2026第三届中国微细粒矿物选矿技术大会：微细粒斑岩铜钼矿选矿技术研究进展

微细粒斑岩铜钼矿选矿技术研究进展江西理工大学邱廷省，邱仙辉2026年1月23-25日合肥2我国铜产量和消费均居世界第一，铜资源对外依存度高。80.181.080.02754.02580.12176.378.040040075.00201820192020202100进口数量(金属吨)中国铜精矿产量--对外依存度进口量方吨)22024.….资料来源：SMM,海关总署资料来源：中国海关我国铜矿资源对外依存度高达85%以上，铜精矿进口量逐年增长3中国是全球最大的钼生产国和消费国，在国际市场具有举足轻重的作用。2018-2024年末中国钼产量及消耗情况2024年中国金属钼需求领域分布22020182019产量(万吨)I消费量(万吨)2018-2024年末，我国钼消费量大于产量，供需矛盾日益凸显。45一、微细粒铜钼矿浮选分离技术现状全球钼资源储量分布2024年末全球钼储量分布情况中国是全球钼资源最为丰富的国家，储量为830万吨，占全球储量约40%中国、美国、秘鲁及智利四国储量占比超全球储量的90%一、微细粒铜钼矿浮选分离技术现状一、微细粒铜钼矿浮选分离技术现状北方有女辉钼矿常共伴生于斑岩型铜钼矿床中。据不完全统计，世界上近50%的钼产自于斑岩型铜钼矿矿石中。铜钼多金属硫化矿-斑岩型铜钼矿矿石中，黄铜矿与辉钼矿两种矿物性质相似、可浮性好，难于浮选分离，铜钼分离一直是选矿领域的难题。原矿石灰原矿石灰磨矿5%-0.074mm粗选I*AP:粗选I2K丁黄药，BK404B10;BK2042K丁黄药，BK404B10;BK204相选Ⅱ丁黄药扫选工一步精选铜精矿1扫选Ⅱ铜精矿1扫选Ⅱ尾矿1AP步粗选尾矿1AP步粗选2来APSMoMoMo0.0204AP二步扫选(pH:12.0)石AP二步扫选(pH:12.0)石灰*2二步精选铜精矿2尾矿2石灰抑硫。江西某大型斑岩型铜矿流程图2.斑岩铜钼矿浮选分离方面●铜钼浮选分离主要采用抑铜浮钼流程；●铜抑制剂主要采用大量的硫化钠、硫氢化钠等药剂。产品名称98.83作业回收率MoMo例：西藏某铜矿进行铜钼混合精矿分离，全闭路流程硫化钠用量25.4kg/t,硫化钠用量较大。混合精矿药剂用量单位：g/t¥水玻璃：1000水玻璃：500*硫化钠：5000*硫化钠：5000煤油：40精选1*硫化钠：2000*煤油：40精选2硫化钠：700*煤油：20精选3扫选1硫化钠：2000*煤油：20扫选2*硫化钠：500*硫化钠：200精选5钼精矿闭路试验流程图899传统捕收剂非极性油类捕收剂煤油、柴油、磁化烃油、变压油等(1)能够在矿浆中形成较大的油聚团，增大与辉钼矿的碰撞概率；(2)能够形成油膜包裹气泡，避免亲水性钙止气泡与矿物颗粒的黏附巯基类捕收剂黄药类、黑药类、硫醇类等通过巯基与辉钼矿端面的钼发生作用新型捕收剂组合捕收剂多环芳烃-煤油、煤焦油-十二烷、非极性油-表面活性剂等(1)多环芳烃优先吸附于辉钼矿端面，煤油吸附于基面；(2)表面活性剂与非极性油协同熟睡化辉钼矿基面与端面单一新型捕收剂十六烷基磷酸盐、N-(N-丁基)硫代磷酸三酰胺等通过磷酸基团中P-O键的O2p轨道与Mo4d亲水性物质；含氰化合物NaCN、Na4Fe(CN)4、KCN等诺克斯试剂氧化抑制剂基草酸钠等表面亲水黄原酸盐、多羟基烷基黄原酸盐等新型抑制剂硫脲嘧啶、尿素硫代磷酸盐Na2SO4+Al2(SO4)3、L-半胱氨酸+NaHS、巯基乙酸钠一、微细粒铜钼矿浮选分离技术现状一、微细粒铜钼矿浮选分离技术现状●●长期以来，针对微细粒铜钼浮选难题，科研工作者开展了大量研究工作，取得了系列进展，但还存在一些问题，针对这些问题，开展一系列研究。存在的主要问题及研究思路存在的主要问题及研究思路混合浮选方面铜钼分离方面碱工艺不利于铜钼及伴生贵金属的回收，废水循环利用难度大研究思路：采用低碱浮选工艺提高铜钼及伴生贵金属的回存在问题：传统抑制剂硫化钠、硫氢化钠等用量大、生产成本高，碱性过强使浮选泡沫发粘导致精矿难研究思路：1、采用高选择性捕收剂、电化学等实等工艺；2、采用非硫化微细粒斑岩铜钼矿浮选分离现状开展的主要研究工作结束语1.斑岩铜钼矿浮选方面主要开展了铜硫矿物之间相互作用过程，硫化矿之间相互作用对矿物表面性质和可浮性影响以及铜钼低碱浮选工艺等研究。设计研发可阻断交互影响的高效缓蚀剂或硫抑制剂，阻断矿物之间的相互作用，为硫铁矿的低碱抑制创造条件。硫化铜矿硫铁矿OHinhibitIFe(OH)sCu²浓度chakopyrite黄铜矿：黄铁矿聪0二算黄铜矿与黄铁矿交互影响promoteFe(OH)₂pyrhotite(anode)性Fe(OH)₂Fe²黄铜矿+黄铁矿低碱低碱阻溶效果黄铜矿+黄铁矿+TA为什么复杂硫化矿选矿生产中必须在高碱条件或使用氰化物等剧毒药剂才能有效抑制硫铁矿或闪锌矿等伴生矿物?◆硫化矿物之间的交互影◆硫化矿物之间的交互影◆矿浆难免离子的影响由于硫化矿物静电位存在差异，硫化矿相互接触时会形成“原电池”,发生氧化还原反应，从而改变矿物可浮性和影响矿物分离。静电位低静电位高氧化还原作用压缩了硫化矿之间的浮选分离空间、增大分离难度!氧化还原作用压缩了硫化矿之间的浮选分离空间、增大分离难度!矿矿(+磁黄黄铜黄铁矿黄铜矿)磁黄铁矿矿磁黄铁矿活化铁矿铜矿)■磁黄铁矿、黄铁矿可浮性增强，黄铜矿可浮性降低，铜硫分离难度增大!氧化还原作用使矿浆难免离子迅速增加、增大硫锌等矿物抑制难度!00-350mg/L40200黄铜矿与硫铁矿比例对矿浆中Cu2+离子浓度的影响Brecoveyofpymhotite黄铜矿：磁黄铁矿黄铜矿与磁黄铁矿比例对回收率的影响黄铁矿、磁黄铁矿易氧化，特别是磁黄铁矿其氧化速率是黄铁矿的20~100倍。急剧消耗矿浆溶解氧造成酸性矿浆环境若有磁黄铁矿存在，浮选矿浆环境将进一步恶化!消除硫化矿之间的相互影响◆一方面，通过研发高效缓蚀剂或硫高效抑制剂，选择性作用于硫铁矿表面，阻断硫化矿物间电化学作用，从而减少对矿物表面性质影响，减少难免离子溶出，降低石灰用量，消除硫化矿之间的相互影响硫抑制的主要途径：1.研发大分子抑制剂，大分子罩盖阻断硫化矿之间的接触，减少影响。多糖类、有机酸类。2.研发小分子抑制剂，优先吸附到黄铁矿表面，增加亲水性，噻碎、咪碎、嘧啶类药剂，巯基酸(乙酸、丁二酸)、3.研发高级氧化技术，强化硫铁矿表面的氧化，提高亲水性，减少影响，过氧化氢等pH=11铜钼等可浮精选IpH=13铜钼等可浮精选Ⅱ原矿药剂单位：g/t200日占75%pH=112#油5铜钼等可浮粗选BK3455铜钼等可浮扫选2#油原矿药剂单位：g/t组合油-202#油5铜钼等可浮粗选pH=9铜钼等可浮精选I铜钼等可浮扫选pH=9TA=10铜钼等可浮精选Ⅱ组合油50铜钼精矿铜精矿-400目占92.56%pH=10铜精选IpH=12pH=13铜精选IV铜粗选铜扫I52#油5丁黄5铜扫II2#油铜精扫I丁黄5精尾2#油5铜精扫II精尾铜粗选-400目占92.56%组合油102#油10铜粗选-400目占92.56%铜钼精矿pH组合油10组合油10铜扫II精尾铜精选IpH=9TA=20pH=9TA=10铜精选ⅢpH=9TA=10铜精选IV组合油52#油5组合油精尾铜精矿22铜钼混合精矿浮选分离闭路试验结果/%产品名称精矿1尾矿1精矿1尾矿12.2.微细粒辉钼矿捕收剂方面●开展了新型饱和烃醇类组合钼捕收剂研究，发现饱和烃醇类可以直接替代煤油，而且用量少，效果好；特别是对细粒钼的捕收效果比煤油更好；石灰-0.074mm占原矿药剂石灰-0.074mm占石灰gt70%Z2002070%Z20020QM50QM50拒相告阳选H=10拒相告阳选H=10石灰300再磨细度(-0.038mm占88河再磨细度(-0.038mm占88河3×Z2005QM2*2#油12水玻璃1002×2油12水玻璃100Z20015QMZ20015QM20煤油15银铝混合精进一pH=11银铝混合精进一pH=113相3×水玻璃303.石灰50pH=12相3×水玻璃303.石灰50pH=12尾矿Z2003QM3合三拓灰50合三阿排合清选三232324铜钼混合浮选闭路试验结果/%产品名称MoMo铜钼混合精矿尾矿1饱和烃醇体系铜钼混合精矿尾矿1252.微细粒辉钼矿捕收剂方面●●开展了不饱和环烃醇类微细粒钼捕收剂研究，发现不饱和环烃醇类也可以直接替代煤油，而且用量少，研究也发现加入少量氧化剂及少量石灰低碱度条件下，有利于不饱和环烃醇类组合捕收剂对微细粒辉钼矿的捕收，效果更好。三、开展的主要研究工作3.微细粒铜钼精矿再磨工艺方面采用新型卧式搅拌磨并采用陶瓷球代替钢球，形成了”内部分级、开路磨矿”有利于铜钼分离传统再磨：需要闭路控制，产品细度不均、有效分选粒级含量低技术磨矿产产品名铜品钼品铜回钼回新型卧式搅拌磨机结构示意图陶瓷球现场应用情况球电产品■新型励式抱拌磨产品有效分选粒级含量对比传统再磨技术铜精矿钼精矿新再磨技术精矿占钼精矿减少了球耗(1/8)和能耗(1/3),减少了过磨，提高了有效分选粒级含量0三、开展的主要研究工作4.微细粒铜钼精矿表面清擦洗方面水玻璃203,*煤油+2#油10+8铜钼分离粗选一5'Na2S50煤水玻璃203,*煤油+2#油10+8铜钼分离粗选一5'Na2S50煤油5铜钼分离粗选二5'铜精矿水玻璃20铜钼分离粗选二5'铜精矿水玻璃20煤油5硫化钠用量g/t产品名称Mo3.1544.0596.46钼精矿钼精矿27三、开展的主要研究工作5.微细粒铜钼差异化氧化分离技术硫化钠抑制机理使用硫化钠存在的问题吸附丁基黄药(f)为吸附硫化使用硫化钠具有一定危水解产生HS-选择性作用于黄铜矿解决问题-构建氧化体系MolybdeniteChalcopyrite--2000e182.5662.694Chalcopyrite氧化体系中氧化体系中产生自由基能优先吸附在黄铜矿表面，氧化矿物表面的Fe、Cu元素，生成铁的氧化物/氢氧化物及硫酸盐等亲水物质，使黄铜矿的可浮性降低。015S2pS2p黄铜矿黄铜矿+氧化剂黄铜矿黄铜矿+氧化剂黄铜矿黄铜矿800600400Bindingenergy(eV)800600400Bindingenergy(eV)200711.25531.81Fe(Ⅲ)-0/711.25531.81Fe(Ⅲ)-0/OHCu(1)s933.16Cuo933.16Cuo946.41oxides530.03183.24730.34so.oxides954.23533.81_Fe(m)-S黄铜矿+PM954.23533.81_Fe(m)-S黄铜矿+PM黄明矿+PM715.03965960Bidingenergy(eV)536534532Bindingenergy(eV)Bidingenergy(eV)536534532Bindingenergy(eV)540538BindingenergyeV)>XPS测试结果表明，氧化抑制剂作用后，黄铜矿表面形成富含铁的氧化物/氢氧化物，这些物辉钼矿样品中元素的原子浓度元素辉钼矿样品中元素的原子浓度元素样品辉钼矿+氧化剂Fe2p12001000800600400200533.43谭相矿+PM谭相矿+PM掉相矿萍辅矿538538534532BindingenergyeV)BindingenergyeV)S2p3/2530.13Oxides170530528740735733.29711.51Fe(Ⅲ-Q725.32714.50711.51Fe(Ⅲ-Q725.32718.89730725720715710705BindingenergyeV)232.75Mo3d3/2235.88MoO铝矿+PM229.58Mo3d5/2226.75年辅矿238236234232230228226224BindingenergyeV)氧化体系中接触角及zeta电位测试分析结果89.6°辉钼矿+氧化剂黄铜矿+氧化剂40.2°辉钼矿+氧化剂+煤油44.氧化剂作用后，黄铜矿接触角从氧化剂作用后，黄铜矿接触角从79.2°降低到40.2°,而辉钼矿接触角降低相对较小；Zeta分析结果表明黄铜矿表面氧化更严重，覆盖了更多的亲水性氧化物。氧化体系中红外光谱分析结果煤油Wavenumber(cm)煤油红外光谱图黄钢矿+PM+煤油黄钢矿+PM黄钢矿3000Wavenumber(cm)黄铜矿红外光谱图辉钼矿+PM+煤油辉钼矿+PM辉钼矿3500500Wavenumber(cm)辉钼矿红外光谱图红外测试结果表明，氧化抑制剂在黄铜矿表面产生了较强的化学吸附，而对辉钼矿表面作用不强，不会影响煤油在辉钼矿表面吸附。产品名称对比，结果表明：MoMo未被处理精矿96.7629.8494.9198.61尾矿26.31原矿29.28PM-1精矿44.9325.9389.07尾矿42.6928.68原矿28.91PM-2精矿44.6124.49尾矿48.0626.6322.14原矿29.76PM-3精矿49.288