摘要
产于斑岩型铜矿床的黄铜矿约占世界铜总储量的70%，且世界上80%的钼资源产自斑岩型铜钼矿或钼矿床。黄铜矿和辉钼矿可浮性相近，对二者进行选择性浮选分离需要消耗大量的化学药剂；某些情况下，还需要考虑其它成本高、毒性更强的抑制剂，导致生产成本和环境治理成本上升。现有生产中，浮选仍然是获取钼精矿的主要选矿手段，但传统浮选分离流程长，生产成本高，浮选药剂对生态环境的影响大，这对微细粒嵌布的斑岩型铜钼共生矿分离尤为突出。寻求绿色高效、节能环保的细粒铜钼分离新技术，将是解决细粒铜钼共生矿分离难题的关键。 论文首先对脉动高梯度磁选分离黄铜矿和辉钼矿进行了原理分析，探究脉动高梯磁选分离黄铜矿和辉钼矿的基本规律。结果表明，黄铜矿主要在磁力、流体力和有效重力的共同作用下被捕获，而辉钼矿则在流体力的作用下从磁介质两边排出。通过计算不同粒度黄铜矿受力大小可得出，小于10μm黄铜矿所受到的磁捕获力和竞争力的大小接近，而大于40μm黄铜矿所受磁捕获力明显大于竞争力，这说明磁介质较难捕获小于10μm的黄铜矿粒子，而易捕获大于40μm的黄铜矿粒子。而且，在磁介质捕获过程中，矿浆脉动的存在能够提升捕获效能和选择性。在此基础上，构建了磁介质丝径与黄铜矿粒度匹配理论和多丝磁介质级配理论，并模拟研究了磁介质丝间距对高梯度磁选分离铜钼效能的影响机制。模拟结果表明，磁介质丝之间存在磁场和流场耦合效应；适当减小磁介质丝间距，有利于提高这种耦合效应，进而提升磁介质捕获效率。最终，优化设计了能够高效捕获黄铜矿的磁介质。 其次，基于优化设计的磁介质，开展脉动高梯度磁选分离黄铜矿-辉钼矿纯矿物混合矿论证试验研究。针对Cu品位8.33%、Mo品位42.26%的铜钼混合矿，在背景磁感应强度1.6T、脉动冲次150rpm条件下，获得了铜精矿Cu品位29.93%、Cu回收率82.44%、Mo品位5.14%，钼精矿Mo品位53.30%、Mo回收率97.21%、Cu品位1.90%的优异指标。针对-600目粒级、Cu品位13.32%、Mo品位33.80%的纯矿物混合矿，采用与上述相同的技术条件，获得铜精矿Cu品位31.88%、Cu回收率83.20%、Mo品位2.14%，钼精矿Mo品位42.26%、Mo回收率97.80%、Cu品位3.43%的优异指标。结果表明，采用优化设计的磁介质可以获得优异的铜钼分离效果，证实了磁介质设计的正确性。 最后，针对-800目产率83.80%、Cu品位14.42%、Mo品位12.40%的金堆城钼业某微细粒铜钼混合精矿，进行了脉动高梯度磁选分离铜钼的试验研究。结果表明，在脉动冲程5mm、脉动冲次150r/min、棒介质1.5mm、矿浆流速2.0cm/s、粗选磁感应强度1.6T、扫选磁感应强度1.7T的条件下，经一粗一扫脉动高梯度强磁选，获得了产率48.64%、Cu品位22.82%、Mo品位4.40%和Cu回收率77.82%的铜精矿，及产率51.36%、Cu品位6.16%、Mo品位19.96%和Mo回收率82.73%的钼精矿，实现了很有效的微细粒铜钼分离。该研究结果证明了脉动高梯度磁选分离微细铜钼混合精矿的有效性，可以为类似微细粒铜钼混合精矿的绿色分离提供技术指导。
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