适用于钼生产的回收加强过程的机会制造技术

提供了铜/钼分离处理器，其特征在于：浆料/介质混合级，被配置为与工程聚合物疏水性介质一起接纳包含疏水性辉钼矿和亲水性铜、铁以及其他矿物的经调节的矿浆，经调节的矿浆利用硫氢化钠而被调节，并且浆料/介质混合级被配置为提供浆料/介质混合物；以及浆料/介质分离级，被配置为接纳浆料/介质混合物、并且提供具有铜精矿的浆料产物和具有钼精矿的聚合疏水性介质产物，浆料产物和聚合疏水性产物被单独引导以用于进一步处理。浆料/介质混合级包括：钼加载级，被配置为在搅拌反应室中使经调节的矿浆与工程聚合物疏水性介质接触、并且将疏水性辉钼矿加载在工程聚合物疏水性介质上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适用于钼生产的回收加强过程的机会相关申请的交叉引用本申请要求于2015年10月16日提交的临时专利申请序列号62/242,521的权益，其全部内容通过引用并入于此。
本专利技术大体上涉及用于分离混合物(例如，浆料混合物)中的有价值材料的方法和装置。
技术介绍
钼的消耗和使用据估计，全球钼年消耗和产量约为5.3亿磅的钼(2014年数据)，其中约4亿磅被派往冶金行业(钢铁、不锈钢)，而其他1.3亿磅在化学品市场(加氢脱硫催化剂、油漆、润滑剂)出售。钼是以硫化物矿物的形式(称为辉钼矿)开采并浓缩的，硫化物矿物在可以用于化学或钢铁生产之前必须被转化为氧化物形式。这通过对经浓缩的辉钼矿“焙烧”以产生氧化钼(MoO3)和二氧化硫气体(SO2)来进行。在洗涤器中捕获二氧化硫，并且利用石灰将其中和或将其转化为硫酸(在西半球)。辉钼矿精矿含有杂质，在可以将钼用于生产化学品和钢材之前必须将杂质去除。作为副产物而从铜矿开采获得的精矿比从原生钼矿获得的精矿含有更高水平的污染物。要控制的最重要的杂质是铜，由于浮选工艺期间的液压夹带，铜通常存在于副产物钼精矿中。图17中的图表示出了所选择的副产物精矿与原生钼矿精矿之间的比较。由于用于化学品生产的钼的污染物限制比用于钢铁生产的污染物限制严格，所以来自原生钼矿精矿(例如，美国的Henderson和Climax)的精矿通常用于化学品生产，而来自副产物工厂的精矿被派往钢铁工业。由于原生钼矿的操作成本通常高于副产物钼的边际成本，因此化学级氧化钼可能要求高于工业级氧化物的价格(例如，因为副产物钼生产主要由铜市场内部的力量驱动，而原生钼矿生产主要由对氧化钼化学品的需求驱动)。虽然冶金市场仍然消耗大部分钼产量，但化学级钼需求的长期增长率约为冶金需求的两倍(每年约5％对2.5％)。更高的化学品市场增长率归因于汽油中允许的硫排放量的下降与原油中较高的硫含量的组合(大部分化学级钼用于加氢脱硫催化剂)。副产物钼精矿质量在钼能够用于化学品或钢铁之前，辉钼矿必须在焙烧炉中进行氧化以形成氧化钼。根据市场情况，焙烧炉通常收取每磅0.20美元与0.40美元之间的费用以用于付费焙烧、0.10美元至0.20美元的费用以用于FeCl3浸出、以及0.05美元至0.10美元的费用以用于包装。这相当于从0.35美元到0.70美元的费用，不包括针对杂质的任何附加罚金。杂质限制取决于焙烧工艺和适用的环境法规；因此，它们通常是焙烧特定的。表1示出了一些典型的杂质限制。罚金通常从对于具有少量单一杂质的相对纯净的精矿的0.05美元/磅，高达对于超过全部或几乎全部杂质水平限制的低等级精矿的0.50美元/磅。表1：典型的冶金级杂质限值杂质无罚金罚金禁止Cu<0.4％0.4％<3％>3％水+油<6％6％<9％>9％Pb<0.04％0.04％<0.1％>0.1％Cl<500ppm500ppm<2000ppm>2000ppmAs<200ppm200ppm<1000ppm>1000ppm副产物钼分离(图18A和图18B)使用一系列破碎、研磨和浮选步骤从低等级斑岩矿体中生产大部分硫化铜精矿。首先将矿石粉碎并研磨来获得均一的细砂质纹理(颗粒尺寸高达约300微米)，然后进行松散的“粗选”浮选步骤，在该步骤中回收所有硫化物，包括诸如黄铁矿的任何硫化物杂质。在这一步骤期间，大部分原始矿石被抛弃到尾矿。然后将较小质量的粗选精矿进行进一步研磨(称为“再研磨”)并添加石灰和/或捕集剂和抑制剂来抑制黄铁矿、脉石以及最终产物中不期望的任何其他矿物或元素。再研磨的量取决于感兴趣的矿物的矿物学性质。在精浮选步骤期间，试图将辉钼矿回收成硫化物精矿，然后在后续的选择性浮选步骤中将其除去。含有铜和硫化钼矿物的硫化物精矿被称为“块状硫化物精矿”或“Cu/Mo精矿”。其中对辉钼矿浮选并抑制硫化铜的后续选择性浮选步骤被称为“Cu/Mo分离”或仅“钼分离”。该过程包括通过添加几乎总是由溶液中的硫氢化钠(NaHS)组成的抑制剂来抑制硫化铜矿物，以将矿浆的氧化还原电位降低至极负值，由此产生还原环境并使得硫化铜矿物亲水性。尽可能多地从浆料流中去除铜捕集剂是有益的，并且这在加入NaHS之前的增稠(沉降)步骤中完成。由于在前面的步骤中已将硫化铜和其他矿物重新研磨，所以颗粒非常细且容易接受液压夹带。由于利用泡沫自然回收的水赋予的物理阻力，液压夹带是亲水性颗粒对精矿的不期望回收。由于铜/钼分离中的大量夹带，需要第二“清洁”回路来处理钼粗选精矿，以将这些夹带杂质从钼精矿中去除。上述过程虽然用于生产多于75％的全球钼回收，但存在若干缺点或低效，使得该过程不理想。这些缺点或低效包括以下方面：1.在铜/钼分离之前，去除混合回路中的过程用水，以降低钼分离过程中铜捕集剂和其他试剂的浓度。必须更换这些水，以在后续的钼浮选步骤中针对气泡脱离达到最佳的矿浆密度。结果，在过滤铜精矿之前，需要第二、冗余的铜精矿增稠剂来去除所添加的水。更高效的过程将是不需要更低密度的矿浆以实现有效的钼分离的过程。2.不期望的细颗粒的液压夹带需要后续的清洁部分，后续的清洁部分必须由多个浮选级组成，每个浮选级均需要专用仪器、泵和基础设施。3.在钼浮选过程中使用空气是有害的。空气中的氧气使得经溶解的NaHS氧化，从而在溶液中产生氢氧化钠。氢氧化钠使得pH增加，从而导致更慢的钼动力、更高的循环负荷、以及通常由于在更高pH操作的低效率而产生的更大的分离过程。事实上，许多操作已采用氮气而不是空气来产生浮选，并且一些操作已安装了基于酸和/或CO2的pH控制机制。这些过程成本高昂，并且可能产生安全隐患。显然，不需要使用空气或pH控制的分离过程将更具成本效益、更易于操作、并且也可能更安全。4.池顶部处存在的泡沫相使得该过程复杂化。泡沫的气泡聚结和排放显著降低了浮选的整体速度，从而需要更大的池以达到相同程度的回收。此外，可能难以设计和控制与泵送顽强泡沫相关联的材料处理步骤，从而导致溢出、工艺效率低下以及材料损失。为了提高材料处理效率，经常采用专门设计的泡沫泵、除沫坑并使用消泡剂。从材料处理的角度来看，无泡沫的钼回收回路也是有利的。在基本层面上，所有以前的低效率可以概括如下：“现有钼浮选技术存在的问题是需要使用空气。”
技术实现思路
根据本专利技术的一些实施例，本专利技术可以采用以浆液/介质混合级以及浆液/介质分离级为特征的铜/钼分离处理器的形式。浆料/介质混合级可以被配置为与加载有疏水性钼的工程聚合物疏水性介质一起接纳包含疏水性辉钼矿和亲水性铜、铁以及其他矿物的经调节的矿浆，经调节的矿浆利用硫氢化钠而被调节，并且浆料/介质混合级被配置为提供浆料/介质混合物。作为示例，工程聚合物疏水性介质可以包括工程聚合物气泡/珠粒或采取工程聚合物气泡/珠粒的形式。浆料/介质分离级可以被配置为接纳浆料/介质混合物，并且提供具有铜精矿的浆料产物和具有钼精矿的聚合疏水性介质产物，浆料产物和聚合疏水性产物被单独引导以用于进一步处理。铜/钼分离处理器可以包括以下特征中的一个或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜/钼分离处理器，包括：浆料/介质混合级，被配置为与加载有疏水性辉钼矿的工程聚合物疏水性介质一起接纳包含疏水性辉钼矿和亲水性铜、铁以及其他矿物的经调节的矿浆，所述经调节的矿浆利用硫氢化钠而被调节，并且所述浆料/介质混合级被配置为提供浆料/介质混合物；以及浆料/介质分离级，被配置为接纳所述浆料/介质混合物、以及提供具有铜精矿的浆料产物和具有钼精矿的聚合疏水性介质产物，所述浆料产物和所述聚合疏水性介质产物被单独引导以用于进一步处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.16 US 62/242,5211.一种铜/钼分离处理器，包括：浆料/介质混合级，被配置为与加载有疏水性辉钼矿的工程聚合物疏水性介质一起接纳包含疏水性辉钼矿和亲水性铜、铁以及其他矿物的经调节的矿浆，所述经调节的矿浆利用硫氢化钠而被调节，并且所述浆料/介质混合级被配置为提供浆料/介质混合物；以及浆料/介质分离级，被配置为接纳所述浆料/介质混合物、以及提供具有铜精矿的浆料产物和具有钼精矿的聚合疏水性介质产物，所述浆料产物和所述聚合疏水性介质产物被单独引导以用于进一步处理。2.根据权利要求1所述的铜/钼分离处理器，其中所述浆料/介质混合级包括辉钼矿加载级，所述辉钼矿加载级被配置为包括在搅拌反应室中使所述经调节的矿浆与所述工程聚合物疏水性介质接触，并且将所述疏水性辉钼矿加载在所述工程聚合物疏水性介质上。3.根据权利要求1所述的铜/钼分离处理器，其中所述浆料/介质分离级包括介质回收级，所述介质回收级包括振动筛、旋转滚筒筛或其他分离设备，所述介质回收级被配置为将具有铜精矿的所述浆料产物过滤、分离并且引导至铜精矿过滤级以及将所述聚合疏水性介质产物过滤、分离并且引导到清洗级。4.根据权利要求3所述的铜/钼分离处理器，其中所述铜/钼分离处理器包括所述介质清洗级，所述介质清洗级包括配备有清洗水喷雾的振动筛或滚筒筛，所述介质清洗级被配置为清洁所述聚合疏水性介质产物、消除亲水性颗粒的夹带、并且提供经清洗的工程聚合物疏水性介质。5.根据权利要求4所述的铜/钼分离处理器，其中所述介质清洗级被配置为将经清洗的所述聚合疏水性介质推进到介质剥离级、并且将包含任何残余亲水性颗粒的清洗溶液返回至Cu/Mo增稠级，所述Cu/Mo增稠级形成所述浆料/介质混合级的一部分。6.根据权利要求4所述的铜/钼分离处理器，其中所述铜/钼分离处理器包括介质剥离级，所述介质剥离级被配置为接纳所述经清洗的工程聚合物疏水性介质、使用剥离溶液或表面活性剂从所述经清洗的工程聚合物疏水性介质中去除所加载的疏水性矿物、并且提供经清洗和剥离的工程聚合物疏水性介质。7.根据权利要求6所述的铜/钼分离处理器，其中所述铜/钼分离处理器包括介质回收级，所述介质回收级包括筛或滚筒筛，所述介质回收级被配置为：以剥离介质、回收的疏水性颗粒和残余剥离溶液的浆状混合物的形式接纳所述经清洗和剥离的工程聚合物疏水性介质，将经回收、清洗和剥离的聚合物疏水性介质再循环至形成所述浆料/介质混合级的一部分的辉钼矿加载级，将具有所述钼精矿的残余浆料进行过滤并且引导至钼过滤级；以及将所回收的剥离溶液再循环至所述剥离级。8.根据权利要求7所述的铜/钼分离处理器，其中所述铜/钼分离处理器包括被配置为接纳所述钼精矿并且提供经过滤的钼精矿的所述钼过滤级。9.根据权利要求3所述的铜/钼分离处理器，其中所述铜/钼分离处理器包括所述铜精矿过滤级，所述铜精矿过滤级被配置为接纳所述浆料产物并且提供具有经过滤的铜精矿的过滤浆料产物。10.根据权利要求1所述的铜/钼分离处理器，其中所述经调节的矿浆部分地由通过铜/辉钼矿精矿增稠级而被增稠的矿浆形成，所述铜/辉钼矿精矿增稠级被配置在铜/钼分离处理器的上游。11.根据权利要求1所述的铜/钼分离处理器，其中所述浆料/介质混合级包括辉钼矿加载级，所述辉钼矿加载级被配置为：包括在搅拌反应室中使所述经调节的矿浆与所述工程聚合物疏水性介质接触、将所述疏水性辉钼矿加载在所述工程聚合物疏水性介质上、将所述浆料产物引导至铜精矿过滤级、并且将所述浆料/介质混合物中的剩余的加载工程聚合物疏水性介质引导至介质清洗级。12.根据权利要求11所述的铜/钼分离处理器，其中所述铜/钼分离处理器包括所述介质清洗级，所述介质清洗级包括配备有清洗水喷雾的清洗级振动筛或滚筒筛，所述介质清洗级被配置为清洁所述剩余的加载工程聚合物疏水性介质、消除亲水性颗粒的夹带、并且提供经清洗的工程聚合物疏水性介质。13.根据权利要求12所述的铜/钼分离处理器，其中所述介质清洗级被配置为将所述经清洗的工程聚合物疏水性介质推进到介质剥离级、并且将包含任何残余亲水性颗粒的清洗溶液返回到Cu/Mo增稠级，所述Cu/Mo增稠级形成所述浆料/介质混合级的一部分。14.根据权利要求13所述的铜/钼分离处理器，其中所述铜/钼分离处理器包括介质剥离级，所述介质剥离级被配置为接纳所述经清洗的工程聚合物疏水性介质、使用剥离溶液或表面活性剂从所述经清洗的工程聚合物疏水性介质中去除所加载的疏水性矿物、并且提供经清洗和剥离的工程聚合物疏水性介质。15.根据权利要求14所述的铜/钼分离处理器，其中所述铜/钼分离处理器包括介质回收级，所述介质回收级包括筛或滚筒筛，所述介质回收级被配置为：以剥离介质、回收的疏水性颗粒和残余剥离溶液的浆状混合物的形式接纳所述经清洗和剥离的工程聚合物疏水性介质，将经回收、清洗和剥离的工程聚合物疏水性介质再循环至所述钼加载级，将具有所述钼精矿的残余浆料进行过滤并且引导至钼过滤级；以及将所回收的剥离溶液再循环至所述剥离级。16.根据权利要求15所述的铜/钼分离处理器，其中所述铜/钼分离处理器包括被配置为接纳所述钼精矿并且提供经过滤的钼精矿的所述钼过滤级。17.根据权利要求11所述的铜/钼分离处理器，其中所述铜/钼分离处理器包括所述铜精矿过滤级，所述铜精矿过滤级被配置为接纳所述浆料产物并且提供具有经过滤的铜精矿的过滤浆料产物。18.根据权利要求11所述的铜/钼分离处理器，其中所述经调节的矿浆部分地由通过铜/辉钼矿精矿增稠级而被增稠的矿浆形成，所述铜/辉钼矿精矿增稠级被配置在铜/钼分离处理器的上游。19.根据权利要求1所述的铜/钼分离处理器，其中所述工程聚合物疏水性介质包括由合成材料制成的聚合物工程珠粒/气泡，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·罗斯曼，M·R·费尔纳尔德，P·阿梅伦克森，
申请(专利权)人：锡德拉企业服务公司，
类型：发明
国别省市：美国,US