新疆某低品位銅鎳礦石的選礦試驗研究

吳偉

（新疆有色金屬研究所 烏魯木齊 830026）

我國鎳礦資源十分豐富，主要分布在西北、西南和東北地區，占世界總儲量的1/4左右，年產鎳約占世界產量的2/3［1］。我國的鎳礦以銅鎳共生礦和鐵鎳共生礦為主，銅鎳共生礦是我國產鎳的主要來源［2，3］。目前，我國銅鎳共生礦主要采用浮選工藝回收，較常見的有優先浮選工藝和混合浮選工藝。近年來，隨著閃速熔煉技術的出現，大部分選礦廠不再直接進行銅鎳浮選分離［4］，而只直接選別出銅鎳混合精礦。本研究將以新疆某低品位銅鎳礦石為原料開展銅鎳浮選試驗。

1 礦石的礦物組成

該銅鎳礦中的金屬礦物主要為磁鐵礦、磁黃鐵礦，其次為鎳黃鐵礦、黃銅礦，還有少量的墨銅礦、黃鐵礦，偶爾可見輝銅礦、藍輝銅礦、尖晶石、紫硫鎳礦、方鉛礦等礦物。脈石礦物主要為橄欖石、閃石類礦物，其次為蛇紋石、滑石、輝石類礦物，有一些綠泥石、碳酸鹽類礦物，還有少量的長石、云母類礦物，還有微量的其他礦物。

2 流程方案的選擇

該銅鎳礦原礦中的鎳、銅品位分別為 0.42%、0.26%，礦石中鎳、銅的氧化率都不高，對鎳、銅而言，該礦為原生硫化礦。其中的主要金屬礦物為磁黃鐵礦，其次為黃銅礦、鎳黃鐵礦、磁鐵礦。脈石礦物主要為滑石、蛇紋石、碳酸鹽類礦物，其次為綠泥石、云母類礦物。由于該銅鎳礦屬高氧化鎂低品位銅鎳礦，氧化鎂高達29.41%，脈石礦物以滑石、蛇紋石為主。針對礦石這些特點，最終確定為銅鎳混選再分離的工藝流程（此處不再贅述分離過程的實驗研究）。

3 銅鎳混合浮選的條件試驗

3.1 碳酸鈉用量試驗

表1 碳酸鈉用量試驗結果

從試驗結果看，隨著碳酸鈉用量的增加，銅鎳粗精礦品位變化不大，但銅鎳回收率逐漸增加，銅鎳粗精礦MgO含量逐漸降低，綜合考慮后續試驗碳酸鈉用量選用1000g/t。

3.2 CMC用量試驗

由于礦石中含MgO 高達29.41%，且大部分以極易上浮的滑石、蛇紋石形式存在于礦石中，為提高混合精礦品位并降低精礦中MgO的含量，進行了CMC用量試驗。固定條件：原礦磨至-0.074mm占70%，碳酸鈉用量1000g/t,采用Z-200與乙黃藥和丁銨黑藥做銅鎳礦物捕收劑。從試驗結果可以看出，隨著 CMC用量的增加，銅鎳混合精礦品位也隨之提高，MgO含量降低，但銅鎳回收率隨著減少。合適的CMC用量為100g/t。

3.3 捕收劑種類試驗

銅鎳硫化礦浮選捕收劑種類很多，為選擇合適的捕收劑，并針對本試驗礦樣的特性，選擇了幾種比較典型的捕收劑進行了對比試驗，試驗流程和結果分別見圖1及表2。

試驗結果表明，銅鎳混浮采用Z-200與丁黃藥+丁銨黑藥組合藥劑作捕收劑，所獲得的混合精礦銅鎳回收率都最高。在后續的試驗中選用Z-200與丁黃+丁銨黑藥組合作為銅鎳混選的捕收劑。

圖1 捕收劑種類試驗工藝流程

表2 捕收劑種類試驗結果

4 閉路試驗

為了進一步驗證該試驗的可行性，在條件試驗的基礎上進行了閉路試驗，試驗流程見圖2。

圖2 閉路試驗工藝流程

5 實驗結論

（1）新疆某低品位銅鎳礦石屬低銅鎳高多金屬礦石，主要有用元素為銅、鎳，主要有用礦物為黃銅礦、鎳黃鐵礦、紫硫鎳礦、含鎳磁黃鐵礦，銅鎳主要以硫化物形式存在，分別占總銅鎳的 85.36%和 82.32% ，銅鎳緊密共生，分離難度較大，宜采用混浮工藝回收銅鎳。

（2）在磨礦細度為-200目占 70% 的情況下，采用兩次粗選、兩次掃選、兩次精選、中礦順序返回閉路流程處理該礦石，最終獲得了含銅 5.62 %，含鎳 8.18%，銅回收率 76.16%，鎳回收率 75.75%的混合精礦。

[1] 王云.四川某地鉑鎳礦選礦試驗研究[J].四川有色金屬.1999,2： 28-34.

[2] 許榮華.硫化鎳及硫化銅鎳礦石選礦概述[J].昆明理工大學學報，2000,2 ： 16-19.

[3] 周賀鵬,譚亮,姜學瑞,等.通化松柏嶺銅鎳礦石工藝礦物學特征[J].金屬礦山,2011,4： 72-76.

[4] 許時.礦石可選性研究[M].北京：冶金工業出版社,1981.