青海某鎳多金屬礦選礦試驗研究

胡志凱

（北京礦冶研究總院礦物加工科學與技術國家重點實驗室，北京102600）

該礦石中含有大量滑石、蛇紋石、綠泥石等硅酸鹽礦物，這些硅酸鹽礦物容易泥化，惡化選浮選環境，同時增大藥劑用量。部分硅酸鹽礦物具有很好的可浮性，如其中的滑石具有天然可浮性，給浮選分離造成了極大的困擾。同時鎳黃鐵礦與磁黃鐵礦、黃鐵礦可浮性相近，浮選分離難度大，部分磁黃鐵礦本身含鎳，部分鎳黃鐵礦被磁黃鐵礦所包裹，給提高鎳品位及回收率帶來了困難。本文在工藝礦物學研究基礎上，進行大量工藝流程及藥劑試驗，取得了很好的經濟技術指標，為以后類似礦石的選別提供了參考。

1 礦石性質

1．1 礦石的化學成分分析

礦石的化學成分分析結果見表1。銅的化學物相分析結果見表2。鎳的化學物相分析結果見表3。

1．2 礦石的礦物組成

工藝礦物學研究表明，礦石中銅礦物主要為黃銅礦，鎳礦物主要為鎳黃鐵礦；鈷以類質同象形式主要賦存在鎳黃鐵礦，微量賦存在輝砷鎳礦等硫化物礦物中，因此不能出單獨的鈷精礦，而是在鎳精礦中與鎳一起富集。在＞0．074mm粒級中鎳黃鐵礦、黃銅礦的占有率分別為72．50%和54．61%。在＜0．010mm粒級中鎳黃鐵礦、黃銅礦占有率分別為4．84%和12．67%，微細粒黃銅礦的含量極高，細粒、微細粒的黃銅礦極易損失于尾礦中。

脈石礦物主要有透閃石、滑石、蛇紋石，另有橄欖石、透輝石及綠泥石等礦物，有害雜質組分滑石、蛇紋石及綠泥石等的含量約為35%左右。

2 選礦試驗研究

2．1 試驗流程的選擇

針對礦石特點，進行了兩種工藝流程的探索試驗：①以銅為主的滑石－銅鎳等可浮－尾礦強化回收鎳工藝流程（等可浮流程）；②抑滑石浮銅鎳流程，原則流程（混合浮選流程）見圖1。

表1 礦石的化學成分分析結果／%

表2 銅的化學物相分析結果／%

表3 鎳的化學物相分析結果／%

以銅為主的滑石－銅鎳等可浮－尾礦強化回收鎳工藝流程結果見表4，抑滑石浮銅鎳流程，工藝流程結果見表5。

圖1 原則流程圖

比較表4、表5的結果發現，混合浮選流程尾礦中損失的銅鎳更多，且混合浮選抑制滑石過程中需加入大量抑制劑，對后續鎳浮選及尾礦沉淀過濾造成負面影響，綜合考慮采用等可浮流程。

表4 等可浮流程試驗結果／%

表5 混合浮選試驗流程結果／%

2．2 等可浮流程條件試驗

2．2．1 磨礦細度試驗

為選擇合適的磨礦細度進行了試驗，試驗結果見圖2。隨著磨礦細度的增加，尾礦中損失的銅、鎳、鈷減少，當磨礦細度達到－0．074mm 65%時，進一步提高磨礦細度，回收率變化不明顯，然而銅和鎳的回收率卻隨著磨礦細度增加而降低，因此，磨礦細度取－0．074mm65%。

2．2．2 滑石及銅粗選捕收劑種類試驗

在磨礦細度－．074mm 65%的條件下（下同）進行了滑石及銅的粗選捕收劑種類試驗，試驗結果見表6。

表6 滑石及銅粗選捕收劑種類試驗結果／%

圖2 磨礦細度試驗結果

由表6結果可知，黃藥類對鎳的捕收能力強，酯－105對銅的捕收能力不足，APⅡ對銅礦物具有很好的選擇性，對鎳的捕收能力弱，因此選它作為滑石及銅的粗選捕收劑。

2．2．3 滑石及銅粗選捕收劑用量試驗

圖3是捕收劑用量試驗結果，從結果可以看出當APⅡ用量超過30g／t時銅的回收率增加不明顯，且銅的品位下降很快，因此APⅡ用量選30g／t。

2．2．4 滑石抑制劑試驗

為了有效提高銅鎳品位，必須加強對滑石的抑制，為此進行了滑石抑制劑試驗，將水玻璃、六偏磷酸鈉、瓜爾膠、CMC進行對比后，最終確定選用CMC作為滑石抑制劑。圖4是CMC用量試驗結果。

由圖4可知，當CMC用量增加的時候銅和鎳的品位都是增加的，同時二者的回收率都隨之下降。因此選用CMC用量為400g／t。

圖3 滑石及銅粗選捕收劑用量試驗結果

圖4 CMC用量試驗結果

2．2．5 鎳粗選捕收劑種類試驗

圖5是鎳粗選捕收劑種類試驗的結果，從結果可以看出，使用丁黃藥可以取得最高的品位和最好的回收率。

2．2．6 鎳粗選調整劑試驗

圖5 鎳粗選捕收劑種類試驗結果

為了強化對選銅尾礦中鎳的回收，有必要進行鎳的調整劑試驗，將水玻璃、六偏磷酸鈉、碳酸鈉、石灰、BK546和不添加調整劑進行了對比試驗，最終確定采用BK546作為調整劑。BK546的用量試驗結果見圖6。

從試驗結果可以看出，鎳回收率隨著BK546的用量增加而提高。當BK546用量超過1000g／t時，鎳的回收率不再增加，因此確定BK546的用量為1000g／t。

2．2．7 銅鎳分離條件試驗

采用石灰和BK536作為銅鎳分離抑制劑，進行了試驗，試驗結果分別見表7和表8。從表7可以看出，隨著石灰用量的增加，銅精礦品位增加，含鎳先降低后增加，鎳精礦品位先增加后降低，鎳精礦中含銅增加，綜合考慮，銅鎳分離作業石灰用量取200g／t。BK536效果與石灰相似，取BK536用量100g／t。

圖6 BK546用量試驗結果

2．2．8 等可浮流程閉路試驗

在前期條件試驗的基礎上進行優化，并開展了閉路試驗，取得了很好的銅鎳精礦指標，鎳回收率高達80．67%，總鎳精礦品位7．95%。銅精礦回收率62．14%，銅品位25．15，且鎳精礦中16．48%的銅參與計價，總計銅回收率78．62%。試驗流程見圖7。實驗結果見表9。

3 結 論

1）礦石屬銅鎳鈷多金屬礦，含銅0．20%，鎳0．80%，鈷0．025%。

2）銅礦物的特點是嵌布粒度細；選取的磨礦細度下解離度低；4．98%的銅分散在于蛇紋石、褐鐵礦中；層狀易浮硅酸鹽礦物種類多，含量高，對銅礦物回收率產生較大的影響，這些因素決定銅回收率難以達到80%。

3）鎳礦物的特點是粒度粗細極不均勻，部分細脈狀及細粒、微細粒的鎳礦物嵌布脈石礦物中；部分磁黃鐵礦包裹細粒、微細粒的鎳黃鐵礦；部分磁黃鐵含鎳；選取的磨礦細度下鎳礦物解離不夠充分；層狀易浮硅酸鹽礦物種類多，含量高；這些因素對鎳礦物回收率產生較大影響。

表7 石灰用量試驗結果／%

表8 BK536用量試驗結果／%

表9 閉路試驗結果／%

圖7 等可浮閉路試驗流程圖

4）針對礦石特點，采用以銅為主的滑石－銅鎳等可浮－尾礦強化回收鎳工藝流程，閉路試驗指標如下：銅精礦：含銅25．15%，含鎳1．23%，銅回收率62．14%；鎳精礦：含鎳7．95%，含銅0．40%，含鈷0．24%，鎳回收率80．67%，鈷回收率75．76%。

［1］ 杜新，余成，秋允武．四川會理某低品位混合銅鎳礦石浮選工藝研究［J］．有色金屬：選礦部分，2011（1）：6－9．

［2］ 趙暉，李永輝，張漢平，等．某復雜銅鎳礦的選礦試驗研究［J］．礦冶工程，2009，29（5）：50－53．

［3］ 尹文新，代淑娟，韓躍新．提高某銅鎳礦石銅鎳選礦指標的選礦與實踐［J］．有色金屬，2004，56（3）：51－53．

［4］ 黃建芬，余江鴻．新疆某低品位銅鎳礦選礦試驗研究［J］．金屬礦山，2011 （11）：92－95．

［5］ 呼振峰．某復雜銅鎳硫化礦選礦試驗［J］．現代礦業，2011（11）：13－16．

［6］ 龍濤，馮其明，盧毅屏．六偏磷酸鈉在硫化銅鎳礦浮選中的分離機理［J］．煤炭學報，2012，22（6）：1763－1769．