青海某鎳多金屬礦選礦試驗(yàn)研究

胡志凱

（北京礦冶研究總院礦物加工科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102600）

該礦石中含有大量滑石、蛇紋石、綠泥石等硅酸鹽礦物，這些硅酸鹽礦物容易泥化，惡化選浮選環(huán)境，同時(shí)增大藥劑用量。部分硅酸鹽礦物具有很好的可浮性，如其中的滑石具有天然可浮性，給浮選分離造成了極大的困擾。同時(shí)鎳黃鐵礦與磁黃鐵礦、黃鐵礦可浮性相近，浮選分離難度大，部分磁黃鐵礦本身含鎳，部分鎳黃鐵礦被磁黃鐵礦所包裹，給提高鎳品位及回收率帶來了困難。本文在工藝礦物學(xué)研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行大量工藝流程及藥劑試驗(yàn)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，為以后類似礦石的選別提供了參考。

1 礦石性質(zhì)

1．1 礦石的化學(xué)成分分析

礦石的化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。銅的化學(xué)物相分析結(jié)果見表2。鎳的化學(xué)物相分析結(jié)果見表3。

1．2 礦石的礦物組成

工藝礦物學(xué)研究表明，礦石中銅礦物主要為黃銅礦，鎳礦物主要為鎳黃鐵礦；鈷以類質(zhì)同象形式主要賦存在鎳黃鐵礦，微量賦存在輝砷鎳礦等硫化物礦物中，因此不能出單獨(dú)的鈷精礦，而是在鎳精礦中與鎳一起富集。在＞0．074mm粒級(jí)中鎳黃鐵礦、黃銅礦的占有率分別為72．50%和54．61%。在＜0．010mm粒級(jí)中鎳黃鐵礦、黃銅礦占有率分別為4．84%和12．67%，微細(xì)粒黃銅礦的含量極高，細(xì)粒、微細(xì)粒的黃銅礦極易損失于尾礦中。

脈石礦物主要有透閃石、滑石、蛇紋石，另有橄欖石、透輝石及綠泥石等礦物，有害雜質(zhì)組分滑石、蛇紋石及綠泥石等的含量約為35%左右。

2 選礦試驗(yàn)研究

2．1 試驗(yàn)流程的選擇

針對(duì)礦石特點(diǎn)，進(jìn)行了兩種工藝流程的探索試驗(yàn)：①以銅為主的滑石－銅鎳等可?。驳V強(qiáng)化回收鎳工藝流程（等可浮流程）；②抑滑石浮銅鎳流程，原則流程（混合浮選流程）見圖1。

表1 礦石的化學(xué)成分分析結(jié)果／%

表2 銅的化學(xué)物相分析結(jié)果／%

表3 鎳的化學(xué)物相分析結(jié)果／%

以銅為主的滑石－銅鎳等可?。驳V強(qiáng)化回收鎳工藝流程結(jié)果見表4，抑滑石浮銅鎳流程，工藝流程結(jié)果見表5。

圖1 原則流程圖

比較表4、表5的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，混合浮選流程尾礦中損失的銅鎳更多，且混合浮選抑制滑石過程中需加入大量抑制劑，對(duì)后續(xù)鎳浮選及尾礦沉淀過濾造成負(fù)面影響，綜合考慮采用等可浮流程。

表4 等可浮流程試驗(yàn)結(jié)果／%

表5 混合浮選試驗(yàn)流程結(jié)果／%

2．2 等可浮流程條件試驗(yàn)

2．2．1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

為選擇合適的磨礦細(xì)度進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。隨著磨礦細(xì)度的增加，尾礦中損失的銅、鎳、鈷減少，當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)到－0．074mm 65%時(shí)，進(jìn)一步提高磨礦細(xì)度，回收率變化不明顯，然而銅和鎳的回收率卻隨著磨礦細(xì)度增加而降低，因此，磨礦細(xì)度取－0．074mm65%。

2．2．2 滑石及銅粗選捕收劑種類試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度－．074mm 65%的條件下（下同）進(jìn)行了滑石及銅的粗選捕收劑種類試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 滑石及銅粗選捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果／%

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

由表6結(jié)果可知，黃藥類對(duì)鎳的捕收能力強(qiáng)，酯－105對(duì)銅的捕收能力不足，APⅡ?qū)︺~礦物具有很好的選擇性，對(duì)鎳的捕收能力弱，因此選它作為滑石及銅的粗選捕收劑。

2．2．3 滑石及銅粗選捕收劑用量試驗(yàn)

圖3是捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果，從結(jié)果可以看出當(dāng)APⅡ用量超過30g／t時(shí)銅的回收率增加不明顯，且銅的品位下降很快，因此APⅡ用量選30g／t。

2．2．4 滑石抑制劑試驗(yàn)

為了有效提高銅鎳品位，必須加強(qiáng)對(duì)滑石的抑制，為此進(jìn)行了滑石抑制劑試驗(yàn)，將水玻璃、六偏磷酸鈉、瓜爾膠、CMC進(jìn)行對(duì)比后，最終確定選用CMC作為滑石抑制劑。圖4是CMC用量試驗(yàn)結(jié)果。

由圖4可知，當(dāng)CMC用量增加的時(shí)候銅和鎳的品位都是增加的，同時(shí)二者的回收率都隨之下降。因此選用CMC用量為400g／t。

圖3 滑石及銅粗選捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

圖4 CMC用量試驗(yàn)結(jié)果

2．2．5 鎳粗選捕收劑種類試驗(yàn)

圖5是鎳粗選捕收劑種類試驗(yàn)的結(jié)果，從結(jié)果可以看出，使用丁黃藥可以取得最高的品位和最好的回收率。

2．2．6 鎳粗選調(diào)整劑試驗(yàn)

圖5 鎳粗選捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果

為了強(qiáng)化對(duì)選銅尾礦中鎳的回收，有必要進(jìn)行鎳的調(diào)整劑試驗(yàn)，將水玻璃、六偏磷酸鈉、碳酸鈉、石灰、BK546和不添加調(diào)整劑進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，最終確定采用BK546作為調(diào)整劑。BK546的用量試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，鎳回收率隨著BK546的用量增加而提高。當(dāng)BK546用量超過1000g／t時(shí)，鎳的回收率不再增加，因此確定BK546的用量為1000g／t。

2．2．7 銅鎳分離條件試驗(yàn)

采用石灰和BK536作為銅鎳分離抑制劑，進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果分別見表7和表8。從表7可以看出，隨著石灰用量的增加，銅精礦品位增加，含鎳先降低后增加，鎳精礦品位先增加后降低，鎳精礦中含銅增加，綜合考慮，銅鎳分離作業(yè)石灰用量取200g／t。BK536效果與石灰相似，取BK536用量100g／t。

圖6 BK546用量試驗(yàn)結(jié)果

2．2．8 等可浮流程閉路試驗(yàn)

在前期條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，并開展了閉路試驗(yàn)，取得了很好的銅鎳精礦指標(biāo)，鎳回收率高達(dá)80．67%，總鎳精礦品位7．95%。銅精礦回收率62．14%，銅品位25．15，且鎳精礦中16．48%的銅參與計(jì)價(jià)，總計(jì)銅回收率78．62%。試驗(yàn)流程見圖7。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表9。

3 結(jié) 論

1）礦石屬銅鎳鈷多金屬礦，含銅0．20%，鎳0．80%，鈷0．025%。

2）銅礦物的特點(diǎn)是嵌布粒度細(xì)；選取的磨礦細(xì)度下解離度低；4．98%的銅分散在于蛇紋石、褐鐵礦中；層狀易浮硅酸鹽礦物種類多，含量高，對(duì)銅礦物回收率產(chǎn)生較大的影響，這些因素決定銅回收率難以達(dá)到80%。

3）鎳礦物的特點(diǎn)是粒度粗細(xì)極不均勻，部分細(xì)脈狀及細(xì)粒、微細(xì)粒的鎳礦物嵌布脈石礦物中；部分磁黃鐵礦包裹細(xì)粒、微細(xì)粒的鎳黃鐵礦；部分磁黃鐵含鎳；選取的磨礦細(xì)度下鎳礦物解離不夠充分；層狀易浮硅酸鹽礦物種類多，含量高；這些因素對(duì)鎳礦物回收率產(chǎn)生較大影響。

表7 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果／%

表8 BK536用量試驗(yàn)結(jié)果／%

表9 閉路試驗(yàn)結(jié)果／%

圖7 等可浮閉路試驗(yàn)流程圖

4）針對(duì)礦石特點(diǎn)，采用以銅為主的滑石－銅鎳等可?。驳V強(qiáng)化回收鎳工藝流程，閉路試驗(yàn)指標(biāo)如下：銅精礦：含銅25．15%，含鎳1．23%，銅回收率62．14%；鎳精礦：含鎳7．95%，含銅0．40%，含鈷0．24%，鎳回收率80．67%，鈷回收率75．76%。

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