某低品位銅鎳硫化礦選礦工藝研究

楊偉

（哈密和鑫礦業(yè)有限公司哈密839300）

某低品位銅鎳硫化礦選礦工藝研究

楊偉

（哈密和鑫礦業(yè)有限公司哈密839300）

對(duì)某低品位銅鎳硫化礦進(jìn)行工藝礦物學(xué)的研究，根據(jù)工藝礦物學(xué)結(jié)果，確定采用階段磨礦，優(yōu)先選別銅礦物再活化浮選鎳礦物的浮選工藝，通過(guò)一粗一掃兩精得到銅精礦，在對(duì)銅尾礦進(jìn)行一粗兩精兩掃得到鎳精礦，小型實(shí)驗(yàn)室閉路試驗(yàn)獲得含銅20.11%，銅回收率為65.16%，含鎳0.86%、鎳占有率1.42%的銅精礦；含鎳5.46%、鎳回收率75.99%，含銅0.29%、銅占有率7.91%的鎳精礦。

銅鎳硫化礦階段磨礦優(yōu)先浮選

隨著工業(yè)化進(jìn)程的快速發(fā)展，銅鎳金屬在市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)上都擁有了決定性的地位，部分國(guó)家已將它們作為戰(zhàn)略物資儲(chǔ)備，使得銅鎳礦物的需求量日漸增大，能夠?qū)~鎳硫化礦中的有價(jià)元素最大效率的開發(fā)利用、減少銅鎳硫化礦物的浪費(fèi)，是我國(guó)銅鎳有色金屬行業(yè)發(fā)展中亟待解決的問(wèn)題。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦多元素分析

原礦多元素分析見(jiàn)表1。

表1 原礦多元素分析結(jié)果%

從表1可以看出，該礦中主要有價(jià)回收金屬是銅、鎳，其他金屬元素含量較低。脈石礦物主要為含SiO2、MgO的礦物。

1.2 礦石成分

該礦石由20多種礦物組成，主要金屬礦物為黃銅礦、鎳黃鐵礦、紫硫鎳鐵礦、磁黃鐵礦、墨銅礦、黃鐵礦、方黃銅礦、磁鐵礦、輝銅礦、閃鋅礦等礦物。脈石礦物主要有蛇紋石、透閃石、綠泥石、滑石、橄欖石、輝石、碳酸鹽類礦物，還有少量云母類礦物及微量的其他礦物。銅、鎳的物相分析結(jié)果分別見(jiàn)表2、表3。

表2 銅物相分析結(jié)果%

表3 鎳物相分析結(jié)果%

2 選礦工藝研究

該礦物銅金屬、鎳金屬品位低，屬貧礦，蝕變程度強(qiáng)，銅鎳礦物粗細(xì)粒不均勻嵌步，有用礦物之間連生致密，分離難度大，含鎂脈石礦物泥化嚴(yán)重，因此本試驗(yàn)原則流程確定為優(yōu)先浮銅，再對(duì)鎳礦物進(jìn)行活化選別的工藝流程。

2.1 粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖1 試驗(yàn)流程圖

由圖2可見(jiàn)，隨磨礦細(xì)度的增加，銅粗精礦中鎳的品位、回收率變化均不大，但銅的品位和回收率在逐漸提高，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074mm占75%時(shí)，銅粗精礦中銅品位為1.79%，回收率為80.38%，再隨著磨礦細(xì)度的繼續(xù)增加，銅的品位和回收率上升幅度趨于緩慢，綜合考慮磨礦成本和后續(xù)鎳礦物浮選對(duì)粒度的要求，確定銅粗選磨礦細(xì)度為-0.074mm占75%。

圖2 磨礦細(xì)度與浮選指標(biāo)的關(guān)系

2.2 捕收劑種類試驗(yàn)

試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，進(jìn)行了四種方案的捕收劑種類對(duì)比試驗(yàn),分別為Z-200（30g∕t）、丁黃（15g∕t）+Z-200（15g∕t）、丁黑（15g∕t）+Z-200（15g∕t）和QP-1（30g∕t），捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果

由圖3可見(jiàn)，QP-1的選擇性最強(qiáng)，獲得銅品位較高，且可使得銅精礦中鎳的品位較低，因此確定銅浮選捕收劑為QP-1。

2.3 活化劑用量試驗(yàn)

試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5可見(jiàn)，隨著CuSO4用量的增加，鎳回收率逐漸提高，說(shuō)明CuSO4對(duì)鎳硫化礦物具有活化作用，當(dāng)CuSO4用量從150g∕t增加到200g∕t時(shí)，鎳回收率出現(xiàn)下降趨勢(shì)，因此確定鎳粗選CuSO4用量為150g∕t。

2.4 再磨細(xì)度試驗(yàn)

試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖4 活化劑用量試驗(yàn)流程圖

圖5 活化劑用量試驗(yàn)結(jié)果

圖6 再磨細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

由圖6可見(jiàn)，隨著再磨細(xì)度的增加，鎳的回收率顯著增加，說(shuō)明一定程度的增加再磨細(xì)度可有效提高鎳浮選回收率，但是增加再磨細(xì)度對(duì)鎳品位提高作用不大，綜合考慮，確定再磨細(xì)度為-0.038mm占80%。

2.5 全流程閉路試驗(yàn)

全流程閉路試驗(yàn)在磨礦細(xì)度-0.074mm占75%的條件下，石灰為鎳礦物抑制劑，QP-1為選銅捕收劑，2號(hào)油做起泡劑，通過(guò)一粗一掃兩精的工藝回收銅精礦；所得銅尾礦進(jìn)行再磨，在磨礦細(xì)度為-0.038 mm占80%的條件下，硫酸銅做鎳活化劑，CMC做脈石抑制劑，丁基黃藥做捕收劑，通過(guò)一粗兩掃兩精的工藝得到鎳精礦，產(chǎn)生的中礦循序返回。最終獲得含銅20.11%，銅回收率為65.16%，含鎳0.86%、鎳占有率1.42%的銅精礦；含鎳5.46%、鎳回收率75.99%，含銅0.29%、銅占有率7.91%的鎳精礦。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖7，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

圖7 閉路工藝試驗(yàn)流程圖

表4 閉路流程試驗(yàn)結(jié)果%

3 結(jié)論

（1）該礦石含銅品位為0.25%，含鎳品位0.47%，礦樣中含銅礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦等，含鎳礦物主要為為鎳黃鐵礦、紫硫鎳鐵礦。脈石礦物主要有蛇紋石、透閃石、綠泥石、滑石、橄欖石、輝石、碳酸鹽類礦物，還有少量云母類礦物及微量的其他礦物。

（2）通過(guò)流程試驗(yàn)可知，采用階段磨礦，優(yōu)先浮銅再活化浮選鎳礦物的工藝流程可獲得含銅20.11%，銅回收率為65.16%，含鎳0.86%、鎳占有率1.42%的銅精礦；含鎳5.46%、鎳回收率75.99%，含銅0.29%、銅占有率7.91%的鎳精礦。

（3）該礦樣對(duì)于銅、鎳礦物來(lái)講，屬貧礦難選礦物。試驗(yàn)結(jié)果表明，礦樣雖經(jīng)過(guò)階段磨礦，階段選別回收，但總體回收率偏低，想提高回收率指標(biāo)，還應(yīng)考慮多產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步深入試驗(yàn)研究。

收稿：2015-04-08

10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.06.026