某銅鎳礦選廠銅精礦提質(zhì)降鎂選礦工藝研究

王 曉 朱明遠(yuǎn) 何續(xù)亮 劉鵬飛 秦 浩

（新疆亞克斯資源開發(fā)股份有限公司）

我國的鎳礦資源以硫化銅鎳礦為主，并且占總鎳資源的90%以上。硫化銅鎳礦物的選礦方法主要有浮選、生物選礦以及化學(xué)提取3種［1］，其中浮選法是最為經(jīng)濟(jì)和常用的方法。常用浮選工藝有混合浮選、優(yōu)先浮選（如新疆喀拉通克銅鎳礦）、階段磨?。ㄈ绺拭C金川公司）、脫泥—浮選（如云南金平鎳礦）以及閃速浮選（如吉林吉恩鎳業(yè)公司、金川公司）等，混合浮選以其優(yōu)良的適應(yīng)性廣泛應(yīng)用于國內(nèi)各大鎳礦山［2-3］。

硫化銅鎳礦浮選存在的主要問題:①含鎂硅酸鹽脈石礦物難抑制［4-6］；②銅鎳礦物單體解離困難［7-8］；③銅鎳分離互含嚴(yán)重［9］。針對上述問題，選礦研究人員在藥劑和工藝方面進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，并取得了一定成效，但鎂硅酸鹽礦物難抑制一直是各礦山亟待解決的問題。

新疆某銅鎳礦選廠采用一段閉路磨礦—銅鎳混合浮選—銅鎳分離工藝進(jìn)行選別。隨著生產(chǎn)的推進(jìn)，礦石性質(zhì)發(fā)生了變化，滑石等含鎂硅酸鹽含量增加，銅精礦品質(zhì)下降，有時(shí)銅精礦含銅降至20%以下，生產(chǎn)指標(biāo)極不穩(wěn)定。為保證銅精礦品質(zhì)，在混合精選段加大抑制劑用量，銅精礦中的MgO含量有所下降，但鎳回收率也隨之降低。為了解決上述問題，對該礦選別工藝進(jìn)行了研究，并根據(jù)研究結(jié)果進(jìn)行生產(chǎn)工藝改造，以優(yōu)化生產(chǎn)指標(biāo)。

1 礦石性質(zhì)

新疆某銅鎳礦各礦區(qū)礦體為輕微氧化的中低品位銅鎳硫化礦石。經(jīng)配礦后，入選原礦含鎳0.44%，含銅0.27%。礦石中的金屬礦物以鎳黃鐵礦、黃銅礦和磁黃鐵礦為主；脈石礦物以輝石、橄欖石和滑石為主。鎳主要以鎳黃鐵礦形式存在，少量或微量以紫硫鎳礦、方硫鐵鎳礦以及針鎳礦的形式存在。磁黃鐵礦、黃銅礦和部分脈石礦物中也含有少量鎳。礦石中的礦物種類較多，形態(tài)變化較大，嵌布關(guān)系復(fù)雜，具有不均勻細(xì)粒嵌布的特征。鎳黃鐵礦多呈形態(tài)各異的粒狀，沿黃銅礦或磁黃鐵礦的邊緣、粒間、裂隙及孔洞充填交代而構(gòu)成較為復(fù)雜的鑲嵌關(guān)系，粒度相對較細(xì)，難于單體解離。

礦石具星散浸染狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)較為松疏。礦石中各礦物的可碎性和可磨性等機(jī)械性能差異較大，有些礦物極易生成細(xì)泥而使分選環(huán)境惡化。入選礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，銅物相分析結(jié)果見表2。

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2 銅鎳分離原工藝流程及存在的問題

2.1 銅鎳分離原工藝流程

選廠原工藝流程主要分為銅鎳混合浮選和銅鎳分離兩個(gè)部分。原礦經(jīng)調(diào)漿后進(jìn)入銅鎳混合浮選，獲得銅鎳混合精礦，具體流程為1粗2精2掃；銅鎳混合精礦經(jīng)調(diào)漿后進(jìn)入分離作業(yè)，獲得銅精礦和鎳精礦，具體流程為1粗4精2掃。浮選機(jī)為SF-4、SF-1.2兩種型號。粗選段配置4臺(tái)SF-4浮選機(jī)，掃選一段、二段各配置2臺(tái)SF-4浮選機(jī)，精選一、二段各配置2臺(tái)SF-4浮選機(jī)，精選三段配置2臺(tái)SF-1.2浮選機(jī)，精選四段配置1臺(tái)SF-1.2浮選機(jī)。原工藝鎳銅分離流程見圖1。

2.2 原工藝流程存在的問題

改造前混合粗選泡沫經(jīng)過兩段精選得銅鎳混合精礦。隨著生產(chǎn)推進(jìn)，原礦性質(zhì)發(fā)生變化，入選礦石銅鎳礦品位降低，鎳礦物嵌布變細(xì)，脈石礦物滑石、蛇紋石以及綠泥石含量增加，混合浮選段所得混合銅鎳精礦品位降低，雜質(zhì)MgO含量高于5%，造成銅鎳分離后銅精礦中MgO雜質(zhì)含量高于4%，銅精礦品位僅22.2%，有時(shí)降低至20%以下，生產(chǎn)指標(biāo)極不穩(wěn)定。若在混合浮選精選段加大抑制劑羧甲基纖維素的用量，部分鎳礦物也被抑制進(jìn)入尾礦中，導(dǎo)致鎳回收率降低。

3 銅鎳分離工藝技術(shù)改造及效果分析

針對高鎂脈石無法在混合精選作業(yè)中有效剔除的難題，對分離工藝進(jìn)行了流程改造。流程改造總體貫徹“脈石礦物能抑早抑，分類分段抑制”的原則，把復(fù)雜的脈石礦物分類分段抑制，逐漸降低脈石礦物的含量。

原礦中易浮礦物按可浮性排序?yàn)榛俱~精礦＞輝石、橄欖石＞鎳精礦。在混合精選段，通過添加抑制劑，改變輝石、橄欖石的可浮性，將輝石、橄欖石脫除，讓滑石、銅礦物、鎳礦物一并進(jìn)入銅鎳分離系統(tǒng)。在銅鎳分離系統(tǒng)中，不加脈石抑制劑，讓滑石、銅精礦等可浮，只添加抑制鎳精礦的藥劑抑鎳，獲得鎳精礦產(chǎn)品以及銅精礦+滑石的混合產(chǎn)物，再增加銅鎂再分離的工藝，并添加滑石抑制劑，分別獲得銅精礦產(chǎn)品和滑石。該工藝降低了銅精礦中MgO的含量，提高了銅精礦的品質(zhì)，同時(shí)解決了在混合精選階段部分鎳礦物和滑石一同被抑制的難題。

銅鎂再分離采用抑鎂浮銅工藝，生產(chǎn)布置1精1掃流程。銅礦物+滑石的混合產(chǎn)物經(jīng)過精選作業(yè)，獲得銅精礦，中礦進(jìn)掃選，掃選泡沫返回精選作業(yè)，掃選尾礦進(jìn)入原礦混合浮選段掃選作業(yè)。改造后工藝流程見圖2，改造前后指標(biāo)見表3。

由表3可知，工藝流程改造后，所得銅精礦銅品位由22.21%提高至24.68%，MgO含量由4.98%降低至2.12%，銅回收率由68.25%提高至69.55%，提高了1.30個(gè)百分點(diǎn)。技改后，銅精礦品質(zhì)和回收率均得到提高，生產(chǎn)流程穩(wěn)定性提高，指標(biāo)得到了保障。

4 結(jié)論

（1）某銅鎳礦含鎳0.44%、含銅0.27%、含MgO 28.53%，礦石中的金屬礦物以鎳黃鐵礦、黃銅礦和磁黃鐵礦為主，脈石礦物以輝石、橄欖石和滑石為主，屬于高鎂型難選銅鎳礦。

（2）通過技改，在原工藝流程的基礎(chǔ)上增加銅鎂分離作業(yè)，使銅精礦銅品位由22.21%提高至24.68%，MgO含量由4.98%降低至2.12%，銅回收率由68.25%提高至69.55%。技改后，銅精礦品質(zhì)和回收率均得到提高，生產(chǎn)流程穩(wěn)定性提高，技術(shù)指標(biāo)得到保障。該新工藝對其他類似礦石的分選具有一定的參考意義。

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