关于钼矿选矿工艺方法与应用之探讨
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摘要：钼虽然被发现的时间不长，但它却是一种很重要的资源。由于它具有耐磨研、高熔点、高强度、耐腐蚀等优点，被广泛应用于工业生产。本文先介绍钼的特点和在工业上的应用，再重点探讨钼矿选矿的工艺方法。
关键词：钼矿；选矿工艺；特征；铜钼分离；应用
Abstract: Molybdenum is that time is not long, but it is a very important resource. Because it has the anti-wear, high melting point, high strength, corrosion resistance and other advantages, is widely used in the industrial production. This paper first introduces the characteristics and application of molybdenum in the industry, and then focus on the process of molybdenum ore.
Key words: molybdenum ore; mineral processing; feature; separation of copper and molybdenum; application
中图分类号:TD9文献标识码：A文章编号：
前言
钼是一种很重要的资源，近年来在工业上得到了广泛的利用，钼是我国六大优势矿产资源之一，资源储量比较丰富。钼矿产量来源主要有原钼矿山的原生钼、铜矿的共生和副产钼以及从废弃的含钼催化剂等中回收的钼；其中第一类和第二类钼来源占绝大多数，而相对于原生钼来说，共生钼的生产成本较低。
1.钼矿的可浮性特征
钼矿物中，分布最广、最具有工业价值的是辉钼矿，目前世界上钼产量中99％是从辉钼矿中获得的。辉钼矿为典型的六方晶系，钼的配位数为６，每个钼离子周围的六个硫离子排列在三角棱晶的顶点上，成三方柱排列，其结构呈六方层状或板状结构，层间为范德华力的Ｓ-MO-Ｓ结构，层间的结合力很弱。在开采、破碎和磨矿时，沿Ｓ-MO-Ｓ层间破坏暴露出的晶面呈非极性、低能、不活泼、这种晶面称为“面”，具有极好的疏水性，因此，辉钼矿具有良好的天然可浮性。针对这一特性，辉钼矿回收通常采用浮选作为主要的选矿方法。
2. 钼的工业应用
钼是发现得比较晚的一种金属元素，1792年才由瑞典化学家从辉钼矿中提炼出来。由于金属钼具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐磨研等优点，因此在工业上得到了广泛的利用。
2.1在冶金工业中的应用
钼作为生产各种合金钢的添加剂，或与钨、镍、钴、锆、钛、钒、铼等组成高级合金，以提高其高温强度、耐磨性和抗腐性。含钼合金钢用来制造运输装置、机车、工业机械以及各种仪器；某些含钼4%～5%的不锈钢用于生产精密化工仪表和在海水环境中使用的设备；含4%～9.5%的高速钢可制造高速切削工具。钼和镍、铬的合金用于制造飞机的金属构件、机车和汽车上的耐蚀零件；钼和钨、铬、钒的合金用于制造军舰、坦克、枪炮、火箭、卫星的合金构件和零部件。另外，金属钼大量用作高温电炉的发热材料和结构材料、真空管的大型电极和栅极、半导体及电光源材料。因钼的热中子俘获截面小和具高持久强度，还可用作核反应堆的结构材料。
2.2在化学工业中的应用
钼主要用于剂、催化剂和颜料。二硫化钼由于其纹层状晶体结构及其表面化学性质，在高温高压下具良好的性能，广泛用作油及油脂的添加剂。钼是氢制法脱硫及其他石油精炼过程中的催化剂组分，用于制造乙醇、甲醛及油基化学品的氧化还原反应中。钼桔色是重要的颜料色素。钼的化学制品被广泛地用于染料、墨水、彩色沉淀染料、防腐底漆中。同时，钼的化合物在农业肥料中也有广泛的用途。
3.钼矿选矿方法
3.1单一钼矿选矿方法
就大多数单一钼矿而言，典型的选矿工艺是粗磨粗选-再磨再选，粗磨粗选的理论基础是辉钼矿天然可浮性较好，测试揭示1/16～1/24的辉钼矿连生体，在高馏程宽馏点烃油存在下，可良好地上浮。
辉钼矿虽然易浮，但钼矿石中钼含量很低，一般为0.01%～0.45，0.2%以上即为富矿。而钼精矿质量要求又很高，要求含钼在45%～47%以上。因此，浮选过程中辉钼矿的富集比很高，在400以上，这就要求多次精选，一般为4～10次。但辉钼矿较软，细磨易泥化，影响精矿质量。另外，辉钼矿天然可浮性好，即使粗达0.6ｍｍ的贫连生体，只要表面有1%，也能顺利上浮。因此，适宜采用粗磨-粗选的粗选段，对粗磨-粗选所产生的含有大量连生体的粗精矿进行再磨，使之充分解离，并进行多次精选，即采用多段再磨--多次精选。
3.2铜钼矿选矿方法
铜钼矿石是钼的主要来源之一，铜钼矿石中回收的钼量占世界钼总产量的48％。以铜为主伴生有钼的铜钼矿床，常以斑岩铜矿型存在，因其储量大，是当前提取铜的重要资源，同时也是钼的重要来源。由于此类矿床具有原矿品位低、嵌布粒度细的特点，并且辉钼矿具有层状结构，有良好的天然可浮性，常与黄铜矿、黄铁矿密切共生。因此，从铜钼矿石中回收辉钼矿，比从以辉钼矿中为主的矿石中回收钼更难，流程更复杂，回收钼往往还要受到回收铜的制约。
3.2.1铜钼分离前的预处理
在铜钼矿石中进行铜钼分离，采用较多的是混合浮选，即先通过粗选得到铜钼粗精矿，然后从铜钼粗精矿中分离铜或钼。由于硫化铜矿物和辉钼矿均易浮，且铜矿物与钼矿物的可浮性较近，获得铜钼精矿是容易实现的。但在铜钼精矿中进行铜矿物与钼矿物的分离难度较大，通常要通过物理或物理化学方法进行铜钼分离前的预处理。曾被研究或被工业采用的方法有：
（1）浓缩脱药：通过铜钼混合浮选所得到的泡沫产品，其中含有大量的黄原酸类捕收剂，为了减少这些残余药剂对黄铜矿可浮性的影响，降低抑制剂用量，通常在铜钼分离前进行浓缩脱药。
（2）加热处理：在铜钼分离前，对铜钼混合精矿进行加热处理，其目的是使矿物表面吸附的捕收剂疏水膜分解、氧化或蒸发、并使非钼硫化矿物表面自身氧化，从而使其受到抑制。实践证明，采用热水加温进行铜钼混合精矿浮选分离，钼精矿的质量和回收率都有明显提高，并大大降低了硫化钠的用量。因此全世界约40%的主要铜--钼选厂，都采用不同方式的热处理工艺进行铜--钼分选。
（3）氧化：包括加入各种强氧化剂，如氯气、过氧化氢及臭氧，使硫化铜矿物表面的捕收剂氧化分解，或能使铜矿物在碱性矿浆中表面氧化形成亲水氧化物吸附层。
3.2.2铜钼的分离
铜钼精矿经过预处理之后，进入铜钼分离作业，常用的铜钼分离方法主要有以下几种：
（1）常规浮选方法：一般采用抑铜浮钼的工艺，其关键就是实现对铜矿物的抑制。已有研究表明，对硫化铜矿具有抑制作用的药剂有几十种，但具有工业应用前景或已在工业上采用了的药剂不多，可分为无机物和有机物两类。无机物即如硫化钠类、诺克斯类和氰化物类。有机物则如巯基醋酸盐和乙基硫醇等。此外，为提高钼精矿品位，还需加入一些调整剂，如水玻璃、六偏磷酸钠等抑制脉石矿物、分散矿浆，经过多次精选，才能获得高质量的钼精矿。
（2）充氮浮选：大多数钼、铜选厂广泛应用氰化物、硫化物和诺克斯药剂抑铜浮钼，以实现铜铝分离。目前，由于人们对环境保护越来越重视，具有剧毒的氰化物和诺克斯药剂已逐渐被淘汰。因此，生产中一般都使用硫化钠或硫氢化钠等硫化物作铜矿物抑制剂。但硫化钠本身具有强还原性，很容易被浮选矿浆中的溶解氧或其他氧化物质所氧化，因而药剂用量很大。采用充氮浮选工艺，可以降低抑制剂用量。
（3）脉动高梯度磁选。脉动高梯度磁选是20世纪80年代初发展起来的一种分离细粒弱磁性矿物的有效方法，已广泛用于弱磁性铁矿、锰矿和黑钨矿等有用矿物的选别。
4.钼矿石的破碎
4.1钼矿石破碎工艺流程目的
用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程称为破碎；使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程称为磨碎。固体废物的破碎和磨碎的目的如下：
（1）使固体废物的容积减小，便于运输和贮存。
（2）为固体废物的分选提供所要求的入选粒度，以便有效地回收固体废物中的某种成分。
（3）使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解、溶融等作业的稳定性和热效率。
（4）为固体废物的下一步加工作准备，例如，煤矸石的制砖、制水泥等，都要求把煤石破碎和磨碎到一定粒度以下，以便进一步加工制备使用。
（5）对破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高而均匀，可以加快复土还原。
（6）防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等设备。
4.2破碎矿石的新方法
（1）电热照射发法的原理，岩矿在高频及超高频电磁场作用下，易于吸收电磁能的矿物急剧受热，其他矿物仅靠热传导得到热量，受热速度不同使矿物间发生了温度应力，从而原来的强度约降低1/2—3/4。
（2）在液体内部进行高压和瞬时的脉冲放电。放电区域内产生极高压力，可以将物体破碎，这种效应叫液电效应，此法曾用做大块矿石破碎实验，在65千伏，45微法拉，25微亨的放电电路内，破碎花岗岩及石英等不合格大块，每立方米的能量消耗约为0.05-0.15千瓦。
5.总结语
随着钼在工业生产中的应用越来越广泛，钼矿选矿工艺方法推陈出新、不断发展，研究更加环保和创新的选矿方法是钼矿选矿者的当前要务。只有最有效地利用资源研制出更精练的钼矿选别方法才能更好地推动社会经济的发展。
参考文献：
[1]张文姃,钼矿选矿工艺研究进展[J],中国钼业,2009
[2]戴新宇,某矽卡岩型铜钼矿选矿工艺试验研究[J],矿产综合利用,2007