生石灰在钼精矿(辉钼矿)浮选分离中的应用

日期:2026-07-18 09:10 来源:润丰矿业 作者:赵明 浏览量:5

日期:2026-07-18 09:10 作者:赵明 浏览量:5

钼(Molybdenum,Mo)是一种重要的战略金属,用于钢铁合金(提高强度、耐热性、抗腐蚀性)、石油化工催化剂(加氢脱硫)、润滑剂(二硫化钼MoS₂)、电子器件(钼电极、钼丝)、航空航天(钼合金)。钼的主要矿物是辉钼矿(Molybdenite,MoS₂,含Mo 59.94%),常与黄铁矿(FeS₂)、黄铜矿(CuFeS₂)、石英(SiO₂)等脉石矿物共生。辉钼矿的选矿以浮选为主——利用辉钼矿天然疏水性(层状结构,表面非极性),在矿浆中加入捕收剂(煤油、柴油)和起泡剂(松醇油、MIBC),使辉钼矿附着于气泡上浮,脉石矿物下沉。但黄铁矿、黄铜矿等硫化矿物也具有一定的可浮性,会随辉钼矿上浮,降低钼精矿品位。生石灰(石灰乳)是浮选中最常用的pH调节剂和抑制剂——在碱性(pH9.5-11.0)条件下,Ca²⁺和OH⁻在黄铁矿表面形成亲水膜(FeOOH、CaSO₄、Fe(OH)₃),阻止捕收剂吸附,抑制黄铁矿上浮;同时,碱性条件不影响辉钼矿的天然可浮性,实现“选择性抑杂、优先浮钼”。在铜钼混合精矿的分离中,生石灰(或硫化钠)用于抑制黄铜矿,使辉钼矿优先浮出,获得高品位钼精矿(Mo≥45%-50%,Cu≤0.3%)。没有石灰,黄铁矿、黄铜矿与辉钼矿一同上浮,钼精矿品位低(Mo<25%),无法满足冶炼要求。生石灰是辉钼矿浮选“低成本、高选择性”的分离剂。

辉钼矿“石灰-碱性浮选”工艺流程:原矿(辉钼矿+黄铁矿+石英+长石,含Mo 0.05%-0.5%)经破碎、磨矿(细度-200目≥60%-70%),加水调浆至浓度25%-35%,进入浮选机(或浮选柱)。在搅拌槽中,加入石灰乳(10%-20% Ca(OH)₂,由生石灰(CaO≥85%,细度-200目)消化制得)调矿浆pH至9.5-11.0(最佳pH10.0-10.5),石灰用量每吨矿石0.5-3kg(视矿石中黄铁矿含量)。加入捕收剂(煤油或柴油,50-200g/t(克/吨矿石))和起泡剂(松醇油或MIBC,20-80g/t),进行粗选(5-10分钟),辉钼矿上浮(粗精矿),黄铁矿、石英等脉石下沉(尾矿)。粗精矿经多次精选(2-5次,每次加入少量石灰(0.1-0.5kg/t)维持pH),得钼精矿(Mo≥45%-50%,回收率80%-90%)。石灰(Ca(OH)₂)的作用机理:在碱性矿浆中,黄铁矿表面氧化生成Fe³⁺和SO₄²⁻,Ca²⁺与SO₄²⁻生成CaSO₄沉淀,覆盖黄铁矿表面;同时,Fe³⁺在碱性条件下生成Fe(OH)₃和FeOOH(羟基氧化铁)亲水膜,阻止煤油在黄铁矿表面的吸附(因煤油是非极性油,FeOOH表面极性,不亲和)。辉钼矿(MoS₂)表面为非极性(硫原子暴露),与煤油(非极性)亲和,保持良好可浮性。石英(SiO₂)和长石(铝硅酸盐)在碱性条件下表面带负电荷,亲水,不上浮。石灰的pH控制是关键:pH<9.5时,黄铁矿抑制不完全(FeOOH生成少),钼精矿中硫含量高(S>5%);pH>11.0时,辉钼矿表面部分氧化(生成钼酸盐MoO₄²⁻),亲水性增加,辉钼矿可浮性下降,回收率降低(<75%)。石灰的品质要求:CaO≥85%,MgO≤3%(镁盐增加矿浆离子强度,影响起泡),Fe≤0.5%(铁污染矿浆,降低钼精矿白度),细度-200目≥90%(快速分散,精确控pH)。

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铜钼混合精矿的分离(抑铜浮钼):当原矿含铜(黄铜矿、斑铜矿)时,经一次浮选获得铜钼混合精矿(含Cu 5%-20%,Mo 0.5%-5%),需进行铜钼分离。方法:向混合精矿矿浆中加入大量石灰(每吨精矿5-20kg),调pH至10.5-11.5,加入硫化钠(Na₂S,100-500g/t)或巯基乙酸钠(TGA,50-200g/t),在碱性条件下,黄铜矿(CuFeS₂)表面被Cu(OH)₂、CaSO₄、Cu₂S覆盖,亲水性增强,被抑制(不上浮);辉钼矿保持可浮性,经精选(3-5次),获得钼精矿(Mo≥45%-50%,Cu≤0.3%)和铜精矿(Cu≥20%-25%)。石灰的作用:提供OH⁻,促进黄铜矿表面氧化和Ca²⁺吸附,增强Cu(OH)₂的覆盖致密性;与硫化钠协同(Ca²⁺+S²⁻→CaS沉淀,但主要靠OH⁻抑制)。石灰法铜钼分离成本低于“诺克斯法”(用氰化物NaCN或Na₂S抑制黄铜矿,氰化物剧毒),但需控制pH和石灰用量,避免辉钼矿过度抑制(Mo回收率下降)。

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在钼精矿的“脱钙”工序中(去除钼精矿中的钙(CaO)杂质,降低冶炼能耗),用稀盐酸(HCl,5%-10%)酸洗,溶解CaCO₃、CaSO₄,过滤,水洗,得高纯钼精矿(Mo≥50%,CaO≤0.5%)。石灰在浮选中的“残留”被酸洗去除。

生石灰在辉钼矿浮选中的应用,是“矿物加工-冶金”的结合。选矿工程师评价:“辉钼矿与黄铁矿混,石灰调pH抑制强;铜钼分离加石灰,钼精高纯回收良。”——生石灰为钼选矿行业提供“经济、高效、选择性”的浮选分离方案。

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