浅析 X荧光分析仪在线检测在铜钼分选过程中的应用论文

SCI论文（www.lunwensci.com） 关键词 ：X 荧光分析仪 ；在线检测 ；铜钼分选 ；过程应用

为了更好地提高矿石资源的利用率和回收率，应该对某些元 素进行提取和分选。铜钼矿石属于精矿类，铜钼矿石主要生产于 斑岩铜矿床，而且在生产过程中会伴随一定的辉钼矿。为了提高矿石的质量，一般会对铜钼矿石进行分选。分选可用的技术和设备数量较多，今天我们主要分析X 荧光分析仪的作用。用X 荧光分析仪对铜钼进行分选的过程中，应该仔细观察浓缩分离时间。

1  在线X荧光分析仪工作原理及优势

1.1  在线X 荧光分析仪工作原理

在线X 荧光分析仪为一种常见的在线品味分析仪，主要建 立在波长色散基础上， 通过选择X射线管作为激发源头， 在X 荧 光分析仪内部设置冷却系统、脉冲处理器、探测器和高压发生 器，将各种元素X射线波长作为参考依据， 同时结合具体元素原 子序号、在高压状态下，利用X射线管激发样品，从而实现二次 X射线获取。在通过脉冲处理转换后，对荧光强度进行检测，通 过建立回归分析模型，从而实现对样品中金属元素含量的检测。 样品的金属含量测量结果能够直接发送至给药系统和LED 屏幕 中，促使工业控制自动化。通过对 C 荧光分析仪中X射线进行有 效运用， 能够实现对样本中各种元素含量的准确检测， 从而获取 特定浓度和细致的矿浆，发挥X射线管优势。建立数学模型，能 够使其对元素光谱效用修订， 从而保证检测及时性。在应用X 荧 光分析仪检测前， 需要严格做好试样标定工作。首先在相同物料 中，将不同含量进行检测，同时记录检测结果。其次完善模型选 择工作， 将检测结果输送到分析模型当中， 从而实现样品系统精 确计算。最后对试样分析结果进行对比。在试样标定过程中，对 多元素含量进行化学分析。

1.2  在线X 荧光分析仪优势

在线X 荧光分析仪应用于铜钼分选中最关键的是自动化检测装置，能够直接在线分析结果，同时还能参与、指导生产过程 中自动化控制， 从而有效提高生产效率， 改善铜钼分选中技术经 济指标。目前在线荧光分析仪在铜矿、铅锌矿、钼矿、铁矿等领 域得到了较为广泛应用。在线X 荧光分析仪具有检测实时性。传 统的X 荧光分析仪一般为离线实验室分析仪，个别应用到现场 也为旁线仪表，一般要通过取样、烘干、筛分以及研磨、制样等 一系列操作处理，才能得到准确、有效的分析结果。在分析数据 方面存在较大延迟性。而在线X 荧光分析仪能够在 3min 左右较 短时间内完成检测工作， 具有较强的检测实时性， 从根本上提高 数据分析效果。在线X 荧光分析仪具有检测可靠性。采取常温半 导体探测器，在常温下具有液氮下硅锂漂移半导体探测器相同 的能量分辨率，能够躲避进口多元素分析仪中硅锂漂移半导体 探测器必须的液氮制冷装置， 从而有效降低现场维护力度， 增强 了操作人员实施安全性， 保证了长期运行稳定度。在线X 荧光分 析仪具有数据代表性极强特点。设计完善、合理的取样装置，比 如 ：压力取样器、重力自流取样器、配置取样器等。在矿浆流动 性较好， 检测结果能够准确反映出矿浆实际状况。除外不同元素 之间并未存在干扰情况， 制定了创新型核电子技术， 核能谱分析 技术等，能对多种元素受激后引起的复杂能谱进行全面性分析 处理， 从而消除了不同元素之间互相干扰的问题。在线X 荧光分 析仪还具备操作简单优势，操作状态稳定，分析准确性较高，可 靠性较强， 操作简单， 维护方便，界面应用较人性化。


2  我国矿产资源发展概况

2.1  概况

矿产资源又名矿产资源，是指通过地质成矿作用而形成的， 天然赋予在地壳内部或者地表埋藏在地下或者表露地表，呈现 固态、液态一气态，同时具备开发利用价值的矿物和有用元素 的集合体。矿产资源属于非可再生资源，储备价值有限。世界已 知矿产有 160 多种， 其中 80 多种应用较广泛。矿物资源是重要资 源，是通过几百年，甚至几亿年地质变化形成的，是社会生产发 展的重要物质基础。现代社会人们生产和生活都离不开矿产资 源。我国地区国土辽阔，地层发育较齐全，所沉淀的矿石类型也 丰富多样。正是由于地形构造比较复杂， 所以在矿物质形成过程 中也具有多样化的特征。仔细分析我国矿产资源的特点， 可以将其简单地总结 ：复杂难选、多金属、品位低的共生矿产。而且伴 随近些年社会经济发展速度的快速增长，特产资源开发速度直 线上升， 许多地区的优质矿产资源已经几乎消失殆尽。我国资源 总量较大，人均占有量较低，资源相对较贫乏。在有色矿产资源 中，共伴生元素较多，如果能够进行综合回收，能够有效提高矿 山综合经济效益。由于矿石组成较复杂，在选址、建设、生产方 面会出现成本较高现状。我国有色矿产资源分布范围较广， 但区 域间不平衡。铜矿主要集中在长江中下游、赣东北和西部地区 ； 铝土矿主要分布在山西、河南、广西、贵州地区 ；铅锌矿主要分 布在华南的广西、湖南和西部的云南、内蒙、陕西、青海等地区； 锡锑主要分布在湖南、广西等地区。我国的铅锌资源开发正逐步 从东北、中部向中、西部以及内蒙转移。除湖南、广东、广西仍 保持一部分资源外，铅锌资源开发、矿山主要在向云南、甘肃、 四川、青海以及内蒙转移。

2.2  现状

目前，我国铁、锰等黑色金属矿山的开采平均回收率大约在 65% 左右，整体来说，矿产开采的回收率并没有达到理想的数 值。除了研究金属矿山采选平均回收率之外，还应该研究煤矿矿井的回采率。煤矿矿井的回采率只有 50% 左右，这一数字是非 常不理想的。从整体上对我国矿产资源的综合利用率进行分析， 整体的综合利用率不达20%，矿产资源的回收率仅仅勉强 30%。 可能很多人对于这一数字并没有较大的概念，其实可以将我国 的具体应用率与国外的应用率进行对比。我国的回收利用率只 有20% 和 30% 的时候，国外相同类型的矿产回收利用率早已达 到 50% 以上。所以，在这一方面我国和国外差了 20% 和 30% 的 百分点。而且对于矿山企业的开采来说， 应该在开采过程中注意 提高开采率，并且强调后续的使用率和回收利用率。从整体来 看， 目前在矿产资源综合利用水平方面， 我国还有较大的发展空 间。而且矿山资源的综合利用率不足， 在进行矿产资源开发和使 用过程中并没有真正找到合适的方式，导致矿产资源的开发率 和回收率迟迟得不到提高。分析我国当前的矿山情况， 矿产资源 并不是永远都用不完的， 经过一段时间的挥霍和开采之后， 矿产资源也会出现枯竭的情况。目前我国2/3 的国有骨干矿产已经步 入了中晚期， 也就是说， 目前已经步入中晚期的矿山很容易面临 矿产资源枯竭的情况。5 年之前，我国在矿产资源方面的发展受 到当时信息技术等各方面条件的限制，在进行有色金属回收时 的回收率仅为 60%，国外相差了 10% ~ 15% 的距离。但是伴随 这些年的发展，目前已经基本能够初步实现国外的先进水平模式，而且资源保障程度也有了一定的提升。当然，即使有了比较 明显的发展提升，依旧不能对矿产资源开发和保护方面掉以轻 心。应该研究当前矿产资源开发和分离的具体情况， 采用先进的 技术和仪器进行精矿分离浮选工作。西藏玉龙铜业股份有限责任公司从2019 年 4 月开始实施玉 龙铜矿改扩建工程，采用先进的选矿及在线检测设备，提高自 动化水平，新建了 1800 万吨 / 年选矿厂，主要处理Ⅰ矿体为主， 兼顾Ⅱ、Ⅴ矿体，并于 2020 年 12 月份建成投产，为进一步指导 生产现场，目前该选厂铜钼混浮和铜钼分离各流程段已安装铜、 钼、金、银等元素在线检测仪。

3  工艺流程简述分析

采用X 荧光分析仪进行铜钼混合浮选工作，主要是先进行 浮选，再进行后续的分离过程。X 荧光分析仪利用特定的X射线 对铜钼进行分析， 从而完成铜钼分离作业的操作。在铜钼分离作 业操作过程中， 由于所涉及的工作内容和操作项目非常复杂， 所 以具体的操作难度较大。除了考虑到操作难度比较大之外， 还应 该考虑矿石中钼的具体含量。如果钼的整体含量比较低的话， 会 导致后续的铜钼分离工作开展困难。除此之外还可以研究铜浮 选工作，铜浮选工作具体操作内容也可以简单地分成两个阶段。 首先第 1 阶段是对各种矿物质进行充分的回收和利用， 的过程中 还应该注意观察可用于后续浮选的易浮铜矿物。完成第 1 阶段的 操作之后，第2 阶段需要对铜矿物进行回收，寻找出铜钼混合金矿，会发挥X 荧光分析仪的作用， 实现铜钼的分离。

目前，进行铜钼混合精矿分离工作时一般会采取两种措施， 首先一种是抑铜浮钼， 一种是抑钼浮铜。不同方式的操作手法不 同，选择的药剂也不相同。所以在正式选择过程中，应该根据实 际情况选择合适的药剂进行针对性地设计。利用X 荧光分析仪 进行铜钼矿产提取时，首先应该了解X分析仪的基本工作原理。 X 荧光分析仪在运行工作过程中，主要是发挥中过射线对样品 进行照射， 同时应该仔细研究X射线的能量。必须保证X射线的 能量能够远远大于样品中的所含元素原子，并对这些能量进行 充分的结合。X射线对样品进行照射之后，会确定具体的轨道经 过轨道形成特定的电子， 然后在这一轨道中形成空穴。了解空缺 的具体位置和具体情况之后，会利用高能级的电子降低原子的能量。另外在跃迁的过程中，还会释放出具有特征的X射线，很 多情况下， X射线也被称为荧光X射线。


4  基本效应产生的结果

基本效应可以简单地理解成矿种的类别，不同的矿种内部 的化学成分不同。所以， 不同矿种使用同一种X 荧光分析仪进行 分析时， 最后所产生的结果也存在着一定的区别。所以采用X 荧 光分析仪对铜钼进行分离浮选时，还应该具体分析不同的矿物 种。为了保证最终分析结果和分离结果的高效性， 正式开展工作 之前应该采取大量的实验，并对每次实验的数据进行仔细分析 和对比。将实验的变化制作成相应的曲线，通过研究曲线情况，并且不断对曲线进行调整， 从而得出最终理想的实验结果。利用 X射线对铜钼精矿进行分析，了解铜钼精矿的实际情况，分析后 续的可回收率。

另外，应该意识到铜钼精矿的品位不同，最终钼的回收率也 大不相同。利用X分析仪进行铜钼分离的过程中， 应该充分利用 其他相关技术， 例如结合膜技术的特点， 对旋转器溢流液进行浓 缩分离。在这一过程中， 还可以有效地减少Na2S 的用量， 提高钼 精矿的回收率。从相关的实验结果表明， 将X分析仪和膜技术进 行结合， 能够有效地提高钼的品味和回收率。

对于铜钼混合浮选来说，主要分为 4 个过程。先第 1 个过程 要进行破碎磨矿，这一过程的目的主要是希望有用的矿物能够与脉石矿物进行适当的解离。将矿物进行解离之后， 注于X分析仪发挥作用， 利用X射线对矿物的内质进行分析。

第2 个过程是进行混合浮选，在这个过程中，主要是为了将 硫化矿物从脉石矿物中分离出来，如果不对硫化矿物进行科学分流的话， 不影响后续的矿物石油和矿物开采，还会影响后续的矿物回收率，所以说这一过程是非常重要的。第 3 个过程是需要 在铜钼混合的过程中，从精矿中优先浮选出辉钼矿，在这一过程 中也需要借助一定的设备和技术。有相关人员具备较高的专业 素质和专业能力， 既能够熟练地操作各种设备和技术，还能够对 后续的分离情况进行分析。第4 个过程是对粗精矿进行处理，提 高矿物资源的利用率和后续的回收率，对精矿和粗矿进行分离 浮选之后， 应该对选项的粗精矿进行处理。粗精矿进行恰当的处 理之后， 可以达到合格的标准。这一过程中主要使用的工艺有重选工艺， 水冶工艺和浮选工艺。

在正式开展浮选工作之前，首先应该仔细检查矿物质的磨 矿细度。只有保证磨矿细度在标准范围内， 全面提高后续铜钼的 回收率。对于斑岩铜矿来说，铜是这一矿物质中的主要回收对 象，钼的回收效果就相对逊色。所以，许多矿产企业在研究这方 面的内容时， 经常会根据铜的回收率来决定最终的磨矿细度。从 目前的矿物质发展情况来看，可以将磨矿细度控制在钼含量的 76%左右。

另外，还应该对矿石混合浮选也分为两个阶段来开展，阶段 地开展浮选工作能够为后续铜钼浮选带来便利条件，能够有效 地提高钼的回收率。目前在开展混合浮选工作时， 依旧有大部分 的铜和少部分的钼残留在尾矿中。完成第 1 阶段的工作之后，第 2 阶段的工作就是把依旧残留的铜和钼采用特定的手段和工艺 浮出。在粗选的环节中，一般只需要进行混合粗精矿环节即可。 在正式进行矿物质分选之前， 可以先开展几环节的精选模式。完 成几遍精选之后，在进行磨矿工作。要充分发挥精选工作的作 用，开展高质量的模块工作，全面提高铜钼分离的效果。铜钼混 合精矿中除了含有硫化物之外， 还有一定的重金属氧化矿物， 例 如铜、矿、铁、钼等。但是考虑到当前国际市场的发展情况，由 于矿产资源行业和企业之间的竞争压力非常大，企业在发展中 必须全面提高钼精矿的质量。企业应该制定专门的质量标准， 进 行矿产资源开发和后续处理时，相关人员应该严格按照标准要 求开展各项工作。另外， 必须对铜钼硫混合精矿进行分离浮选工 作，只有这样才能有效地提高后续铜精矿和钼精矿的质量。

抑铜的过程中，可以采取热处理的方式，热处理加抑制剂完成铜相分离的目的。在这一过程中，主要是通过一定的混合处理降低铜化物和铁硫化物的可浮性。另外，能够通过同矿物的表面氧化达到一定的抑制作用，可以在加热的过程中能够有效地提高抑制铜的效果和作用，能够有效地避免辉钼矿表面过度氧化的情况出现。当然，相关人员在具体操作时应该严格把控好温度，将温度控制在合理的范围。还要仔细观察硫化铜和硫化铁表面是否出现了氧化情况。

5  结语

总之，我国矿产企业在实际进行矿产资源开发和处理的过 程中， 应该意识到当前我国矿产资源发展紧张的问题。采用先进 的X分析仪以及各种化学技术提高矿物质回收率和开采率，实 现铜钼矿物质的有效浮选和分离， 提高矿物质的质量， 带动我国 经济社会的发展， 提高我国在矿产资源发展行业的竞争实力。

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