般选矿方法难以得到合格精矿。某钼铀矿经一次粗选四次精选，获得精矿含钼仅7%左右。而兰钼矿与铀的水溶性(钼水溶率9%、铀水溶率1.3%以上)，造成浮选水处理与金属回收的困难。单用选矿方法得不到合格精矿，单用冶金方法处理低品位矿石，经济上不合算，因此处理硫钼矿采用选冶联合流程较为合理。

对某些钼铀矿研究过程中，考虑到钼铀伴生元素的综合回收，曾做过原矿焙烧一硫酸浸出，硫酸熟化浸出试验，但浸出效果均不佳。根据该矿石中硫钼矿与兰钼矿共生，且硫钼矿与黄铁矿、闪锌矿等硫化矿共生密切的特性，最后选择了原矿硫酸浸出(浸出钼的氧化物)，浸渣浮选(浮硫钼矿及其他硫化矿)，浮选混合精矿水冶处理的流程。其试验原则流程如下图所示。

3.选冶试验

(1)原矿硫酸浸出试验

对钼铀浸出的影响因素有硫酸用量、氧化剂、粒度、温度、时间和液固比等。试验结果表明，影响钼铀浸出率的主要因素是硫酸用量、氧化剂(MnO2)用量与温度其余因素影响不大。最终确定工艺条件为：酸耗6%矿重，氧化剂(MnO2)1.2%矿重，浸出时间1.5～2.0小时，液固比1：1,粒度0.5毫米。钼的浸出率在58～61%，铀的浸出率在87～89。浸液化学分析见表3。

表3 浸液多项化学分析
成份	Mo	U	TFe	SiO2	Al2O3
含量（克/升）	1.8	0.746	2.66	0.17	1.74
成份	K2O	P2O5	AS	SO4-2	余酸
含量（克/升）	0.58	0.048	0.048	54.7	29.4

(2)浸出液钼铀萃取分离

浸液中有回收价值的成份主要有钼、铀。浸液用5%P2O4+3%TBP煤油三级逆流优先萃取铀、萃铀饱和有机相用0.75%草酸钠(pH=4～4.5)三级逆流洗涤钼，洗钼后铀钨和有机相用10%碳酸钠砖瓦级逆流反萃取铀，反萃液用氨水沉淀重铀酸铵产品，萃铀余液与洗涤相的洗水按比例合并作为萃取钼的原液。用2.5%N235+7.5%TBP煤油三级逆流萃取钼。萃钼饱和有机相用15%硫酸洗涤铀，然后用2.5%氢氧化钠溶液反萃取钼，反钼液用石灰乳沉淀钼获得钼酸钙产品。

(3)酸浸渣浮选

根据探索试验结果和水冶对浮选精矿的要求以及综合考虑精矿品位与回收率，拟定一粗一扫一精流程。浮选精矿含钼1.5～2%送水冶处理。为了提高钼和金、银的回收率，采用强化的药剂制度，选用丁基黄药与25号黑药作捕收剂，把硫钼矿、金、银和其他硫化矿富集到泺，实际上是硫化矿混合浮选。

钼的浮选介质一般用碳酸钠作矿浆pH调整剂，矿浆为碱性，弱碱性和中性。由于钼、金、银与黄铁矿共生密切，因此浮选方案的确定不能不考虑黄铁矿的浮选。经酸、碱性浮选介质方案比较，钼、金、银的回收率在酸性介质中浮选较在碱性介质中浮选高10～20%。采用酸性介质浮选还可利用原矿浸出残留于矿石中的余酸。因此选择了酸性介质浮选。

添加Na2S和CuSO4活化表面氧化的硫化矿，有利于钼、金、银的回收。水玻璃用量对钼的回收率影响不大，但对精矿品位影响较显著。

经条件试验，最后确定磨矿细度-200目占99.3%，浮选药剂用量如表4所示。

表4 浮选药剂制度
药剂（克/吨）	硫酸	水玻璃	硫化钠	硫酸铜	丁基黄药	25号黑药	2号油
粗选	8300	385	690	230	15	12	75
扫选	-	231	231	-	77	13	32

精选精矿与扫选精矿合并作为浸渣浮选的钼、金、银混合精矿。浮选混合精矿化学分析结果见表5。浸渣浮选指标见表6。

表5 浮选混合精矿多项化学分析
项目	Mo	U	Au	Ag	Cu	Zn	Pb	K2O
含量（%）	1.6	0.0226	18.82(克/吨)	918.09(克/吨)	0.45	2	3.65	5.68
项目	固定炭	Ma2O	Fe	S	Al2O3	CaO	MgO	SiO2
含量（%）	0.64	0.65	9.43	11.87	9.55	0.82	0.25	48.68

表6 浮选指标
项目	Mo	U	Au	Ag
指标
浮选作业回收率（%）	76.5	14.3	90	86.5
对原矿回收率（%）	30.9	1.7	90	-

(4)浮选混合精矿的处理

浮选混合精矿中有价成份主要有钼、金、银。采用氧化焙烧将硫钼矿与其他硫化矿转变为易溶于水或稀酸的氧化物，然后用硫酸浸出，浸液萃取回收钼、铀;浸渣为金、银精矿。

钼的焙烧温度450～500℃较合适，为降低金、银精矿放射性污染，焙烧温度提高到650℃，焙烧时间90分钟。浸出硫酸用量5～8%矿重，浸出温度80℃，液固比值为1.5，浸出时间30分钟。钼的浸出率84.2%，铀的浸出率81.7%。浸液与浸渣化学分析见表7。

浮选精矿浸渣与浸液多项分析
项目	Mo	U	Au	Ag	Cu	Zn	Pb	TFe	S	SO4-2	余酸
浸渣含量%	0.337	0.0034	24.64(克/吨)	490(克/吨)	0.11	0.76	4.4	11.35	1.41
浸液含量(毫克/升)	6850	99.5		8.75	1968	8630	9.4	1120		7988	28700

浮选混合精矿浸液用5%N235+12.5%TBP煤油萃取钼，含钼钨和有机相用15%H2SO4洗涤铀，洗铀后的含钼饱和有机相用5%氢氧化钠溶液反萃钼，反钼液含钼35.85克/升，铀4毫克/升。为消除放射性对钼产品的污染，用AlCl3•6H2O作载体沉淀除铀，除铀后的钼溶液加热到80～90℃，用盐酸中和到pH=3～4，加入石灰乳沉淀钼，获得钼酸钙产品。

硫钼矿矿均是钼的硫化物(MoS2)但它们的结构与组不相同，在性质上有较大的差别，因此硫钼矿在加工工艺方面较辉钼矿复杂和困难，但采用选冶联合流程综合回收硫钼矿是具有经济意义的。