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摘 要：金堆城百花岭选矿厂采用粗精矿浓密脱药，中间作业泡沫用立磨机进行擦洗，采用浮选柱与浮选机相结合的生产工艺可全部生产出57%钼精矿，精选段回收率在98%以上。
关键词：57%钼精矿；浓缩脱药；立磨机；擦洗；浮选柱与浮选机相结合
金堆城钼矿是我国最大的钼生产基地，有百花岭选厂和卅亩地选厂，年处理能力达到30000 t/d。其中百花岭选厂建成于1983年，设计生产能力为15000t/d，现生产规模已达22000t/d，处理能力占金堆城三分之二以上。选厂投产二十多年来，公司坚持走技术创新和管理创新之路，完成了多项工艺和设备的更新改造，优化了选矿生产工艺流程。1999年卅亩地选厂对52%普通钼精矿泡沫进行强浮选，经过浓缩脱药、一段再磨、一次粗选、五次精选，得到含钼57%和48%两种钼精矿产品，所占比例各为50%。【1】。为了满足氧化钼焙烧工艺和钼酸铵水洗工艺要求，降低企业生产成本，根除环境污染，实现非团聚ADM在钼加工领域的全面推广应用，需要选矿厂提供57%钼精矿原料。卅亩地选厂按全年生产计算，可以提供3000吨57%钼精矿，产量远远不能满足生产需要。从2006年开始在百花岭选厂开展了57%钼精矿新工艺及产业化研究。
1 矿石性质
金堆城钼矿石根据其物理组成和结构分为两大类：花岗斑岩和安山玢岩。现开采境界内花岗斑岩约占20％以上，安山玢岩分布较广占70％左右。矿石中主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿，次要矿物为磁铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，还有少量的钛铁矿、黝铜矿、银铋矿等；氧化矿物有赤铁矿、褐铁矿等；非金属矿物主要有长石、石英、绢云母、叶腊石、白云母、黑云母、绿泥石，次要矿物有绿帘石、方解石、高岭土、绿柱石等。辉钼矿主要以鳞片状、片状、板条状赋存于各种脉体中，与石英、长石、白云母、黄铁矿、黄铜矿关系密切。其嵌布粒度较细，粒度范围在0～0.592mm之间，大于0.074mm的较少，大多集中于0～0.074mm范围内，其中0～0.026mm范围内分布最多，约占50%左右。
2 室内试验
为了给57%钼精矿工业生产提供流程设计依据，在室内进行钼精选段再磨位置、擦洗段数、擦洗位置等试验。从试验中得出结论：在常规药剂制度下，粗精矿经浓缩脱药、一段再磨、一次或两次擦洗、一次精粗选、七次精选后，可全部得到品位为57％的钼精矿，精选回收率在97％以上；擦洗可清除矿物表面过多的油药和打开聚团，还有一定的磨剥作用，从而在浮选过程中使辉钼矿与其它矿物达到有效分离，提高钼精矿品位；增加一次擦洗作业可减少浮选次数1～2次【2】；单靠增加浮选次数品位增加缓慢，磨一次选别精矿品位提高明显；品位越高，磨后选别品位提高的幅度越小。
3原浮选工艺流程
粗选段流程为一粗、一精、两扫得到粗精矿，粗精矿再磨分级后用BF型浮选机经过9次精选、两次精扫选，得到品位为52％钼精矿，精选回收率在98％以上。
4工艺设计
4.1设计原则及构想
为确保钼精矿品位达到57%以上，同时不影响选矿回收率，新工艺设计遵循以下原则：方案实施不影响正常生产，保持现有工艺的完整性；尽量利用现有设施，减少投资；设备技术成熟、性能可靠，并具有高效低耗的特点；自动化程度高；设计工艺流程具有一定的灵活性，即当矿石可浮性较好时，全部生产57%的钼精矿，反之，只部分生产57%的钼精矿，其余产品品位仍达到52%以上；方案实施分步进行，先在2系统进行工业试生产，待技术研究成熟后，再在3系统推广应用。
4.2设计工艺流程
根据室内试验及2系统工业试生产，最终确定3系统57％钼精矿采取阶段磨矿、阶段选别生产工艺。即粗选段工艺不变，粗选段得到的粗精矿进行浓缩脱药、一段再磨分级，两段擦洗，五次柱精选、三次精扫选，完全得到57%钼精矿产品。
4.3新增主要设备选择
57%钼精矿生产工艺粗精矿浓缩、精选扫、再磨分级分别利用原有的φ24m浓密机、BF-4浮选机、MQY2100×3000球磨机和φ250旋流器，新增主要设备有浮选柱、立磨机。
4.3.1浮选柱
近十几年来，浮选柱发展很快，许多国家进行了大量研究，如美国的Flotair 型、 MICROCELTM型；加拿大的CFCC型 、Leeds型；前苏联的ΦⅡ型；澳大利亚的Jameson等。国内研究应用的浮选柱主要有三种，一种是长沙有色冶金设计研究院下属单位有色院技术应用有限公司研制开发的CCF浮选柱，一种是江阴市环境工程设备厂与加拿大CPT公司合作开发的CPT浮选柱，另一种是中国矿业大学研制的FCSMC旋流-静态微泡浮选柱。这些浮选柱各有其特点，分选原理和应用范围不尽相同。结合百花岭选矿厂房位置限制及矿石特点，选用CCF浮选柱做为精选设备。
4.3.2擦洗设备
经过考察，擦洗设备选用立磨机。该立磨机是新型细磨设备，工作原理为螺旋搅拌器经减速机驱动缓慢旋转，磨矿介质和物料在筒体内做整体的多维循环运转和自转，物料在磨矿介质重量压力和螺旋回转产生的挤压力下受摩擦、冲击挤压和剪切作用而被粉磨。其主要特点为：产品粒度可调节；它与卧式球磨机相比节能50%以上；效率是卧式球磨机的10倍以上；球耗低，衬板寿命长；噪音低，振动小；结构简单，操作维护方便，占地面积小。
5生产实践
5.1工业生产指标
生产中对不同原矿品位试验，连续多个班次采样分析，不同的原矿品位钼工业生产主要指标见表1，浮选柱生产品位与设计品位对比见表2，正常生产时新工艺与原工艺主要指标对比见表3，钼精矿主要元素对比见表4。
表1 不同的原矿品位钼工业生产主要指标/%
Table 1 The mostly guideline in disparate original mine molybdenum grade industry production /% 表2 浮选柱生产品位与设计品位对比/%
Table 2 The grade contrast of stand milling machine from production with design./%
表3 正常生产时新工艺与原工艺主要指标对比
Table3 The contrast of mostly guideline from new technics with old technics
表4 钼精矿主要元素对比/%
Table4 The major element contrast of molybdenum ore concentrate /%
从表1～表3看出:原矿品位在0.09%时，不能生产出57%钼精矿，原矿品位高于0.130%时，浮选柱生产钼精矿品位可达到57.00%以上，精选段回收率达到98.00%以上；钼精矿品位达不到57%主要原因是精一柱品位与设计品位相差10个品位以上，从而影响了其它柱品位达不到设计要求，当精一柱品位与设计品位接近或高于设计品位时，最终钼精矿品位能够达到57％以上，金堆城常规供矿品位0.132%，新工艺工业生产指标达到了设计指标；原矿品位相近时，新工艺利用5次浮选柱选别后品位达到57%以上，原工艺9次精选品位为51.81%，若生产普通钼精矿三次浮选柱精选可以代替原来9次浮选机精选，因此使用浮选柱有利于钼精矿品位提高，简化工艺流程；从表4看出：57%钼精矿主要降低了二氧化硅杂质含量。
5.2精选药剂
根据室内试验，生产57%钼精矿需在原有药剂基础上增加水玻璃。2系统工业试生产就水玻璃用量对钼精矿品位的影响进行了分析研究，当水玻璃用量在0～250g/t时，水玻璃用量对钼精矿品位影响不大，这与浮选柱的性能特点有关。浮选柱的特点之一是对泡沫相精选区喷加冲洗水，夹带而进入精选区的细粒受冲洗水逆向流的影响，接触角小的脉石矿物由于在气泡上附着力小，在冲洗水的冲力和重力作用下，脱离气泡，离开泡沫相而进入矿浆中，有用矿物细粒则仍旧附着于气泡上被回收。同时从表3看出，利用浮选柱生产高品位钼精矿时，不用添加水玻璃，添加抑制剂为TGA和P-Nokes与生产普通钼精矿添加抑制剂相同且用量相当，但在精选段起消泡作用的YC药剂用量明显减少。
6 技术经济分析
6.1 技术水平分析
国内外同类矿山生产指标比较分析见表5
表5 国内外主要钼选矿厂生产指标比较/%
Table5 The comparison of production indicses of domestic and abroad molybdenum dressing factory/%
从表5知，国外钼原矿品位普遍较高，其精选工艺再磨段数多，精选品位为54%。百花岭选矿厂3#系统浮选柱工艺，将传统的浮选机工艺缩短了4次，在原矿品位较低的情况下，生产钼精矿品位比国内外其他厂家最高品位54%高出3个百分点，且精选回收率达98%，处于较高水平。与卅亩地选厂部分生产57%钼精矿工艺相比，浮选柱工艺可全部生产57%钼精矿，其技术水平居国际领先。
6.2经济效益分析
57%钼精矿生产增加了浓密机、立磨机、自动控制等设备运行、维修及人工费用，选矿生产成本比原精选工艺增加 166元/吨精矿，但使用57%钼精矿生产钼酸铵以水洗代替硝酸酸洗，化工生产成本降低3800元/吨精矿。综合计算，每年可为企业产生经济效益3500万元以上。
6.3社会效益分析
57%钼精矿生产线形成后，为实现金钼集团钼产业链全面升级奠定了良好的基础，满足了钼酸铵水洗工艺对原料的要求，消除环境污染，实现钼酸铵清洁生产，进而提升钼深加工产品性能，提高产品技术含量和附加值，增强企业的市场竞争力，促进金钼集团健康快速、可持续发展，实现钼产品的绿色环保生产。同时推动国内钼选矿技术进步，促进钼产业链技术升级，是我国由钼资源大国向钼经济强国迈进。
7结论
（1）浮选柱是处理细粒的有效分选设备，选择性较高，在分选过程中，矿粒与气泡相对运动，削弱了矿石附着到气泡上和在气泡中夹带的机会，沫层较厚，而泡沫层中气泡兼并，有利于二次富集，使用浮选柱有利于精矿品位提高。
（2）当原矿品位不低于0.130%时，浮选柱工艺可全部生产出57%钼精矿，回收率与原工艺相当。
（3）生产实践表明，57%钼精矿新工艺设计先进合理，工艺流程畅通，设备运行平稳，生产技术指标达到设计要求。
（4）本项目研究成果使钼精矿品位的大幅提高，丰富和优化了金钼股份钼产品结构，延伸和拓宽了公司钼产业链，对公司乃至中国钼工业的持续发展有着重要的现实意义。
（5）本项目用浮选法完全生产出含Mo≥57%的钼精矿，为国内外首创，具有国际领先水平。
作者简介
刘 迎 春（1975-），四川省武胜县，女，选矿高级工程师 1999年毕业于西安建筑科技大学选矿专业
关键词：57%钼精矿；浓缩脱药；立磨机；擦洗；浮选柱与浮选机相结合
金堆城钼矿是我国最大的钼生产基地，有百花岭选厂和卅亩地选厂，年处理能力达到30000 t/d。其中百花岭选厂建成于1983年，设计生产能力为15000t/d，现生产规模已达22000t/d，处理能力占金堆城三分之二以上。选厂投产二十多年来，公司坚持走技术创新和管理创新之路，完成了多项工艺和设备的更新改造，优化了选矿生产工艺流程。1999年卅亩地选厂对52%普通钼精矿泡沫进行强浮选，经过浓缩脱药、一段再磨、一次粗选、五次精选，得到含钼57%和48%两种钼精矿产品，所占比例各为50%。【1】。为了满足氧化钼焙烧工艺和钼酸铵水洗工艺要求，降低企业生产成本，根除环境污染，实现非团聚ADM在钼加工领域的全面推广应用，需要选矿厂提供57%钼精矿原料。卅亩地选厂按全年生产计算，可以提供3000吨57%钼精矿，产量远远不能满足生产需要。从2006年开始在百花岭选厂开展了57%钼精矿新工艺及产业化研究。
1 矿石性质
金堆城钼矿石根据其物理组成和结构分为两大类：花岗斑岩和安山玢岩。现开采境界内花岗斑岩约占20％以上，安山玢岩分布较广占70％左右。矿石中主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿，次要矿物为磁铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，还有少量的钛铁矿、黝铜矿、银铋矿等；氧化矿物有赤铁矿、褐铁矿等；非金属矿物主要有长石、石英、绢云母、叶腊石、白云母、黑云母、绿泥石，次要矿物有绿帘石、方解石、高岭土、绿柱石等。辉钼矿主要以鳞片状、片状、板条状赋存于各种脉体中，与石英、长石、白云母、黄铁矿、黄铜矿关系密切。其嵌布粒度较细，粒度范围在0～0.592mm之间，大于0.074mm的较少，大多集中于0～0.074mm范围内，其中0～0.026mm范围内分布最多，约占50%左右。
2 室内试验
为了给57%钼精矿工业生产提供流程设计依据，在室内进行钼精选段再磨位置、擦洗段数、擦洗位置等试验。从试验中得出结论：在常规药剂制度下，粗精矿经浓缩脱药、一段再磨、一次或两次擦洗、一次精粗选、七次精选后，可全部得到品位为57％的钼精矿，精选回收率在97％以上；擦洗可清除矿物表面过多的油药和打开聚团，还有一定的磨剥作用，从而在浮选过程中使辉钼矿与其它矿物达到有效分离，提高钼精矿品位；增加一次擦洗作业可减少浮选次数1～2次【2】；单靠增加浮选次数品位增加缓慢，磨一次选别精矿品位提高明显；品位越高，磨后选别品位提高的幅度越小。
3原浮选工艺流程
粗选段流程为一粗、一精、两扫得到粗精矿，粗精矿再磨分级后用BF型浮选机经过9次精选、两次精扫选，得到品位为52％钼精矿，精选回收率在98％以上。
4工艺设计
4.1设计原则及构想
为确保钼精矿品位达到57%以上，同时不影响选矿回收率，新工艺设计遵循以下原则：方案实施不影响正常生产，保持现有工艺的完整性；尽量利用现有设施，减少投资；设备技术成熟、性能可靠，并具有高效低耗的特点；自动化程度高；设计工艺流程具有一定的灵活性，即当矿石可浮性较好时，全部生产57%的钼精矿，反之，只部分生产57%的钼精矿，其余产品品位仍达到52%以上；方案实施分步进行，先在2系统进行工业试生产，待技术研究成熟后，再在3系统推广应用。
4.2设计工艺流程
根据室内试验及2系统工业试生产，最终确定3系统57％钼精矿采取阶段磨矿、阶段选别生产工艺。即粗选段工艺不变，粗选段得到的粗精矿进行浓缩脱药、一段再磨分级，两段擦洗，五次柱精选、三次精扫选，完全得到57%钼精矿产品。
4.3新增主要设备选择
57%钼精矿生产工艺粗精矿浓缩、精选扫、再磨分级分别利用原有的φ24m浓密机、BF-4浮选机、MQY2100×3000球磨机和φ250旋流器，新增主要设备有浮选柱、立磨机。
4.3.1浮选柱
近十几年来，浮选柱发展很快，许多国家进行了大量研究，如美国的Flotair 型、 MICROCELTM型；加拿大的CFCC型 、Leeds型；前苏联的ΦⅡ型；澳大利亚的Jameson等。国内研究应用的浮选柱主要有三种，一种是长沙有色冶金设计研究院下属单位有色院技术应用有限公司研制开发的CCF浮选柱，一种是江阴市环境工程设备厂与加拿大CPT公司合作开发的CPT浮选柱，另一种是中国矿业大学研制的FCSMC旋流-静态微泡浮选柱。这些浮选柱各有其特点，分选原理和应用范围不尽相同。结合百花岭选矿厂房位置限制及矿石特点，选用CCF浮选柱做为精选设备。
4.3.2擦洗设备
经过考察，擦洗设备选用立磨机。该立磨机是新型细磨设备，工作原理为螺旋搅拌器经减速机驱动缓慢旋转，磨矿介质和物料在筒体内做整体的多维循环运转和自转，物料在磨矿介质重量压力和螺旋回转产生的挤压力下受摩擦、冲击挤压和剪切作用而被粉磨。其主要特点为：产品粒度可调节；它与卧式球磨机相比节能50%以上；效率是卧式球磨机的10倍以上；球耗低，衬板寿命长；噪音低，振动小；结构简单，操作维护方便，占地面积小。
5生产实践
5.1工业生产指标
生产中对不同原矿品位试验，连续多个班次采样分析，不同的原矿品位钼工业生产主要指标见表1，浮选柱生产品位与设计品位对比见表2，正常生产时新工艺与原工艺主要指标对比见表3，钼精矿主要元素对比见表4。
表1 不同的原矿品位钼工业生产主要指标/%
Table 1 The mostly guideline in disparate original mine molybdenum grade industry production /% 表2 浮选柱生产品位与设计品位对比/%
Table 2 The grade contrast of stand milling machine from production with design./%
表3 正常生产时新工艺与原工艺主要指标对比
Table3 The contrast of mostly guideline from new technics with old technics
表4 钼精矿主要元素对比/%
Table4 The major element contrast of molybdenum ore concentrate /%
从表1～表3看出:原矿品位在0.09%时，不能生产出57%钼精矿，原矿品位高于0.130%时，浮选柱生产钼精矿品位可达到57.00%以上，精选段回收率达到98.00%以上；钼精矿品位达不到57%主要原因是精一柱品位与设计品位相差10个品位以上，从而影响了其它柱品位达不到设计要求，当精一柱品位与设计品位接近或高于设计品位时，最终钼精矿品位能够达到57％以上，金堆城常规供矿品位0.132%，新工艺工业生产指标达到了设计指标；原矿品位相近时，新工艺利用5次浮选柱选别后品位达到57%以上，原工艺9次精选品位为51.81%，若生产普通钼精矿三次浮选柱精选可以代替原来9次浮选机精选，因此使用浮选柱有利于钼精矿品位提高，简化工艺流程；从表4看出：57%钼精矿主要降低了二氧化硅杂质含量。
5.2精选药剂
根据室内试验，生产57%钼精矿需在原有药剂基础上增加水玻璃。2系统工业试生产就水玻璃用量对钼精矿品位的影响进行了分析研究，当水玻璃用量在0～250g/t时，水玻璃用量对钼精矿品位影响不大，这与浮选柱的性能特点有关。浮选柱的特点之一是对泡沫相精选区喷加冲洗水，夹带而进入精选区的细粒受冲洗水逆向流的影响，接触角小的脉石矿物由于在气泡上附着力小，在冲洗水的冲力和重力作用下，脱离气泡，离开泡沫相而进入矿浆中，有用矿物细粒则仍旧附着于气泡上被回收。同时从表3看出，利用浮选柱生产高品位钼精矿时，不用添加水玻璃，添加抑制剂为TGA和P-Nokes与生产普通钼精矿添加抑制剂相同且用量相当，但在精选段起消泡作用的YC药剂用量明显减少。
6 技术经济分析
6.1 技术水平分析
国内外同类矿山生产指标比较分析见表5
表5 国内外主要钼选矿厂生产指标比较/%
Table5 The comparison of production indicses of domestic and abroad molybdenum dressing factory/%
从表5知，国外钼原矿品位普遍较高，其精选工艺再磨段数多，精选品位为54%。百花岭选矿厂3#系统浮选柱工艺，将传统的浮选机工艺缩短了4次，在原矿品位较低的情况下，生产钼精矿品位比国内外其他厂家最高品位54%高出3个百分点，且精选回收率达98%，处于较高水平。与卅亩地选厂部分生产57%钼精矿工艺相比，浮选柱工艺可全部生产57%钼精矿，其技术水平居国际领先。
6.2经济效益分析
57%钼精矿生产增加了浓密机、立磨机、自动控制等设备运行、维修及人工费用，选矿生产成本比原精选工艺增加 166元/吨精矿，但使用57%钼精矿生产钼酸铵以水洗代替硝酸酸洗，化工生产成本降低3800元/吨精矿。综合计算，每年可为企业产生经济效益3500万元以上。
6.3社会效益分析
57%钼精矿生产线形成后，为实现金钼集团钼产业链全面升级奠定了良好的基础，满足了钼酸铵水洗工艺对原料的要求，消除环境污染，实现钼酸铵清洁生产，进而提升钼深加工产品性能，提高产品技术含量和附加值，增强企业的市场竞争力，促进金钼集团健康快速、可持续发展，实现钼产品的绿色环保生产。同时推动国内钼选矿技术进步，促进钼产业链技术升级，是我国由钼资源大国向钼经济强国迈进。
7结论
（1）浮选柱是处理细粒的有效分选设备，选择性较高，在分选过程中，矿粒与气泡相对运动，削弱了矿石附着到气泡上和在气泡中夹带的机会，沫层较厚，而泡沫层中气泡兼并，有利于二次富集，使用浮选柱有利于精矿品位提高。
（2）当原矿品位不低于0.130%时，浮选柱工艺可全部生产出57%钼精矿，回收率与原工艺相当。
（3）生产实践表明，57%钼精矿新工艺设计先进合理，工艺流程畅通，设备运行平稳，生产技术指标达到设计要求。
（4）本项目研究成果使钼精矿品位的大幅提高，丰富和优化了金钼股份钼产品结构，延伸和拓宽了公司钼产业链，对公司乃至中国钼工业的持续发展有着重要的现实意义。
（5）本项目用浮选法完全生产出含Mo≥57%的钼精矿，为国内外首创，具有国际领先水平。
作者简介
刘 迎 春（1975-），四川省武胜县，女，选矿高级工程师 1999年毕业于西安建筑科技大学选矿专业