到笔者发稿为止,该矿山的大规模生产探索可简单归纳为四个不同的生产阶段,第一生产阶段是仅回收一个钼精矿产品,选得钼精矿含钼27%~32%,含铜大于2.5%,钼回收率约为55%左右;第二生产阶段是优先浮钼,浮钼的尾矿经一次磁选作业收铁,得到钼精矿和铁精矿两个产品,得到钼精矿含钼29%~34%,含铜大于2.5%,钼回收率提高到65%左右,铁精矿含铁大于60%;第三生产阶段是先经过磁选除铁,并增加二次开路磁精选作业,磁粗选的尾矿和二次磁精选的中矿一并浓缩后再浮钼,仍然是得到钼精矿和铁精矿两个产品,得到钼精矿含钼36%~38%,含铜大于2.5%,钼回收率进一步提升至70%左右,铁精矿含铁提高到63%以上;第四阶段生产工艺同三,仅仅是浮钼加药工艺的进一步调整,使钼的浮选回收有了新的突破,钼回收率高达82%以上,另外磁选作业降低了给矿浓度,加大了冲洗水量,铁精矿品位也稳中有升,各项选矿指标均相应提高,生产工艺逐渐走向成熟,唯一不足之外是钼精矿品位仍在38%~40%徘徊,针对摆在企业面前的这一严峻课题,我所受企业委托开展了系统的小型试验研究,试验结果表明,应用高效调整剂TZK-3可有效解决这一难题,能在稳定提高钼精矿主品位的同时,有效降低钼精矿中的含杂率。笔者收到矿样时正值现场生产的第二阶段。
本文介绍一种新型高效环保型调整剂TZK-3,是株洲选矿药剂厂科研所近期依据药剂在矿粒表面的作用机理,改变分子结构,添加有效官能团复合而成的一种新型高效低毒、环保型调整剂,毒性试验研究表明,小白鼠服用TZK-3的半致死量D50=2000.46mg/kg,而丁基黄药对比试验D50=332.6mg/kg,说明调整剂TZK-3毒性远远低于丁基黄药,属低毒药剂。选矿小型试验研究表明,应用TZK-3高效调整剂在促进其它有价金属选矿回收的前提下,可显著提高钼精矿主品位,钼精矿主品位可稳定在48%以上,实现了质的飞跃,同时有效降低钼精矿中铜、铅、锌等杂质的含量,铜品位可稳定控制在0.5%以下,也明显改痒钼的浮选回收效果,有效地提高了矿产资源的综合利用率,具有显著的经济效益和社会效益。
一、矿石性质
试验矿样取自选矿生产现场,经二段一闭路破碎至-2mm,均匀混样后,缩分出每个所需的样品供试验研究用。
(一)试样的矿物组成
矿石中主要金属矿物有磁铁矿、辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、少量闪锌矿和微量辉铋矿。脉石矿物主要有绿泥石、硅灰石、石榴石、方解石等。矿石硬度7~10。原矿含铁39.41%、钼0.69%、铜0.20%、铅0.37%、锌0.18%、硫6.79%、砷0.17%、二氧化硅4.74%、氧化镁0.45%、氧化钙2.17%。
(二)试验矿样的工艺矿物学特征
辉钼矿是该原矿中最主要的回收对象之一,呈粗、细不等粒不均匀嵌布,常以自形、半自形结构产于磁铁矿边缘,或为磁铁矿与硫化矿接触裂隙中,或为磁铁矿与脉石矿物裂隙中,或产于黄铁矿等硫化矿晶体裂隙中,或存在于金属硫化物与脉石矿物之间。总之,钼矿物嵌镶关系比较复杂,嵌布粒度粗细不均匀性显著。
铁矿物主要为磁铁矿,多以自形、半自形或他形粒状集合体呈致密块状、斑块状,条带状、粒状、脉状等与硫化矿或脉石矿物紧密嵌布。
二、试验研究
(一)磨矿细度试验
众所周知,磨矿细度是决定浮选效果好坏的主要因素之一,磨矿细度不够,有用矿物没有充分解离,无法进行有效分选,磨矿细度过细,导致有用矿物过磨,目的矿物有效上浮的难度增大,回收效果变差,该原矿中辉钼矿具有易过粉碎特点,因而在一定范围内,随着磨矿细度的提高,钼回收率有下降趋势,铁精矿中夹杂明显加强,铁精矿品位亦呈现下降态势,因此掌握好原矿入选的细度条件非常关键。总结现场一、二阶段生产经验及后续小型试验表明,磨矿试验流程确定为优先选铁,除铁尾矿浓缩后再浮钼的原则试验流程,见图1,小型试验以钼矿物的有效上浮指标为主要参照依据,现将细度试验结果列于表1。
表1 磨矿细度试验结果/%
从表1试验结果对比可知,磨矿细度选定81.05%-74μm为宜。
(二)原则工艺流程对比试验及生产实践指标对比
方案一采用优先浮钼,浮钼流程是一次粗选、五次精选、三次扫选、中矿顺序返回,浮钼尾矿进入磁选收铁,选铁为一次粗选、两次精选全开路流程,磁粗选的尾矿和二次磁精选的中矿一并为最终尾矿。方案二首先采用磁选除铁(选铁试验流程同方案一),选铁的尾矿再浓缩浮钼(浮钼试验流程亦同方案一),浮钼的尾矿即为最终尾矿。两方案对比试验结果见表2,两种不同工艺条件下的生产对比指标见表3。
表2 原则工艺流程对比试验结果/%
表3 生产指标对比1%
表2试验结果表明,方案二选矿指标明显优于方案一,钼金属回收率和精矿品位均显著提高。也正是科研成果的推广应用,生产实贵中各项选矿技术指标均取得明显提高,具体指标对比见表3。
生产实践表明,生产工艺的简单调整,大幅度提高各项选矿经济技术指标。
(三)调整剂对比试验
目前,现场生产钼精矿品位偏低,多元素检测数据显示,主要是钼精矿中铜、铅、锌、铁等杂质含量居高不下,针对这一实际情况,株洲选矿药剂厂科研所选矿研究室应用最新研制的高效调整剂TZK-3,围绕如何提高钼精矿品位,怎样降低钼精矿中铜、铅、锌、铁等杂质含量进行了系统的试验研究,获得了许多可喜信息,现将成功应用高效调整剂TZK-3的试验结果与现场用药条件的对比结果列于表4。
表4 不同用药条件下的对比试验结果/%
试验数据表明,应用高效调整剂TZK-3,钼精矿品位实现了质的提升,钼精矿含杂可大幅度降低。两种不同用药方案条件下所产出钼精矿多元素检测结果列于表5。
从表5数据对比不难知道,添加调整剂TZK-3加强选钼,产出钼精矿含杂明显降低,目前,生产现场正值流程整改建设期,有待生产工艺流程整改建设完成,再进行生产实践验证。
表5 采用不同调整荆钥精矿多元素分析结果/%
三、结论
(一)高效调整剂TZK-3对该原矿适应性较强,在钼浮选回收率基本持平的前提下,可有效提高钼精矿主品位,明显降低钼精矿中杂质的含量,在现场推广应用仅仅是以药换药,容易实施。
(二)通过生产工艺流程和加药制度的合理调整,可显著提高矿产资源的综合利用率,为矿山企业寻找到了新的经济增长点,对推动企业的发展有积极的促进作用,收到提质降杂、增产增收的双重效果,具有显著的经济效益和社会效益。