河北某難選鉬礦石酸浸浸鉬試驗

康維剛 郭鵬志 邱 沙 彭志兵

(天津華北地質勘查局，300181 天津)

河北某難選鉬礦已探明鉬金屬儲量10 萬t 以上，經(jīng)濟價值巨大。礦石中含有多種鉬礦物，硫化鉬礦物主要為膠硫鉬礦，氧化鉬礦物主要為鉬華、鉬鈣礦和鉬鉛礦等。其中的膠硫鉬礦為非晶質或隱晶質結構，多以膠狀集合體產(chǎn)出，不僅單體解離困難，而且可浮性較差［1-2］;礦石氧化率較高，達到52.54%。因此，該鉬礦資源為難開發(fā)利用礦石資源。

前期重選、磁選、浮選、超聲波預處理再選別均未取得理想的回收效果。因此，探索化學選礦工藝回收鉬就成了一種必然選擇。

1 礦石性質

1.1 礦石成分分析

礦石主要化學成分分析結果見表1，鉬物相分析結果見表2。

表1 礦石主要化學成分分析結果Table 1 Main chemical composites analysis result of the ore %

表2 礦石鉬物相分析結果Table 2 Molybdenum phase analysis result of the ore %

從表1 可以看出，礦石鉬品位為0.30%，SiO2含量非常高，達77.04%，其次是Al2O3、K2O 和Fe，說明礦石中的主要礦物為石英和黏土礦物。

從表2 可以看出，礦石中硫化鉬占總鉬的47.46%。由于這些硫化鉬性質的特殊性，其并不具有較好的可浮性。

1.2 鉬在各粒級中的分布

對破碎至2 ～0 mm 的礦石進行篩析，結果見表3。

表3 礦石篩析結果Table 3 Particle size analysis results of the ore %

從表3 可以看出，鉬在各粒級中分布較均勻，在微細粒級中略有富集。

2 試驗結果與討論

目前，主要的化學浸鉬方法有酸浸、堿浸、預處理+酸浸(堿浸)、細菌微生物浸出等［3］。試驗根據(jù)礦石性質，并結合藥劑成本、環(huán)保等因素，確定進行酸浸工藝研究。

2.1 試樣粒度試驗

按液固比1.5 mL/g，向一定細度的100 g 試樣中加入45 g 濃硫酸，在90 ℃下恒溫水浴攪拌浸出3 h，攪拌器轉速為250 r/min，浸渣用清水洗滌后過濾，分析、計算鉬浸出率，試驗結果見表4。

表4 試樣粒度試驗結果Table 4 Test results on different particle size of the sample %

從表4 可以看出，試樣粒度越細鉬浸出率越高，但提高的幅度不顯著?？紤]磨礦成本因素，確定試樣的細度為－2 mm。

2.2 浸出溫度試驗

按液固比1.5 mL/g，向－2 mm 的100 g 試樣中加入45 g 濃硫酸，在一定溫度下恒溫水浴攪拌浸出3 h，攪拌器轉速為250 r/min，浸渣用清水洗滌后過濾，分析、計算鉬浸出率，試驗結果見圖1。

圖1 浸出溫度試驗結果Fig.1 Test results on different leaching temperature

從圖1 可以看出，隨著浸出溫度的提高，鉬浸出率呈先快后慢的上升趨勢。因此，確定浸出溫度為90 ℃。

2.3 不同酸液浸出試驗

按液固比1.5 mL/g，向－2 mm 的100 g 試樣中加入45 g 不同酸［4-7］，在90 ℃下恒溫水浴攪拌浸出3 h，攪拌器轉速為250 r/min，浸渣用清水洗滌后過濾，分析、計算鉬浸出率，試驗結果見圖2。

圖2 不同酸液浸出試驗結果Fig.2 Leaching test results with different type of acid

從圖2 可以看出，磷酸和硫酸的浸出效果相當，鹽酸的浸出效果稍差，硝酸的浸出效果最差。由于磷酸價格遠高于硫酸，因此選用硫酸為浸出酸。

2.4 硫酸用量試驗

按液固比1.5 mL/g，向－2 mm 的100 g 試樣中加入一定量的濃硫酸，在90 ℃下恒溫水浴攪拌浸出3 h，攪拌器轉速為250 r/min，浸渣用清水洗滌后過濾，分析、計算鉬浸出率，試驗結果見圖3。

圖3 硫酸用量試驗結果Fig.3 Test results on dosage of sulfuric acid

從圖3 可以看出，隨著硫酸用量的增加，鉬浸出率先上升后微幅下降。因此，確定濃硫酸的用量為30 g。

2.5 浸出時間試驗

按液固比1.5 mL/g，向－2 mm 的100 g 試樣中加入30 g 濃硫酸，在90 ℃下恒溫水浴攪拌浸出一定時間，攪拌器轉速為250 r/min，浸渣用清水洗滌后過濾，分析、計算鉬浸出率，試驗結果見圖4。

圖4 浸出時間試驗結果Fig.4 Test results on different leaching time

從圖4 可以看出，隨著浸出時間的增長，鉬浸出率先顯著上升后趨于平穩(wěn)。因此，確定浸出時間為3 h。

2.6 液固比試驗

按一定的液固比，向－2 mm 的100 g 試樣中加入30 g 濃硫酸，在90 ℃下恒溫水浴攪拌浸出3 h，攪拌器轉速為250 r/min，浸渣用清水洗滌后過濾，分析、計算鉬浸出率，試驗結果見圖5。

圖5 液固比對鉬浸出率的影響Fig.5 Effects of liquid-solid ratio on leaching rate of molybdenum

從圖5 可以看出，隨著液固比的增大，鉬浸出率下降。綜合考慮，確定液固比為1.5 ∶1 mL/g，對應的鉬浸出率為86.19%。

3 結 論

(1)河北某難選鉬礦石含有多種鉬礦物，礦石氧化程度較高，氧化鉬占總鉬的52.54%，主要氧化鉬礦物有鉬華、鉬鈣礦和鉬鉛礦等;硫化鉬礦物主要為膠硫鉬礦，為非晶質或隱晶質結構，多以膠狀集合體產(chǎn)出，單體解離困難，可浮性較差。

(2)按液固比1.5 mL/g，向－2 mm 的100 g 試樣中加入30 g 濃硫酸，在90 ℃下恒溫水浴攪拌浸出3 h，攪拌器轉速為250 r/min，鉬浸出率達86.19%。

［1］ 黃美媛.某鉬鈾礦礦物特征及其利用工藝研究［J］.礦產(chǎn)保護與利用，2005(5):36-38.

Huang Meiyuan.Mineral characteristics study of uranmolybdatite ore and its processing［J］. Conservation and Utilization of Mineral Resources，2005(5):36-38.

［2］ 陳代雄，董艷紅，李學文，等. 一種捕收劑以及膠硫鉬礦的選礦方法:中國，CN201210316070.9［P］.2012-12-12.

Chen Daixiong，Dong Yanhong，Li Xuewen，et al. One Collector and Mineral Processing Method of Jordisite:China，201210316070. 9［P］.2012-12-12.

［3］ 謝 鏗，王海北，張邦勝. 鉬精礦加壓濕法冶金技術研究進展［J］.金屬礦山，2014(1):74-79.

Xie Keng，Wang Haibei，Zhang Bangsheng. Progress of pressure hydrometallurgy of molybdenite concentrate［J］. Metal Mine，2014(1):74-79.

［4］ 秦文峰，彭金輝，樊希安，等. 利用鉬酸鈣廢物制取鉬酸銨的新工藝［J］.礦產(chǎn)綜合利用，2003(1):45-48.

Qin Wenfeng，Peng Jinhui，F(xiàn)an Xi＇an，et al. A new process for preparing ammoniummolybdate by using waste calcium molybdate［J］.Multipurpose Utilization of Mineral Resources，2003(1):45-48.

［5］ 康紹輝，孟 晉，王洪明，等. 某鈾鉬礦強化浸出工藝研究［J］.有色金屬:冶煉部分，2013(9):45-48.

Kang Shaohui，Meng Jin，Wang Hongming，et al.Study on technology to improve leaching of molybdenum-bearing uranium ore［J］.Nonferrous Metals:Extractive Metallurgy，2013(9):45-48.

［6］ 曹耀華，高照國，劉紅召，等. 難選氧化鉬礦提取氧化鉬的試驗研究［J］.稀有金屬與硬質合金，2011(1):1-3.

Cao Yaohua，Gao Zhaoguo，Liu Hongzhao，et al. Experimental study on the molybdenum oxide extraction from a refractory molybdenum oxide ore［J］.Rare Metals and Cemented Carbides，2011(1):1-3.

［7］ 張邦勝，蔣開喜，王海北，等. 酸性加壓氧化分解輝鉬精礦的實驗研究［J］.稀有金屬，2007(3):384-390.

Zhang Bangsheng，Jiang Kaixi，Wang Haibei，et al.Pressurized acidic oxidation of molybdenite concentrate［J］. Chinese Journal of Rare Metals，2007(3):384-390.