某高鎂銅鎳礦石浮選試驗(yàn)

胡志凱 談偉軍 曾克文 孫志健 萬 麗

(1．北京礦冶研究總院，北京102628；2.礦物加工科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)試驗(yàn)室，北京102628；3.青海黃河礦業(yè)有限責(zé)任公司，青海 西寧 817000)

對于鎳精礦來說，降低冶煉能耗，首先必須降低MgO含量。鎳精礦MgO含量過高，除了會(huì)因冶煉爐溫升高，增加冶煉成本，還會(huì)因爐渣的黏度增大，降低鎳的冶煉回收率，影響熔煉效果，對于閃速爐來說，還會(huì)造成爐內(nèi)結(jié)瘤，爐體局部腐蝕，并產(chǎn)生漏爐。

目前開采的硫化鎳礦床中的脈石礦物多為含鎂硅酸鹽礦物等，含鎂硅酸鹽礦物易泥化，可浮性好，因而鎳精礦普遍氧化鎂含量較高[1-7]。因此，降低鎳精礦鎂含量對提高熔煉生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本十分有效。

1 礦石性質(zhì)

某高鎂銅鎳礦石中銅礦物主要為黃銅礦，鎳礦物主要為鎳黃鐵礦，鐵礦物主要為磁鐵礦，脈石礦物主要有透閃石、滑石、蛇紋石，橄欖石、透輝石及綠泥石等少量，有害雜質(zhì)組分滑石、蛇紋石及綠泥石等的含量高達(dá)42%。礦石主要化學(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。

表1 礦石主要化學(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

Table3Nickephaseanalysisresultsoftheore%

鎳相別含 量占有率硫化鎳0．7598．68氧化鎳0．011．32總 鎳0．76100．00

由表1可知，礦石中有回收價(jià)值的元素主要為銅、鎳、鈷和鐵，其中鈷主要以類質(zhì)同象形式賦存在鎳黃鐵礦中，在回收鎳的同時(shí)同步富集；浮選尾礦中的磁鐵礦將通過弱磁選工藝富集，本文不作介紹。

由表2可知，礦石中銅的氧化率較低，原生硫化銅占總銅的87.50%。

由表3可知，礦石中的鎳主要為硫化鎳，占總鎳的98.68%。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 條件試驗(yàn)

條件試驗(yàn)采用2次粗選流程，實(shí)現(xiàn)銅鎳同步富集。由于黃銅礦可浮性較好，且鎳的品位較高，因此條件試驗(yàn)效果的評價(jià)以鎳的指標(biāo)為依據(jù)。

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

為考查磨礦產(chǎn)品粒度對浮選指標(biāo)的影響進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)，1次粗選的丁基黃藥用量為60 g/t，2#油為32 g/t，2次粗選的藥劑用量減半，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

從圖1可以看出，粗精礦鎳品位隨磨礦細(xì)度的提高而降低，回收率卻隨之升高；當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)到-0.074 mm占70%以后再提高磨礦細(xì)度鎳回收率增加緩慢。因此，確定銅鎳混合粗選的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占70%。

2.1.2 精選條件試驗(yàn)

精選試驗(yàn)的給礦為2次粗選的混合粗精礦，試驗(yàn)流程為1次精選流程。

2.1.2.1 抑制劑種類試驗(yàn)

含鎂銅鎳礦浮選的常用抑制劑有檸檬酸、CMC、淀粉、六偏磷酸鈉，下面對這幾種藥劑及北京礦冶研究總院研發(fā)的改性CMC進(jìn)行抑制效果對比試驗(yàn)。試驗(yàn)的抑制劑用量(對原礦，下同)均為300 g/t，丁基黃藥用量為30 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

從圖2可以看出，改性CMC的抑制效果最佳，因此，后續(xù)試驗(yàn)以改性CMC為抑制劑。

2.1.2.2 改性CMC用量試驗(yàn)

改性CMC用量試驗(yàn)的丁基黃藥用量為30 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

從圖3可以看出，改性CMC用量增大，銅鎳混合精礦鎳品位上升，鎳回收率先上升后下降。綜合考慮，確定精選1的改性CMC用量為300 g/t。

圖2 抑制劑種類試驗(yàn)結(jié)果

圖3 改性CMC用量試驗(yàn)結(jié)果

2.2 開路試驗(yàn)

以條件試驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行的開路試驗(yàn)流程見圖4，結(jié)果見表4。

圖4 開路試驗(yàn)流程

從表4可以看出，采用圖4所示的流程處理礦石，可獲得銅品位為2.56%、鎳品位為12.15%、銅回收率為61.28%、鎳回收率為61.23%的銅鎳混合精礦。

表4 開路試驗(yàn)結(jié)果

2.3 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖5，結(jié)果見表5。

圖5 閉路試驗(yàn)

從表5可以看出，采用圖5所示的流程處理礦石，可獲得銅品位為2.28%、鎳品位為11.81%、銅回收率為70.37%、鎳回收率為76.20%的銅鎳混合精礦，精礦MgO含量僅為4.38%，較好地抑制了含鎂礦物的上浮。

3 結(jié) 論

(1)含鎳0.76%、銅0.16%、氧化鎂25.12%的某高鎂銅鎳礦石中銅礦物主要為黃銅礦，鎳礦物主要為鎳黃鐵礦，鐵礦物主要為磁鐵礦，脈石礦物主要有透閃石、滑石、蛇紋石，橄欖石、透輝石及綠泥石等少量，有害雜質(zhì)組分滑石、蛇紋石及綠泥石等的含量高達(dá)42%。礦石中有回收價(jià)值的元素主要為銅、鎳、鈷和鐵，其中鈷主要以類質(zhì)同象形式賦存在鎳黃鐵礦中。礦石中銅、鎳的氧化率均較低，原生硫化銅占總銅的87.50%，硫化鎳占總鎳的98.68%。

(2)礦石在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占70%的情況下，采用2粗2掃2精，精選1尾礦連續(xù)2次精掃選，精選2尾礦與精掃選1精礦合并返回，其他中礦順序返回流程處理，可獲得銅品位為2.28%、鎳品位為11.81%、銅回收率為70.37%、鎳回收率為76.20%、氧化鎂含量僅為4.38%的銅鎳混合精礦。

(3)改性CMC可以有效抑制礦石中的含鎂硅酸鹽礦物，精選段總共添加480 g/t的改性CMC即可高效抑制含鎂脈石礦物，最終精礦MgO含量僅為4.38%，達(dá)到一級品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

(4)試驗(yàn)確定的流程具有生產(chǎn)穩(wěn)定，藥劑成本低，精礦銅、鎳品位高，氧化鎂含量低等優(yōu)點(diǎn)，是該礦石處理的高效、低成本流程。

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