钼矿的选矿方法主要是浮选法，回收的钼矿物是辉钼矿。有时为了提高钼精矿质量、去除杂质、将钼精矿再进行化学选矿外理。
辉钼矿晶体呈六方层状或板状结构，由沿层间范氏健的S—Mo—S结构和层内极性共价键S—Mo形成的。层与层间的结合力很弱，而层内的共价键结合力甚强。所以辉钼矿极易沿结构层间解裂呈片状或板状产出，这是辉铜矿天然可浮性良好的原因。实践证明：在合适的磨矿细度下，辉钼矿晶体解离发生在S—Mo—S层间，亲水的S—Mo面占很小比例。但过磨时，S—Mo面的比例增加，可浮性下降，虽然此时加入一定量极性捕收剂如黄药类，有利于辉钼矿的回收，但过磨产生的新矿泥影响浮选效果。因此对辉钼矿的选别要避免和防止过磨，在生产上需要采用分段磨矿和多段选别流程，逐步达到单体解离，确保钼精矿的高回收率。
钼矿的破碎一般都采用三段一闭路流程，破碎最终产品粒度为12～15毫米。
磨矿通常用球磨机或棒磨-球磨流程。亨德森是唯一采用半自磨流程的。浮选采用优先浮选法。粗选产出钼粗精矿，粗扫选尾矿回收伴生矿物或丢弃。钼粗精矿采用两、三段再磨，四，五次精选获得最终钼精矿。
钼矿的浮选药剂以非极性油类作捕收剂，同时添加起泡剂。美国和加拿大用表面活性剂辛太克斯（Syntex）作油类乳化剂。根据矿石性质，用石灰作调整剂，水玻璃作脉石抑制剂，有时加氰化物或硫化物抑制其他重金属矿物。
为保证钼精矿质量，对钼精矿中所含的铜、铅、铁等重金属矿物和氧化钙以及炭质矿物需进一步进行分离：
一般使用硫化钠或硫氢化钠，氰化物或铁氰化物制铜和铁；用重铬酸盐或诺克斯（Nokes）抑制铅。如果使用抑制剂，杂质含量还达不到质量标准，尚需辅以化学选矿处理：次生硫化铜用氰化物浸出；黄铜矿用三氯化铁溶液浸出; 方铅矿用盐酸和三氯化铁溶液浸出，均可达到标准含量。
含氧化钙的脉石易泥化，因此，对于含此类脉石的矿石切忌过磨。生产上往往添加水玻璃，六聚偏磷酸钠或有机胶作脉石抑制剂或分散剂；也可用活性炭加CMC（羧甲基纤维素）抑制碳酸盐脉石。最终可用盐酸或盐酸加三氯化铁溶液浸出处理。
含炭质矿物的分离，首先要查明炭质是属石墨类、沥青类或煤类。这些炭质矿物的可浮性与辉钼矿相近，但密度较小，一般可用重选法进行脱除；使用六聚偏磷酸钠和CMC抑炭浮钼；或加三氯化铁、水玻璃和六聚偏磷酸钠抑制炭质也有效；采用焙烧除去有机炭，也是办法之一。应该指出的是，所有这些炭质矿物的分离方法，目前还不能令人满意，还是一个尚未完全解决的问题。
脉石中SiO2（二氧化硅）含量太高，常常是影响钼精矿品位的原因。经查定：SiO2含量随着钼精矿品位提高而下降，两者有相互消费的趋势。只要钼矿物达到单体解离细度，SiO2含量一般可降到标准以下。加活性炭吸附钼表面的油药，再加CMC抑制硅酸盐脉石，SiO2含量也可降到标准以下。
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