辉钼矿工艺矿物学

1、工艺矿物学研究3.1原矿化学分析矿石的X荧光光谱半定量分析和多元素化学成分分析结果分别列于表3-1、3-2，钼的化学物相分析结果见表3-3。表3-1矿石的X荧光光谱半定量分析结果（％）元素含量元素含量元素含量元素含量SiO274.43Al2O310.94Fe2O31.59MgO0.62K2O5.79Ca1.08Na2O2.6Ti0.1048Co0.0008Ni0.0004Cu0.0018Zn0.0060Ga0.0019As0.0004Br0.0001Rb0.0497Y0.0011Sr0.0131Zr0.0184Sc0.0004V0.0019Nb0.0104Mo0.2787Mn0.0242Sn0.0010Ba0.0566La0.0019Hf0.0006Cr0.0014Ce0.0069W0.0037Bi0.0003Th0.0044P0.0388U0.0013Tl0.0002表3-2矿石的主要化学成分（％）组分含量组分含量组分含量Mo0.34Cu0.002Fe1.22SiO269.99Al2O39.52CaO1.04MgO0.43K2O4.72S0.78Au(g/t)0.196Ag(g/t)1.0表3-3矿石中钼的化学物相分析结果（％）钼相含量分布率存在的矿物硫化钼0.3497.84辉钼矿氧化钼0.00752.16钼华、铁钼华、泡铋矿等总钼0.3475100.00由表3-1～3-3可以看出：（1）矿石中可供选矿回收的主要元素是Mo，其品位为0.34%，铅、锌、铜等其他有价金属均因含量太低综合利用的价值不大。（2）为达到富集钼矿物的目的，需要选矿排除或降低的脉石组分主要是SiO2和Al2O3，次为K2O和CaO，四者合计含量为85.27%。（3）矿石中钼主要以硫化钼的形式存在，其分布率为97.84%；氧化钼占2.16%，在浮选过程中相对难以回收。综合化学成分特点，可以认为试验矿石属原生硫化钼矿石，预计通过选矿可获得钼精矿产品。3.2矿物组成及含量矿石在肉眼下显灰白~肉红色，可见条带状构造，经偏光显微镜下鉴定、X射线衍射分析和扫描电镜分析等综合研究，查明矿石中金属矿物较常见的是辉钼矿，黄铁矿，以及少量的磁铁矿，微量钛铁矿等；脉石主要为石英和钾长石，少量的斜长石、钠长石、角闪石、绢云母、白云母、绿泥石、角闪石，微量方解石、黑云母、锆石、磷灰石等。表3-4原矿主要矿物组成及其相对含量（％）矿物含量矿物含量辉钼矿0.6斜长石、钠长石5.5黄铁矿1.1角闪石、绿泥石3.5磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿0.8绢云母、白云母、黑云母4.0石英、玉髓57.2方解石0.3钾长石25.5角闪石1.0其他0.5合计100.003.3原矿X衍射及主要矿物的化学成分原矿X衍射图见下图3-1。图3-1原矿X衍射图根据图3-1，整理出原矿中主要矿物的化学分子式，如下表3-5.表3-5X射线衍射物相分析表矿物物相名称矿物化学式石英SiO2钠长石Na(AlSi3O8)白云母(K0.82Na0.18)(Fe0.03Al1.97)(AlSi3)O10(OH)2氢氧化铁、氧化铁FeO(OH)角闪石Mg2SiO4正长石K(AlSi3)O8由表3-5可以看出，矿石中的化学成分较为简单，主要有石英、钠长石、正长石（钾长石的一种）及白云母、氧化铁、角闪石石等组成。0255075SQR(Counts)102030405060708085-0794Quartz-SiO276-1819Albitelow-Na(AlSi3O8)80-0742Muscovite2M1-(K0.82Na0.18)(Fe0.03Al1.97)(AlSi3)O10(OH)270-0714IronHydroxideOxide-FeOOH74-1684Mg2SiO4-Magnesiumsilicate-modelIII75-1190Orthoclase-K(AlSi3)O8Two-Theta(deg)[SM-07.raw],SCAN:5.0/80.0/0.02/.15(sec),Cu(40kV,250mA),I(max)=6097,08-08-1315:043.4矿石的结构构造矿石结构构造不仅可以反映矿石形成变化过程中的地质条件和物理化学环境，而且其中有用矿物的形态、粒度和相互之间的嵌布关系也直接决定着选矿的难易程度。3.4.1矿石的构造矿石构造系指矿石中矿物集合体的形状、大小及其在空间上的相互关系，即矿物集合体的形态。矿石中主要有团块状块状构造、星散浸染状构造和细脉浸染状构造。（1）团块状构造偶见黄铁矿呈相对聚集的团块状，与石英钾长石等脉石组成致密的团块状。（2）星散浸染状构造黄铁矿、磁铁矿、辉钼矿等金属矿物呈星散状、细粒状、斑点状浸染分布于石英、钾长石等组成的矿石基底中。（3）细脉浸染状构造黄铁矿、辉钼矿呈细脉状分布，嵌于矿石微裂隙中，一般脉宽在2mm以下，多在1mm左右，断断续续，不连贯者多见，少见连贯的细脉。3.4.2矿石的结构矿石结构主要为他形晶粒状结构、鳞片状结构、自形–半自形粒状结构、交代结构、两晶结构等。⑴他形晶粒状结构黄铁矿、磁铁矿等主要呈它形晶粒状结构，不具完好晶形；部分辉钼矿也呈他形晶粒状结构。⑵鳞片状结构、叶片状结构辉钼矿主要呈鳞片状、叶片状形态，偶见聚集呈放射状、菊花状形态。⑶自形–半自形粒状结构部分黄铁矿呈自形–半自形粒状结构，具部分完好晶面。⑷交代结构局部见磁铁矿交代黄铁矿的现象。⑸双晶结构辉钼矿多见聚片双晶。3.5主要矿物的嵌布特征3.5.1辉钼矿辉钼矿是选矿回收的主要金属矿物，在矿石中的量相对较少。主要呈鳞片状、叶片状，也有板状、条状以及菊花状的集合体产出。主要呈星点状、微脉状零散分布在矿石中，其次呈细脉状产出，沿矿石微裂隙分布。辉钼矿与石英、钾长石关系密切，与黄铁矿的关系次之。相对于脉石矿物，辉钼矿与其他硫化物的嵌生接触关系要弱很多，少见辉钼矿与黄铁矿、磁铁矿接触嵌生。浸染状分布的辉钼矿尤其如此，细脉状分布的辉钼矿则相对（浸染状）多见与黄铁矿接触嵌生。且在部分大颗粒辉钼矿颗粒内部可见包裹有细小颗粒的脉石矿物，部分辉钼矿中包裹黄铁矿。据粗略统计，与黄铁矿接触的辉钼矿和与脉石接触的辉钼矿的比例大致为10:90。且综合观察原矿光片与精矿产品，可以大致看出，与黄铁矿连生的辉钼矿粒径在30~50μm之间的约占连生体的70%左右，剩余的30%左右为20μm左右的辉钼矿与黄铁矿连生。另外，辉钼矿的片径的较容易夹有粒径细小的脉石矿物，如下图所示。也就是说，在磨矿过程中，需要重点考虑的是辉钼矿与脉石的解离。呈片状、板状的辉钼矿，其短轴（片径）0.001-0.02mm不等，0.002-0.010mm者居多；其长轴0.01-0.10mm不等。对辉钼矿进行扫描电镜微区衍射，结果整理如下表3-6。表3-6辉钼矿的能谱微区成分分析结果（%）序号MoS合计1-166.0133.99100.001-264.8735.13100.001-364.8335.17100.00II-165.3634.64100.00II-265.3234.68100.00II-365.2034.80100.00平均65.2634.73100.00由表3-6可知，辉钼矿的化学成分比较稳定，但平均值与理论值有所出入（理论值含Mo59.94%，S40.06%），这跟X衍射中Mo和S的峰值重叠有关，两个峰值处于仪器所能分辨的临界值，所以对数据有一定的影响。辉钼矿的X衍射图见下图3-2。图3-2辉钼矿的X衍射图3.5.2黄铁矿矿石中主要的硫化铁矿物，也是最主要的硫化物。黄铁矿主要呈星散浸染状、斑点状分布于脉石各处，也呈细脉集合体分布。一般呈他形晶粒状结构，偶见部分呈自形–半自形粒状，嵌布粒度一般0.01-0.20mm。部分黄铁矿与辉钼矿连生。3.5.3磁铁矿磁铁矿嵌布粒度不均匀，呈0.002-0.20mm的连续不等粒分散于矿石中，他形晶粒状结构。磁铁矿与辉钼矿共生的情况较少见。部分粗粒磁铁矿与黄铁矿共生，二者呈紧密接触嵌生。细粒磁铁矿中估计有一部分为矿石中绿泥石化蚀变过程中析出而来，形态极不规则（不规则他形晶粒状结构）。3.5.4脉石矿物脉石主要为石英和钾长石，少量的斜长石、角闪石、云母和方解石。石英主要为不规则粒状，粒径一般在0.01~0.40mm之间，多数与钾长石一起构成矿石基底；钾长石，肉红、浅红色，多呈板状、柱状，粒径一般在0.02~0.50mm之间；多与石英一起构成矿石基底；斜长石在矿石中少见，主要为板状、柱状，粒径约为0.02~0.40mm之间；云母主要为白云母，片状，无色，短轴片径一般在0.002~0.20mm之间，少部分蚀变为高岭石。方解石通常为晶形态通常较好的粒状，部分为针状，常呈不规则团块状、细脉状交代其他矿物，粒径一般在0.02~0.50mm之间。3.6主要矿物的嵌布粒度矿石中主要矿物的粒度组成及其分布特点对确定磨矿细度和制定合理的选矿工艺流程有着直接的影响。为此，在镜下对矿石中的辉钼矿和黄铁矿的嵌布粒度进行了统计，结果列于表3-7。表3-7主要金属硫化物的嵌布粒度（%）粒级(mm)辉钼矿黄铁矿分布率累计分布率分布率累计分布率1.171.11.11.21.5-1.17+0.832.53.62.94.1-0.83+0.593.26.83.47.5-0.59+0.424.311.14.111.6-0.42+0.306.417.55.717.3-0.30+0.219.226.77.624.9+0.21+0.1512.639.313.738.6﹣0.15﹢0.10515.654.914.753.5﹣0.105﹢0.07412.367.216.569.8﹣0.074﹢0.05211.578.713.483.2﹣0.052﹢0.0378.387.08.591.7﹣0.037﹢0.0266.593.54.396.0﹣0.026﹢0.0194.598.02.698.6﹣0.019﹢0.0101.599.51.099.6﹣0.0100.5100.00.4100.0由表3-7可以看出，在+0.037mm级别时，辉钼矿和黄铁矿的累计分布率分别为87.0%，91.7%，两者均属于中细粒嵌布分布。欲使矿石中的注：统计辉钼矿的粒度时，若辉钼矿的片径中夹有少量脉石（脉石的含量少于整个颗粒的1/4），测量过程中则也定为一个辉钼矿。辉钼矿充分解离，应选择磨至0.026mm为宜。注：统计辉钼矿的粒度时，若辉钼矿的片径中夹有少量脉石（脉石的含量少于整个颗粒的1/4），测量过程中则也定为一个辉钼矿。3.7原矿筛析试验和解离度测定为了考查入选矿石中辉钼矿各个粒级中分布情况及解离度情况，对磨矿细度-0.074mm占65%的磨矿产品进行筛析试验和解离度测定，结果列于表3-8。表3-8原矿辉钼矿解离度测定结果（%）粒级（mm）分布率单体连生体3/43/4~1/21/2~1/41/4+0.157.7270.112.59.45.22.8-0.15+0.07424.0883.48.44.92.60.7-0.074+0.03918.8488.96.12.61.50.9-0.039+0.0250.4990.54.82.41.50.8-0.02548.8892.34.02.11.00.6合计100.0087.86.113.431.810.853.7其他相关参数测定3.7.1原矿物理参数矿藏石粒度为-3mm，矿样的堆比重为：1.714g/cm3，真比重为：2.54g/cm3，堆积角：33.4°。3.7.2Bond功指数的测定3.7.2.1功指数测定原理标准Bond试验，功指数(Wib)是使用球磨机进行干式闭路磨矿，磨矿到循环负荷达到250%时获得的。其计算公式如下：)11(906.4808082.023.01FPGPWbpib(3.1)式中：Wib——球磨机功指数（kW·h/t）；P1——试验筛孔尺寸（μm）；Gbp——球磨机每一转新生成的试验筛孔以下粒级物料的重量（g）；P80——产品中80%物料通过的粒度尺寸（μm）；F80——给矿中80%物