硫化銅鎳礦分選難點(diǎn)與工藝技術(shù)進(jìn)展

王飛龍，龔 強(qiáng)，賀國(guó)春

（青海黃河礦業(yè)有限責(zé)任公司，青海 格爾木 810016）

鎳具備極高的抗腐蝕性，同時(shí)具有良好的延展性和鐵磁性，在現(xiàn)代軍工行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，比如：鋼鐵行業(yè)、電池電鍍行業(yè)、航天材料行業(yè)、雷達(dá)和飛機(jī)行業(yè)。預(yù)計(jì)到2018年全球的鎳礦產(chǎn)量極有可能由2017年的204萬(wàn)噸增長(zhǎng)至217萬(wàn)噸[1]，同年全球?qū)︽嚨V的需求量將有可能增致220萬(wàn)噸。由于紅土鎳礦和硅酸鎳礦都是氧化礦，不能采取浮選分離技術(shù)提取鎳，所以工業(yè)技術(shù)上常常采用火法、濕法以及浸出等技術(shù)方法，但是這幾種采取技術(shù)的生產(chǎn)成本較高、設(shè)備損耗非常大，再加上現(xiàn)有技術(shù)還不夠完善，導(dǎo)致濕法、火法和浸出技術(shù)在實(shí)際領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用規(guī)模很狹窄。因此，目前世界上對(duì)鎳元素的提取主要以開發(fā)硫化銅鎳礦為主。根據(jù)化學(xué)分析可知，硫化銅鎳礦的成分復(fù)比較復(fù)雜，存在低品位、氧化速度較快的缺點(diǎn)，同時(shí)而脈石礦物易泥化、可浮性好的礦石品質(zhì)導(dǎo)致了鎳元素回收率較低、含鎂脈石含量較高、銅鎳單體分離困難等。所以，進(jìn)一步總結(jié)分析硫化銅鎳礦浮選相關(guān)技術(shù)，有利于減少鎳元素的損耗。

1 硫化銅鎳礦浮選技術(shù)的難點(diǎn)

1.1 銅鎳礦物單體解離技術(shù)困難

由于硫化銅鎳礦的內(nèi)部組成成分極其復(fù)雜，其中金屬礦物質(zhì)就有多達(dá)四五種，比如黃銅礦、鎳黃鐵礦等這些硫化物具有天然的可浮性[2]，且性能優(yōu)良，然而礦物質(zhì)內(nèi)部顆粒之間鑲嵌密度不均勻，單體之間解離的不充分和不完全及其造成最后過度磨碎出現(xiàn)粉末現(xiàn)象。鎳元素字啊鎳黃鐵礦當(dāng)中含量較高，但鎳礦物又與磁黃鐵礦等金屬硫化礦石之間鑲嵌緊密，造成一部分的鎳黃鐵礦以類質(zhì)同象的存在出現(xiàn)在磁黃鐵礦的晶格當(dāng)中。然而，即使這種情況，精細(xì)打磨也難以充分將鎳元素解離出來(lái)，其中的鎳黃鐵礦非常容易伴隨其他雜質(zhì)礦物進(jìn)入尾礦中，從而降低了鎳元素的回收率。另外還有一些黃銅礦和其他礦石混合后極有可能與其形成更加緊密的鑲嵌密度還有可能導(dǎo)礦石之間的密度越加精細(xì)，這些都會(huì)導(dǎo)致銅鎳礦物單體解離的難度加大。

1.2 含鎂脈石礦物容易和其他礦物混合

因?yàn)樵诹蚧~鎳礦中蛇紋石等含鎂脈石礦物的含量較高，非常容易混雜到精良礦石中造成精礦氧化鎂（MgO2）的含量超標(biāo)，從而導(dǎo)致精煉過后的爐渣之間粘結(jié)度加大，使得爐膛易結(jié)瘤而影響之后的正常生產(chǎn)過程[3]。所以硫化銅鎳礦的分離浮選技術(shù)的一大技術(shù)難點(diǎn)就是降低精煉鎳礦當(dāng)中的鎂元素含量。在整個(gè)操作流程當(dāng)中鎂元素流入鎳精礦的方式包括：滑石等一些含鎂的硅酸鹽脈石礦物由于其可浮性能優(yōu)良好、質(zhì)地較軟比較容易破碎，所以在浮選時(shí)容易被納入鎳精礦中；因?yàn)榱蚧V物之間顆粒密度較小分布不均勻、單體很難得到充分解離，氧化鎂脈石礦物就和硫化礦物一同被吸附進(jìn)精礦里面。

1.3 銅鎳分離過程中易造成鎳銅互相混雜

銅鎳分離辦法是將經(jīng)過浮選技術(shù)得到的銅鎳晶礦石再次分離得到鎳精礦和銅精礦兩種純度較高的精礦過程[4]。在整個(gè)過程既可以選擇利用浮選技術(shù)直接將銅元素先萃取出來(lái)，也可以現(xiàn)將銅鎳混合晶礦石經(jīng)過冶煉制成高冰鎳物質(zhì)，然后再將高冰鎳進(jìn)行高度打磨高度浮選使之分離浮現(xiàn)。

在整個(gè)分離過程由于技術(shù)問題很容易出現(xiàn)問題。比如，由于銅鎳礦石中銅鎳元素是相互共生共存關(guān)系，銅鎳之間嵌合密度精細(xì)，未經(jīng)完全分離的兩種物質(zhì)元素非常容易互相吸附進(jìn)對(duì)方之中，從而導(dǎo)致鎳元素的分離回收效率降低。

2 硫化銅鎳礦浮選工藝應(yīng)用進(jìn)展

有關(guān)硫化銅鎳礦的浮選相關(guān)工藝辦法及其應(yīng)用，硫化銅鎳礦中鎳的可浮性要弱于銅元素[5]，當(dāng)?shù)V石中鎳的含量低于銅，而且在硫化銅鎳礦物的單體具有簡(jiǎn)單的共生關(guān)系時(shí)有必要優(yōu)先采用采用浮選辦法。這一辦法可以直接得到鎳含量較低的銅精礦，辦法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉；但是缺點(diǎn)是在浮選過程中有一部分鎳不易萃取，因而降低了鎳的回收率，實(shí)際應(yīng)用較少。但與之傳統(tǒng)方法相比，浮選方法在實(shí)際應(yīng)用還是優(yōu)于傳統(tǒng)，見表1所示。

表1 實(shí)浮選方法與傳統(tǒng)方法效果對(duì)比結(jié)果

通過表一的對(duì)比，我們可以看出盡管硫化銅鎳礦浮選技術(shù)還是存在不穩(wěn)定性、易波動(dòng)的缺點(diǎn)，但是在硫化銅鎳礦等量的條件下，浮選技術(shù)可以大幅度提高鎳的提取，從而加大硫化銅鎳礦的分離純度，打造精礦石。

3 浮選藥劑分選過程

有關(guān)硫化銅鎳礦浮選技術(shù)的相關(guān)用藥，是采用組合用藥的試劑辦法。組合用藥就是需要根據(jù)礦石性質(zhì)選擇藥劑的種類，判斷藥劑的性能針對(duì)，以此來(lái)對(duì)藥劑進(jìn)行合理配對(duì)合添加。

在硫化鎳礦石浮選中，是要根據(jù)礦石的品位進(jìn)行選擇的。浮選試測(cè)定證實(shí)乙黃藥與丁銨黑藥的用藥劑組合使用要優(yōu)于其他試劑的使用。前者會(huì)發(fā)生彼此間的相互吸附，增加吸附量。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)硫化銅鎳礦分選難點(diǎn)與工藝技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行分析，依托硫化銅錫礦浮選技術(shù)，根據(jù)硫化銅錫礦浮選技術(shù)進(jìn)行的相關(guān)難點(diǎn)，對(duì)錫礦浮選技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)浮選藥劑的選擇，論證了硫化銅錫礦浮選技術(shù)具備極高的有效性。希望本文的研究能夠?yàn)榱蚧~錫礦浮選技術(shù)提供理論依據(jù)。