巰基乙酸鈉替代氰化鈉浮鉬工業(yè)試驗(yàn)探索

閻登勇（欒川龍宇鉬業(yè)有限公司，河南洛陽(yáng) 471500）

巰基乙酸鈉替代氰化鈉浮鉬工業(yè)試驗(yàn)探索

閻登勇
（欒川龍宇鉬業(yè)有限公司，河南洛陽(yáng) 471500）

氰化鈉是浮選金屬礦物的重要抑制劑之一，但是在使用過(guò)程中存在對(duì)人體和環(huán)境的潛在危害。試驗(yàn)介紹了欒川某鉬礦選礦廠在銅鉬分離中使用新藥劑巰基乙酸鈉替代氰化鈉選鉬的工業(yè)試驗(yàn)情況，結(jié)果表明巰基乙酸鈉在鉬礦浮選中能有效抑制銅，單獨(dú)使用該藥劑時(shí)，可以得到品位合格的鉬精礦，但抑銅效果不穩(wěn)定。同時(shí)指出了巰基乙酸鈉在選廠銅鉬浮選分離使用過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題和改進(jìn)措施，建議選用傳統(tǒng)藥劑氰化鈉與新藥劑巰基乙酸鈉按比例混合使用的方式，達(dá)到綜合抑制的效果。

巰基乙酸鈉；氰化鈉；鉬；銅

鉬是一種不可再生的戰(zhàn)略性資源［1］，我國(guó)鉬礦資源豐富，儲(chǔ)量占世界鉬總儲(chǔ)量的25%，僅次于美國(guó)居世界第二位［2］。欒川鉬礦田是世界六大巨型鉬礦田之一，已探明礦石儲(chǔ)量21億t，其中鉬金屬量206萬(wàn)t，是我國(guó)重要的鉬礦產(chǎn)生產(chǎn)基地［3］。我國(guó)鉬礦產(chǎn)雖然豐富，但可持續(xù)發(fā)展要求鉬資源不僅能滿足當(dāng)代而且要滿足子孫后代的長(zhǎng)遠(yuǎn)需要，因此，合理節(jié)約利用和再生循環(huán)利用鉬資源具有重要的意義。

銅鉬礦石是鉬的主要來(lái)源之一，銅鉬分離往往采用抑銅浮鉬的方法，抑銅的關(guān)鍵是解吸銅礦表面的疏水物質(zhì)，使其在銅鉬分離時(shí)保持親水［4］。銅鉬分離抑制劑主要分為無(wú)機(jī)抑制劑和有機(jī)抑制劑，無(wú)機(jī)抑制劑包括硫化物、氰化物以及組合抑制劑；有機(jī)抑制劑包括硫代酸鹽、巰基化合物以及硫脲類(lèi)化合物等。氰化物是浮選金屬礦物的重要抑制劑之一，代淑娟［5］對(duì)某鉬礦石進(jìn)行試驗(yàn)研究，用氰化鈉作為抑制劑，煤油作捕收劑，在原礦含鉬0.432%的情況下，得到鉬精礦品位45.51%，鉬回收率82.17%的較好試驗(yàn)指標(biāo)，但是，氰化物屬于劇毒物質(zhì)，用在選鉬過(guò)程中對(duì)人體和環(huán)境有潛在危害。因此，尋求氰化物的替代藥劑用于銅礦物的抑制是選礦界的重大研究課題。巰基乙酸是迄今為止最有成效且已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的硫化銅的有機(jī)類(lèi)抑制劑［6］，金堆城鉬業(yè)公司將巰基乙酸鈉用于選鉬生產(chǎn)做了大量的研究與探索，取得了較好的生產(chǎn)實(shí)際效果［7］。因此，欒川某選礦廠亦對(duì)鉬精礦降銅新藥劑巰基乙酸鈉的作用效果進(jìn)行了探索，并進(jìn)行了工業(yè)擴(kuò)大型試驗(yàn)。

1 礦石性質(zhì)

選廠所處理的礦石為欒川南泥湖礦區(qū)的礦石，屬斑巖-矽卡巖型鎢鉬礦床。礦石結(jié)構(gòu)為鱗片狀、片狀、架狀以及放射狀，主要礦石構(gòu)造形式為細(xì)脈狀構(gòu)造，此外還有浸染狀構(gòu)造和細(xì)脈浸染狀構(gòu)造。礦石主要金屬礦物為輝鉬礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等，次有黃銅礦和少量褐鐵礦；主要脈石礦物為石榴子石、石英和斜長(zhǎng)石。

輝鉬礦為礦床內(nèi)主要含鉬礦物，分布于各類(lèi)巖石中，其含量微少，分布不均勻。礦區(qū)中主要礦石類(lèi)型可分為長(zhǎng)角英巖型、矽卡巖型、透輝角巖型和花崗巖型，各種類(lèi)型的礦石中輝鉬礦的化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。礦石的物理性質(zhì)為：密度2.73 t／m3，松散系數(shù)1.60～1.65，普氏硬度f(wàn)＝10～14，含水3%左右。

表1 輝鉬礦的化學(xué)成分%

從原礦組成來(lái)看，雖然黃銅礦、輝銅礦含量甚微，但不排除礦體局部有銅礦物富集現(xiàn)象，以及開(kāi)采過(guò)程混入的礦體表面破碎氧化帶所富集的次生銅礦物。由于銅礦物的天然可浮性良好，如果不能很好地抑制就會(huì)上浮成為泡沫產(chǎn)品，嚴(yán)重影響鉬精礦產(chǎn)品的質(zhì)量。

2 巰基乙酸鈉替代氰化鈉工業(yè)應(yīng)用探索

選廠碎礦采用二段一閉路流程，最終產(chǎn)品粒度為-10 mm，磨礦采用一段閉路磨礦流程，由球磨機(jī)與旋流器組成，粗精礦再磨采用攪拌磨，也與旋流器構(gòu)成閉路磨礦，將礦石細(xì)磨至-0.074 mm占98%。鉬選別采用浮選柱為主的浮選流程，一次粗選、三次精選、四次掃選、一次精掃選。該流程除掃選作業(yè)采用充氣式浮選機(jī)外，其它作業(yè)全部采用浮選柱進(jìn)行選別。

選廠在小型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了巰基乙酸鈉完全替代氰化鈉抑銅的工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)。根據(jù)小試試驗(yàn)結(jié)果以及其它選廠的應(yīng)用實(shí)踐，開(kāi)始階段巰基乙酸鈉的用量標(biāo)定在3 400 mL／min，然后根據(jù)銅礦物含量變化，藥劑用量調(diào)整為4 600 m L／min，根據(jù)生產(chǎn)情況繼續(xù)調(diào)整為5 600 mL／min，最后穩(wěn)定為4 600 m L／min，一直維持到試驗(yàn)結(jié)束，然后恢復(fù)使用氰化鈉。在整個(gè)試驗(yàn)生產(chǎn)過(guò)程中，鉬精礦的產(chǎn)量、品位和含銅情況見(jiàn)表2，鉬精礦質(zhì)量隨日期的變化情況如圖1所示，精礦含銅量隨日期變化情況如圖2所示。

表2 巰基乙酸鈉替代氰化物工業(yè)試驗(yàn)鉬精礦質(zhì)量統(tǒng)計(jì)

鉬精礦的產(chǎn)量、品位和銅含量所采用數(shù)據(jù)均為三個(gè)生產(chǎn)班當(dāng)天化驗(yàn)結(jié)果的平均值。由表2和圖1可以看出，鉬精礦產(chǎn)量維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平，但后期產(chǎn)率略有下降，然后慢慢回升；鉬精礦品位在整個(gè)試驗(yàn)階段基本穩(wěn)定在52%～54%之間。從圖2可以看出，鉬精礦含銅量基本在0.2%～0.4%之間波動(dòng)。但圖1和圖2中，鉬精礦的產(chǎn)量和品位出現(xiàn)了一個(gè)突變值，原因可能有以下兩個(gè)方面：一是原礦原生銅含量升高；二是由于操作原因，致使系統(tǒng)內(nèi)銅含量富集到一定程度后的集中暴發(fā)。

圖1 鉬精礦質(zhì)量隨日期的變化情況

圖2 鉬精礦含銅量隨日期變化情況

對(duì)藥劑替代試驗(yàn)過(guò)程中指標(biāo)變化情況和試驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行分析，可以看出，巰基乙酸鈉替代氰化鈉抑制銅礦物，將會(huì)給鉬礦浮選帶來(lái)如下影響：

1.對(duì)藥劑制度的影響。由于起泡劑的吸附使銅礦物表面的水膜厚度變薄的緣故，起泡劑可使巰基乙酸鈉的抑制作用下降。由于這個(gè)原因，在浮選中刻意限制了起泡劑的用量，從而使系統(tǒng)起泡不足。同時(shí)，為了克服較厚泡沫層對(duì)銅礦物的傳遞作用，而使用了較多的煤油以消薄泡沫層，造成系統(tǒng)煤油含量偏高。

2.對(duì)系統(tǒng)礦物粒級(jí)構(gòu)成的影響。金堆城寺坪鉬選廠的巰基乙酸鈉試驗(yàn)結(jié)果證明，巰基乙酸鈉的使用，能改善鉬精礦的沉降性能，某種程度上可以說(shuō)是降低了輝鉬礦的可浮性。具體到浮選生產(chǎn)中就是，細(xì)粒級(jí)鉬顆粒易浮出，粗粒級(jí)則在較低濃度礦漿中難以附著在氣泡上被浮出。造成系統(tǒng)中粗顆粒循環(huán)富集，而鉬精礦的產(chǎn)出率逐步降低。

3.對(duì)浮選系統(tǒng)礦漿pH值的影響。巰基乙酸鈉的水溶液本來(lái)就呈弱堿性，而在精選區(qū)，為強(qiáng)化抑銅措施，大量補(bǔ)加清水，更加重了偏酸礦漿的形成，這就產(chǎn)生極不利于輝鉬礦浮選所需要的較高堿性環(huán)境，為改善這一缺陷而不得不添加堿類(lèi)調(diào)整劑。

由于存在上述三方面不利影響，表現(xiàn)在實(shí)際浮選生產(chǎn)過(guò)程中就是：精礦泡沫層薄、氣泡脆、易破裂；細(xì)粒級(jí)礦化泡沫礦化程度低、產(chǎn)量低、精礦品位高；濃密機(jī)底流鉬精礦品位高而濃度低；銅礦物被充分抑制后，雖然精選區(qū)開(kāi)路排尾，仍然在系統(tǒng)存在富集現(xiàn)象，在不得已強(qiáng)制產(chǎn)出鉬精礦時(shí)，產(chǎn)生銅礦物瞬間爆發(fā)升高。

3 巰基乙酸鈉替代氰化鈉工業(yè)試驗(yàn)思考

根據(jù)本次抑銅藥劑替代試驗(yàn)的結(jié)果和生產(chǎn)實(shí)踐，后期如需繼續(xù)進(jìn)行巰基乙酸鈉試驗(yàn)探索或者選用該藥劑進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，筆者認(rèn)為應(yīng)該從以下幾個(gè)方面加以注意或改進(jìn)：

1.藥劑制度的優(yōu)化調(diào)整。鑒于使用巰基乙酸鈉帶來(lái)的不利影響，對(duì)于后續(xù)的替代試驗(yàn)，在藥劑制度上應(yīng)有所調(diào)整，即在保持全面加藥點(diǎn)不變的情況下，應(yīng)根據(jù)各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)的需要，對(duì)各加藥點(diǎn)加藥量進(jìn)行優(yōu)化。

2.浮選操作調(diào)整。根據(jù)金屬量平衡原則，在鉬精礦含銅保持在標(biāo)準(zhǔn)許可的前提下，不必刻意追求過(guò)低的含銅指標(biāo)，合格就可以。這樣，沒(méi)有被抑制排出而進(jìn)入鉬精礦中的銅雜質(zhì)，就在許可的含量范圍內(nèi)隨鉬精礦排出，防止系統(tǒng)內(nèi)銅礦物的循環(huán)富集現(xiàn)象產(chǎn)生。在具體操作上就是，改變以往低充氣量做法，適當(dāng)提高充氣量，以利于粗粒浮出，同時(shí)，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中確保銅礦物盡快從系統(tǒng)內(nèi)排出，避免其富集。

3.崗位司機(jī)操作規(guī)范化。各生產(chǎn)班之間，保持水平相當(dāng)?shù)木V產(chǎn)出量，不得產(chǎn)量攀比或掏空選柱，破壞浮選柱系統(tǒng)礦漿濃度與金屬平衡，確保系統(tǒng)和產(chǎn)品數(shù)質(zhì)量穩(wěn)定。

4 結(jié) 論

選礦廠對(duì)鉬精礦降銅新藥劑巰基乙酸鈉的作用效果進(jìn)行了探索，并進(jìn)行了工業(yè)擴(kuò)大型試驗(yàn)，單獨(dú)使用該藥劑時(shí)，可以得到品位合格的鉬精礦，但抑銅效果不穩(wěn)定，鉬精礦含銅量最高可達(dá)1.17%，嚴(yán)重影響鉬精礦的整體質(zhì)量。在后續(xù)試驗(yàn)或工業(yè)應(yīng)用過(guò)程中，藥劑制度方面可以考慮選用傳統(tǒng)抑制劑氰化鈉與新藥劑巰基乙酸鈉按比例混合使用的方式，達(dá)到綜合抑制的效果，還需及時(shí)把抑制后的親水銅礦物排出浮選系統(tǒng)，防止其在系統(tǒng)內(nèi)過(guò)度富集?？傊ㄟ^(guò)試驗(yàn)可以得出，巰基乙酸鈉在鉬精礦提純中是一種有效的抑制銅礦物藥劑，但是在使用過(guò)程中還需要必要的藥劑聯(lián)合作用，以及在工藝或管理方面進(jìn)行改進(jìn)或監(jiān)督，才能使巰基乙酸鈉發(fā)揮其最大作用，從而減少氰化物在浮鉬過(guò)程中對(duì)人體和環(huán)境的污染。

［1］ 許潔瑜，安元華.中國(guó)鉬業(yè)的現(xiàn)狀、存在問(wèn)題以及對(duì)策與建議［J］.中國(guó)鉬業(yè)，2003，27（3）：52-56.

［2］ 張文樸.我國(guó)鉬資源綜合利用與再生研發(fā)進(jìn)展評(píng)述［J］.中國(guó)資源綜合利用，2006，24（12）：4-7.

［3］ 張燕紅，徐文松.從欒川浮鉬尾礦中綜合回收白鎢的試驗(yàn)研究［J］.中國(guó)鉬業(yè)，2002，26（4）：14-17.

［4］ 鄭錫聯(lián).新型抑制劑在銅鉬分離中的試驗(yàn)研究［D］.贛州：江西理工大學(xué)，2012.

［5］ 代淑娟，王澤紅.某鉬礦石浮選試驗(yàn)研究［J］.有色礦冶，2003，19（6）：17-20.

［6］ 符劍剛，鐘宏，歐樂(lè)明.巰基乙酸在銅鉬分離中的應(yīng)用［J］.礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2002，（6）：38-41.

［7］ 楊江海.巰基乙酸鈉代替氰化鈉選鉬生產(chǎn)實(shí)踐［J］.中國(guó)鉬業(yè)，1998，22（1）：30-33.

Industrial Experim ent Study on Molybdenum Flotation Using Mercaptoacetic Sodium Acid Instead of Sodium Cyanide

YAN Deng-yong
（Luanchuan Longyu Molybdenum Industry Co.，Ltd.，Luoyang 471500，China）

As an important depressant，sodium cyanide was used inmetalmineral flotation，but itwas potential hazard to humans and the reviroment.The industrial experimentofmolybdenum flotation usingmercaptoacetic sodium acid instead of sodium cyanide was conducted.The results showed that mercaptoacetic sodium acid was an effective depressant in molybdenum flotation，and qualified concentrate was obtained when mercaptoacetic sodium acid was used as depressant of copper.But the flotation indiceswere unstable.The precautions and improvingmeasureswere proposed.The combination ofmercaptoacetic sodium acid with sodium cyanide in a certain proportion was suggested to improve the comprehensive inhibitory effect.

mercaptoacetic sodium acid；sodium cyanide；molybdenum；copper

TD923

A

1003-5540（2016）01-0024-03

2015-11-02

閻登勇（1984-），男，助理工程師，主要從事鉬選礦技術(shù)管理工作。