栾川钼矿田上房沟矿区是以钼为主，伴生有铁、硫、铼等可供综合利用的特大型斑岩（细脉浸染型）钼（铁）矿床，钼金属储量70.5万t，平均品位0.134%，铁金属量526.86万t。该钼矿中80%以上的矿石为含滑石的难选矿石，滑石含量一般为6%～15%。由于滑石自然可浮性好于辉钼矿，多年来，国内外多家研究院所无论是采用预先浮滑石、抑滑石浮钼或用多开路的浮选流程，都未能从根本上解决滑石型钼矿选矿精矿品位和回收率的技术难题。当滑石含量超过8%时，选矿回收率仅50%～65%左右，且药剂耗量大、回水利用率低、生产成本高。虽耗费巨资先后多次试图解决此类矿石选技术难题，但均未取得理想效果。因此，研究制定适宜的选矿工艺，提高该矿石的选别指标，对于钼资源的综合利用及提高企业的经济效益，具有十分重要的意义。
二、矿石性质
（一）矿石类型
该矿区矿石自然类型可分为四种：①蚀变碳酸盐岩型，矿石量占53.27%，主要分布于矿床上盘部分；②角岩型，矿石量占19.65%；③花岗岩型，矿石量占17.21%；④辉长岩型，矿石量占9.96%，其中以蚀变碳酸盐岩型矿石滑石含量最高。
（二）矿物组成
矿石中主要金属矿物有辉钼矿、磁铁矿、黄铁矿、钼白钨矿、白钨矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、钼钙华、钼华、钨华等；脉石矿物主要有白云石、透辉石、石英、云母、蛇纹石、绿泥石、滑石、阳起石、透闪石、方解石、长石、绿帘石、斜硅镁石、镁橄榄石等。
以蚀变碳酸盐岩型矿石为主的矿样中各矿物含量见表1。
表1 矿石中主要矿物含量
| 矿物名称 | 辉钼矿 | 滑石 | 磁铁矿 | 黄铁矿 | 石 英 | 阳起石透闪石 | 云 母 | 蛇纹石绿泥石 | 白云石方解石 | 赤铁矿褐铁矿 |
| 含 量 | 0.37 | 11.53 | 12.0 | 3.0 | 13.0 | 21.0 | 10.0 | 11.5 | 7.5 | 1.0 |
（三）主要矿物嵌布特征
1、辉钼矿
矿石中95%以上钼以辉钼矿形式存在，80%以上辉钼矿与石英紧密共生，有的呈毗邻关系，辉钼矿最大结晶粒度为0.3mm，一般为0.15～0.01mm，还有的小于0.01mm的微细辉钼矿被石英包裹，其晶体呈不均匀嵌布，以细粒为主；辉钼矿以片状、鳞片状集合产出，少数辉钼矿则与滑石、磁铁矿共生，呈毗邻、包裹关系。
2、磁铁矿
磁铁矿是矿石中主要的含铁矿物，以粒状、致密块状及微晶状集合体形式产出，主要与滑石、石英共生，粒度一般为0.35～0.01mm，呈不均匀嵌布，且以细粒、微细粒为主；磁铁矿结晶程度较差，脉石矿物以穿插、切割、镶嵌等形式存在于磁铁矿中。
3、黄铁矿
黄铁矿主要与滑石、石英及其他脉石共生，粒度一般为0.5～0.1mm，呈颗粒状产出，有时以微晶粒状产出。
4、滑石
矿石中滑石主要为蛇纹石深度蚀变的产物，滑石主要和磁铁矿、黄铁矿共生，粒度一般为0.3～0.01mm，呈不均匀嵌布，滑石呈致密状、叶片状、放射状、鳞片状和纤维集合体产出。由于滑石硬度较低，故大部分易在破磨过程中泥化进入矿泥中，少部分在破磨后呈粒状、纤维状形式存在。
（四）原矿化学成份分析
原矿的化学组成分析结果见表2。
表2 原矿化学多元素分析结果（%）
| 组 分 | Mo | Fe | S | Cu | Pb | Zn |
| 含 量 | 0.17 | 10.73 | 1.47 | 0.30 | 0.032 | 0.25 |
| 组 分 | SiO2 | MgO | CaO | P | Al2O3 | As |
| 含 量 | 46.06 | 16.70 | 8.87 | 0.053 | 4.12 | 0.029 |
三、选矿试验
1991年，长沙有色冶金设计研究院对取自上房沟矿上盘矿体的矿样进行了试验研究，试样含铁13.54%，含滑石12.7%，实验采用单一浮选流程，在磨矿细度80%－0.074mm的条件下进行粗选，粗精矿再磨精选，通过改善流程结构，选择三种药剂混合用药对滑石进行有效抑制的方案，获得较好的选别指标。闭路试验结果见表3。
表3 闭路试验结果（%）
| 产品名称 | 产 率 | 品 位 | 回收率 | ||
| Mo | MgO | Mo | MgO | ||
| 钼精矿 尾矿 尾矿1 尾矿2 合 计 原 矿 | 0.6097.082.3299.40100.0 | 48.470.0450.530.0560.347 | 3.5612.87623.6813.12813.07 | 83.8612.603.5416.14100.0 | 0.1695.644.2099.84100.0 |
2003年，郑州矿产综合利用研究所在小型试验的基础上采用预先弱磁选铁－螺旋溜槽重选及脱泥－钼浮选新工艺，对原矿钼品位0.17%、滑石含量约11.5%试样进行了半工业试验，试验规模7.5t/d，其产品铁精矿Tfe品位67.54%，回收率76.82%，重选及脱泥后浮钼粗精矿钼品位1.64%，回收率82.29%，粗精矿钼浮选（小型试验）钼精矿品位45.53%，作业回收率97.5%，总回收率80.27%。半工业试验结果见表4，试验流程如图1。
表4 半工业试验结果 %
| 产品名称 | 产 率 | 品 位 | 回收率 | ||
| Mo | TFe | Mo | TFe | ||
| 钼精矿铁精矿尾 矿原 矿 | 0.3012.2087.50100.0 | 45.530.0270.0350.17 | 1.7767.542.2410.73 | 80.271.9717.76100.0 | 4.9576.8218.23100.0 |
图1 半工业试验流程四、试验综合分析
（一）脱泥对浮选指标的影响
长沙有色冶金设计研究院所进行的选矿试验，矿样滑石含量达12.7%，但由于其试验目的主要是指导现场调试，而生产现场条件所限，难以进行脱泥作业，因而试验选择了抑镁浮钼的方案，并围绕此原则流程开展详细的研究工作，试验取得了钼精矿品位48.4%，回收率83.86%的理想指标，在随后进行的生产调试中，虽然采取了调整流程结构、寻求混合用药最佳配比等措施，但由于矿石性质波动大、未脱泥及滑石易浮难抑等原因，造成滑石在流程中不断循环，恶化了浮选条件，调试结果与试验指标之间有一定距离。说明对于高滑石含量的矿石而言，采取单一的抑镁浮钼流程，难以取得较好的选别指标。
郑州矿产综合利用研究所进行的半工业试验研究得出了滑石型钼矿必须预先脱除一部分滑石后选钼才能取得较好技术经济指标这一结论，并在试验中采用重选＋水力旋流器结合脱泥的流程，对矿石中9.88%的矿泥予以脱除，再进行选钼作业。
半工业试验的成果表明，为尽可能降低滑石对钼浮选作业的影响，利用滑石易粉碎、泥化的特点，在浮钼前进行有效的脱除，是解决该类型矿石选别的有效途径之一。
（二）选择高效氧化镁抑制剂
由于矿石中蛇纹石、绿泥石、滑石、镁橄榄石等硅酸盐矿物含量高，这些矿物在破磨过程中容易泥化附着于目的矿物的气泡表面，导致泡沫发粘，选择性差，恶化浮选环境，致使浮选药剂用量增大且精矿中氧化镁含量过高。因此，不论是否脱泥，试验均把寻求高效氧化镁抑制剂作为重要研究方向。
长沙院在试验中采用CF－3、CF－4、CF－5三种药剂混合用药，证明能很好地抑制滑石，并研究了各种药剂配比条件下的选别效果。
郑州所在原有KL系列滑石抑制剂的基础上，研制出新的滑石抑制剂，半工业试验研究结果表明，新药剂对滑石等蚀变矿物的抑制作用较强而对目的矿物辉钼矿的抑制作用较弱，具有较好的选择性抑制作用。
五、选矿工艺技术方案的制定
针对矿石中滑石、蛇纹石、绿泥石、镁橄榄石等脉石矿物极易泥化、有用矿物嵌布粒度细且不均匀、矿石难选等特点，在充分分析研究试验流程及试验结果的基础上，结合现场小型选厂生产实践及调试经验，制定了“粗磨―磁选―磁选尾矿脱泥―钼粗选―细磨－钼精选”的原则工艺流程，设计指标见表5，设计工艺流程如图2。
表5 选矿设计指标 %
| 产品名称 | 产 率 | 品 位 | 回收率 | ||
| Mo | TFe | Mo | TFe | ||
| 钼精矿铁精矿尾 矿原 矿 | 0.41712.2287.363100.0 | 45.000.020.0480.25 | 1.8063.02.5710.7 | 75.08.2016.80100.0 | 7.0172.020.99100.0 |
（一）选择适宜的脱泥流程
脱泥是浮选前的关键作业，其效果直接影响选别指标，不仅使大部分矿泥在浮选前得以脱除，以优化浮选条件，降低药剂用量，而且要尽可能降低钼在矿泥中的损失率，保证钼回收率指标。
郑州所采用螺旋溜槽＋直线筛＋浓泥斗＋水力旋流器结合脱泥的流程，但由于脱泥流程复杂，如果在生产中应用，一方面因设备台数多，占地面积大，将增加选厂建设投资，另一方面，由于脱泥流程长，生产中难以实现稳定操作，脱泥效果难以保证。
3000t/d选厂采用了磁选尾矿经两段水力旋流器加浓缩机三段脱泥流程，脱除15～20μm矿泥，旋流器和浓缩机底流进入钼浮选作业，此流程具有作业稳定，易调节控制的特点。生产过程中可根据浓缩机底流的钼品位，调整进入浮选作业的矿浆量，因而流程对矿石性质的适应性较强。
（二）先选铁后选钼
根据矿石性质，磁铁矿主要与滑石、石英共生，与辉钼矿关系不紧密，郑州所提交的半工业试验报告显示，磨矿细度－0.074mm67.5%时，弱磁选产出的铁粗精矿钼品位为0.017%，钼回收率为1.97%，说明铁粗精矿中钼的损失率很低，先进铁对钼的回收率影响不会很大，而且先选出的铁粗精矿会带走部分滑石，铁粗精矿再磨再选可直接产出铁精矿和丢尾，减少进入下一步脱泥和浮选作业的矿石量，从而降低生产成本，另外，先选铁还可对未添加选矿药剂的生产用水进行厂前回水利用。因此，选择先选铁后选钼的流程是适宜的。
（三）选择浮选柱和浮选机结合工艺保证选别指标
浮选柱具有结构简单、高效节能、微细粒浮选效果显著的特点，应用浮选柱可实现设备大型化，减少占地面积，节省工程建设投资。选择浮选柱和浮选机结合工艺可充分发挥各自优势，浮选柱对于精矿品位及精选回收率的提高效果显著，而用浮选机进行粗选后的扫选作业，对大颗粒的目的矿物或连生体进行回收，使系统综合回收率有了可靠保证。同时通过改善浮选柱内部结构及喷淋水量，可进一步降低精矿中的氧化镁含量。
六、结语
（一）上房沟矿区是以钼为主，伴生有铁、硫、铼可供综合利用的特大型斑岩（细脉浸染型）钼（铁）矿床，该钼矿石中的有用矿物主要有：辉钼矿、磁铁矿、黄铁矿、钼白钨矿、白钨矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、钼钙华、钼华、钨华等；脉石矿物主要有：白云石、透辉石、石英、云母、蛇纹石、绿泥石、滑石、阳起石、透闪石、方解石、长石、绿帘石、斜硅镁石、镁橄榄石等。
（二）由于矿石中滑石含量高，平均为6%～15%，且呈不均匀嵌布，加之辉钼矿嵌布粒度细，包裹现象普遍存在，矿石中其他易泥化的脉石矿物多，滑石对钼浮选的干扰很强，因此属难选矿石。
（三）根据矿石性质及试验研究成果，确定在磨矿细度－0.074mm72%的条件下，采用粗磨―磁选―磁选尾矿脱泥―钼粗选―细磨―粗精选的原则工艺流程，可获得较理想的选别指标，并可显著降低生产成本，提高企业的经济效益。
（四）本文所提出的工艺流程，对于同一类型钼矿或滑石（MgO）含量较高的其他类型有色金属的选矿而言，具有一定的借鉴作用。
QQ交流群
