難選銅鉬礦浮選分離基礎(chǔ)及鉬提取新工藝研究.pdf

1、鉬是一種重要的稀有金屬和戰(zhàn)略資源，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要的推動(dòng)作用。鉬絕大部分產(chǎn)自于銅鉬型礦床，與黃銅礦天然密切共生，銅鉬難分離一直是世界性的難題。近年來(lái)，由于鉬的富礦資源大量減少，貧、細(xì)、雜等難選的礦石逐漸成為提取鉬的主要原料。在此大背景下，本論文以工藝礦物學(xué)研究為基礎(chǔ)，開展了某難選銅鉬礦分離浮選、浮選體系中黃銅礦的電化學(xué)氧化機(jī)理及低品位鉬精礦中鉬的提取新工藝研究。
　　通過工藝礦物學(xué)研究查明礦石中主要的金屬礦物為黃銅礦、輝鋁礦

2、、閃鋅礦、方鉛礦和斑銅礦;主要的脈石礦物為石榴石、透輝石、白云石、閃石和綠簾石。礦石中輝鉬礦和黃銅礦密切交生，是造成銅鉬分離困難的主要因素;輝鉬礦天然呈細(xì)小鱗片狀，密切嵌布于脈石礦物中，是造成鉬與脈石分離困難的主要因素。
　　通過難選銅鉬礦浮選工藝條件研究確定分離浮選階段的磨礦細(xì)度和藥劑制度。在粗選階段，磨礦粒度為小于42μm的礦物占60.49 wt.％，礦漿濃度為20 wt.％，硫化鈉、水玻璃和煤油的用量分別為40 kg·t-1

3、、1 kg·t-1和0.50 kg·t-1;在精選階段，磨礦細(xì)度為小于42μm的礦物占82.50 wt.％，礦漿濃度為15 wt.％，水玻璃和煤油的用量分別為10 kg·t-1和1 kg·t-1。通過現(xiàn)場(chǎng)全流程考察和驗(yàn)證試驗(yàn)研究確定銅鉬分離浮選現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方案?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐顯示銅鉬分離效果良好，生產(chǎn)兩年以來(lái)產(chǎn)品鉬精礦中的銅含量由調(diào)試前的1.50wt.％～1.80 wt.％降低到0.10wt.％～0.20wt.％;銅精礦中的鋁含量由調(diào)試前的1

4、.10wt.％～1.40 wt.％降低到0.50wt.％～0.80wt.％，產(chǎn)品鉬精礦的品位由調(diào)試前的20 wt.％提高到33 wt.％。
　　采用循環(huán)伏安、X射線光電子能譜、交流阻抗、掃描電鏡和紅外光譜等技術(shù)研究了浮選體系中黃銅礦表面氧化機(jī)理。
　　在無(wú)捕收劑浮選中性體系中，黃銅礦表面發(fā)生兩個(gè)電化學(xué)氧化過程。其中在電位區(qū)間-0.07 V(vs.SCE)～0.21 V(vs.SCE)主要發(fā)生黃銅礦表面晶格中的鐵和硫原子的氧化

5、過程，黃銅礦表面呈極度缺鐵的富硫狀態(tài)，疏水富硫相的生長(zhǎng)和鈍化是黃銅礦表面的主要電化學(xué)過程;在電位區(qū)間0.22 V(vs.SCE)～0.46 V(vs.SCE)發(fā)生黃銅礦表面富硫相的氧化溶解、鐵的羥基化及銅的氧化過程，形成具有親水性質(zhì)的Fe(OH)3、 CuO和高價(jià)硫相（S2O32-/SO42-），疏水富硫相的氧化溶解和鐵的羥基化是黃銅礦表面的主要電化學(xué)過程。
　　在捕收劑浮選體系中，黃銅礦與乙基黃藥作用后表面的疏水產(chǎn)物主要為雙黃藥

6、。在乙基黃藥濃度為5×10-4 mol·L-1的弱堿性溶液中，黃銅礦在電位范圍-0.11 V(vs.SCE)～0.26 V(vs.SCE)內(nèi)主要發(fā)生黃藥陰離子的氧化，形成雙黃藥的過程。在開路電位下，黃銅礦表面形成的雙黃藥膜層量較少;電位為0 V(vs.SCE)時(shí)，雙黃藥膜層的覆蓋度和厚度最大;電位為0.10 V(vs.SCE)時(shí)，雙黃藥膜層呈片狀，局部覆蓋在黃銅礦表面。當(dāng)電位大于0.30 V(vs.SCE)時(shí)，黃銅礦表面主要發(fā)生以自身活

7、化為主的氧化過程，表面膜層由雙黃藥轉(zhuǎn)化為含有Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的氧化物，該產(chǎn)物膜呈多孔疏松狀。
　　在抑制劑體系中，硫化鈉對(duì)黃銅礦表面鈍化膜的性質(zhì)影響比較復(fù)雜。當(dāng)硫化鈉濃度低于1×10-3 mol·L-1時(shí)，硫化鈉會(huì)促進(jìn)黃銅礦表面發(fā)生鈍化;當(dāng)硫化鈉濃度大于1×10-3mol·L-1時(shí)，黃銅礦表面鈍化膜的形成得到抑制。
　　對(duì)低品位鉬精礦分別采用焙燒-氨浸-渣堿浸工藝、蘇打焙燒-水浸工藝及細(xì)菌氧化工藝進(jìn)行了鉬提取新工藝研究

8、。采用焙燒-氨浸-渣堿浸工藝處理低品位鉬精礦，鉬的回收率達(dá)到96.80wt.％。焙燒階段的最優(yōu)工藝條件為:溫度600℃，時(shí)間1 h;氨浸階段的最優(yōu)工藝條件為:溫度80℃，時(shí)間1h，氨過量系數(shù)1.4，碳酸鈉用量467 kg·t-1，液固比4∶1;渣堿浸階段的最優(yōu)工藝條件為:溫度95℃，時(shí)間2h，液固比5∶1，碳酸鈉用量533kg·t-1，氫氧化鈉用量433 kg·t-1。采用蘇打焙燒-水浸工藝處理低品位鉬精礦，鉬的回收率達(dá)到98.50wt