關于某硫化銅鎳礦中礦選別流程的應用探討

張莉，王海玉

（金川集團股份有限公司選礦廠,甘肅 金昌 737100）

金川銅鎳硫化礦石具有的特性是：(1)硫化礦物集合體嵌布粒度極不均勻，微細粒不易解離，礦物之間嵌布關系又極為復雜[1-2]；(2)硫化鎳礦物易過粉碎、易被氧化，自然可浮性差異較大[3-4]；(3)以蛇紋石為主的脈石礦物氧化鎂含量高，易泥化，且自然可浮性較好；(4)次生蝕變的礦石中含磁鐵礦較高，并以微細粒穿插于鎳銅礦物及硫化礦物的裂隙之中，與硫化礦物共生密切難以單體解離。這些特性對提高鎳銅選別指標極為不利[5-6]。

金川銅鎳硫化礦主要采用兩磨兩選的工藝流程，然后14000 t/d 選礦系統(tǒng)由于各種原因設計為兩磨兩選+中礦單獨再磨再選的工藝流程，這種流程設計的初衷為對浮游性較差的難選礦物及連生體的中礦實行單獨再磨再選，其作用既可充分研磨連生體，避免連生體中脈石混入鎳精礦或使有用金屬損失于尾礦之中。但是該流程應用后發(fā)現不少問題和弊端，在后來通過多次流程改造形成了兩磨兩選+中礦再磨流程工藝流程。本文針對兩磨兩選、兩磨兩選+中礦單獨再磨再選、兩磨兩選+中礦再磨流程三種工藝流程做對比分析，探討三種工藝流程的特點[6]。

1 中礦單獨再磨再選和兩磨兩選流程對比

1.1 中礦單獨再磨再選和兩磨兩選流程指標對比

表1 是中礦單獨再磨再選和兩磨兩選工藝流程指標對比分析結果。通過對比發(fā)現，兩磨兩選流程不論在總精礦鎳品位還是在回收率指標上都優(yōu)于中礦單獨再磨再選流程。在原礦品位略低的情況下，總精礦鎳品位達到7.96%，比中礦單獨再磨再選流程提高0.26 個百分點，鎳回收率達到83.65%，比中礦單獨再磨再選流程高0.25 個百分點。說明兩磨兩選流程要優(yōu)于中礦單獨再磨再選流程。

表1 兩種流程指標對比分析結果Table 1 Comparative analysis results of two processes

1.2 流程分析

在中礦單獨再磨再選工藝流程為中礦一次粗選、中礦一次掃選和中礦三次精選的閉路流程，在實際生產中反映出的流程結構問題較多,主要有代表性的問題如下：

（1）富集比低

通過多次流程考察發(fā)現中礦流程段選礦的富集比很低，而改造取消中礦再磨再選流程后，二段富集比比中礦單獨再磨再選工藝流程提高1.5 倍，選礦效率低是中礦單獨再磨再選工藝流程的問題之一。

（2）中礦入選鎳品位偏高

中礦流程主要處理的是二段一次精選排尾、二段一掃泡沫及中礦一次精選排尾，在生產實際中發(fā)現中礦入選品位較高，基本在0.8%～1.1%，入選品位高導致進入中礦段的金屬量大，中礦選礦段負荷增加，金屬量損失嚴重[7]。

（3）中礦段浮選流程來量不穩(wěn)定

中礦量來源復雜，導致流程來量不穩(wěn)定。實踐表明：中礦入選的產率比原來設計的高出3 倍以上，再加上入選中礦的原礦品位高，說明進入中礦流程的金屬量遠遠高于設計的量，在生產上也觀察到進入中礦旋流器分級的溢流礦漿不穩(wěn)定，時常出現冒礦現象，而且礦漿量不穩(wěn)，時而大，時而小，造成浮選作業(yè)環(huán)境紊亂，也是導致中礦再磨再選段選礦效果差的原因之一。

（4）中礦段給礦濃度不穩(wěn)定

由于中礦來源于二段精、掃選流程中上游流程中的泡沫沖洗水添加量對中礦給礦濃度的影響較大，在生產中，為保持泡沫能夠順利排出，操作人員對泡沫沖洗水量調整次數較頻繁，這就造成中礦段的添加水量變化次數頻繁，再加上中礦來量的不穩(wěn)定導致給礦濃度變化較大，給礦濃度變化時，有時相差10%的濃度變化，嚴重影響中礦浮選作業(yè)段的穩(wěn)定操作。

（5）中礦排尾鎳品位高

中礦流程的排尾鎳品位原高于設計的0.23%，多次流程考察顯示，中礦流程的排尾鎳品位在0.5%以上，一部分難選礦物基本在中礦再磨再選的流程段不能有效富集，損失在尾礦中，導致總尾礦鎳品位較高，可以說中礦排尾的鎳品位直接決定了總尾礦鎳品位的高低。

2 兩磨兩選流程和兩磨兩選+中礦再磨流程對比

2.1 兩磨兩選流程和兩磨兩選+中礦再磨流程指標對比

為了比對兩磨兩選流程和兩磨兩選+中礦再磨流程的優(yōu)劣性，對兩種流程的指標進行統(tǒng)計。從表2 數據可以看出，兩磨兩選+中礦再磨流程的指標體系較兩磨兩選流程有明顯的優(yōu)勢，尤其是低精礦鎳品位在原礦鎳品位降低的情況下有較大幅度的提升，由3.95%提高到4.45%?？偩V鎳品位由8.061%提升到8.28%，回收率由85.68%提高到85.72%。

表2 兩種流程指標數據情況Table 2 Index data of two processes

2.2 流程分析

對兩種流程進行進行考查，主要是流程的富集比數據見表3，從表3 中可以看出：兩磨兩選和兩磨兩選+中礦再磨流程對比，后者的二段各作業(yè)的鎳品位較改造前都有明顯的提升，尤其是二段粗選泡沫產品的質量提升對二段精選提供了有力的富集條件。同時也可以看出二段一次精選排尾（即返回量）的鎳品位較改造前有降低趨勢。其中最為顯著的是二段二次精選的泡沫鎳品位較改造前增加1%，增加幅度較大，說明中礦再磨實施后增加了中礦中有用礦物的單體解離度，使有用礦物更易富集到低精礦產品中。

表3 兩種流程鎳品位對比結果分析Table 3 Comparison results analysis of two processes

為了進一步考察流程中的問題，對中礦再磨前后的產品進行粒度組成分析表4、5 是中礦再磨給料和產品粒度組成及金屬品位分析。

表4 中礦再磨給料粒度組成及Ni 金屬含量分布Table 4 Particle size composition and Ni content distribution of middlings regrinding feed

從各粒級篩析產率來看，44.6～28.8 μm 粒級區(qū)間產率最高，-74 μm 含量從中礦再磨給料中85.66%變?yōu)榕帕现泻繛?9.24%，說明通過中礦再磨后細度增加不少。從金屬品位來看，中礦再磨后細粒級的鎳品位不同程度的都有所提高，尤其是-74 μm 粒級的金屬鎳品位顯著提高，說明通過中礦再磨后細粒級的礦物的單體解離度有所提高，為提高二段精礦鎳品位提供有力條件，-11.3 μm 粒級的鎳品位從再磨前的0.49%提高到0.60%。

表5 中礦再磨后產品粒度組成及Ni 金屬含量分布/%Table 5 Particle size composition and Ni metal content distribution of middling products after regrinding

3 結 論

（1）從中礦單獨再磨再選流程和兩磨兩選流程的指標對比分析，認為兩磨兩選流程工藝流程不論在總精礦鎳品位還是在回收率指標上都優(yōu)于中礦單獨再磨再選流程。后者總精礦鎳品位達到7.96%，比前者提高0.26 個百分點，鎳回收率達到83.65%，比前者提高0.25 個百分點。流程分析認為：中礦單獨再磨再選流程富集比低，中礦入選鎳品位偏高，中礦段負荷增加，金屬量損失嚴重，中礦段浮選流程來量不穩(wěn)定，中礦段給礦濃度不穩(wěn)定，中礦排尾鎳品位高是造成流程選礦效率的主要原因。

（2）兩磨兩選流程和兩磨兩選+中礦再磨流程指標對比分析認為：兩磨兩選+中礦再磨流程的指標體系較兩磨兩選流程有明顯的優(yōu)勢，低精礦鎳品位在原礦鎳品位降低的情況下有較大幅度的提升，低精礦鎳品位在原礦鎳品位降低的情況下有較大幅度的提升，由3.95%提高到4.45%，總精礦鎳品位由8.061%提升到8.28%，回收率由85.68%提高到85.72%。流程分析認為：兩磨兩選+中礦再磨流程的二段磨礦細度增加不少，從金屬品位來看，中礦再磨后細粒級的鎳品位不同程度的都有所提高，尤其是-74 μm 粒級的金屬鎳品位顯著提高，說明通過中礦再磨后細粒級的礦物的單體解離度有所提高，為提高二段精礦鎳品位提升提供有力條件。