四川会理某低品位混合铜镍矿石浮选工艺研究.pdf

6 有色金属 选矿部分 2 0 1 1 年第1 期 D O I 1 0 ．3 9 6 9 ／j d s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 11 ．0 1 ．0 0 2 四川会理某低品位混合铜镍矿石浮选工艺研究 杜新，余成，邱允武 四川省冶金地质勘查院。成都6 1 0 0 5 1 摘要该矿含铜0 ．5 1 ％、镍0 ．3 5 ％，铜氧化率1 6 ．5 7 ％、镍氧化率2 1 ．5 1 ％。在工艺矿物学研究的基础上，采用 铜镍混合浮选工艺流程及工艺条件，采用活性炭脱药，在浮选前对矿浆进行较长时间充气搅拌，使铜、镍分离获得令 人满意的效果，获得了较高的铜、镍选矿技术指标。铜精矿含铜1 9 ．5 0 ％、回收率7 8 ．6 4 ％，镍精矿含镍3 ．4 0 ％、回收 率5 5 ．5 3 ％。 关键词铜镍矿；混合浮选；铜镍分离；浮选工艺 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 4文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 11 0 1 - 0 0 0 6 - 0 4 低品位混合铜镍矿石的浮选一直是国内外选矿 研究的难题之一，因为该类矿石不但铜、镍品位 低，组成复杂、互相包裹、分离困难，且还有部分 铜、镍被氧化，给浮选和分离带来了较大的困难。 本研究以四川会理某低品位铜镍混合矿石为研究对 象，进行浮选试验研究，在铜、镍分离过程中采用 活性炭脱药，在浮选前对矿浆进行充气搅拌，使 铜、镍分离获得令人满意的效果。 1矿石性质 1 ．1 原矿化学多元素分析 原矿化学多元素分析结果见表l 。 表1 原矿化学多元素分析结果 T a b l e1 R e s u l t so fc h e m i c a la n a l y s i so fr u n - o f - m i n eore／％ 项目 原生硫化铜次生硫化铜游离氧化铜结合氧化铜硫酸铜 合计 O ．5 1 9 1 0 0 ．O 硫化镍硫酸镍硅酸镍合计 0 ．3 7 2 1 0 0 ．0 品位0 ．4 1 00 ．0 2 20 ．0 2 2O ．0 6 40 ．0 0 1 分布率7 9 ．0 04 ．2 44 ．2 41 2 ．3 3O ．1 9 0 ．2 9 20 ．0 2 20 ．0 5 8 7 8 ．4 95 ．9 l 1 5 ．6 0 由表1 结果可以看出，矿石中可回收的有价组 分为铜、镍，有害杂质砷、锡、铅含量甚微。 1 ．2 铜、镍物相分析 铜、镍物相分析结果见表2 。 1 ．3 主要矿物嵌布特征 黄铜矿沿黄铁矿解理缝脉状穿入并被包裹，同 时，也有黄铁矿被包裹在里面。 针硫镍矿以细粉状的方式分布在粗粒黄铁矿晶 体中，其嵌布粒度往往不足lt t m 。 镍黄铁矿与黄铜矿、黄铁矿密切共生，常见与 黄铜矿一起组成包体，在光片中呈不规则状或火焰 收稿日期2 0 1 0 - - 0 9 2 0修回日期2 0 1 0 - 1 1 - l l 作者简介杜新 1 9 7 9 一 。男，重庆人，工程师。 状、星状等被包裹于黄铁矿和黄铜矿中。镍黄铁 矿、黄铜矿多为交代连生产出。 黄铁矿呈他形集合体、团块状产出，其边缘及内 侧常见与黄铜矿形成复杂的相互关系，即互为指掌穿 切、渗透和相互包裹。黄铁矿含量远大于黄铜矿。 橄榄石 假象 已全部蛇纹石化，主要为纤维 蛇纹石，并伴生大量铁质，局部有少量鳞片状滑石 集合体。 2 浮选工艺研究 2 ．1 浮选方案的选择 万方数据 2 0 11 年第1 期 杜新等四川会理某低品位混合铜镍矿石浮选工艺研究 7 铜镍矿石浮选分离有一个基本原则，即在铜、 镍难以分离时，宁可使铜进入镍精矿而尽量避免镍 进入铜精矿。因为铜精矿中的镍在冶炼过程中一般 不回收，而镍精矿中的铜在镍冶炼过程中是可以得 到较完全回收的。该矿原矿含铜O ．5 1 ％、含镍 0 ．3 5 ％，品位均较低。根据目前对低品位铜、镍矿 研究和生产实践，对该矿宜采用混合浮选铜镍分 离试验方案。 ．2 ．2 浮选试验 2 ．2 ．1 粗选p H 值试验 一般来说，对可浮性较差的铜镍硫化矿及矿石 中含有少量镍磁黄铁矿的矿石，为了提高镍的选矿 回收率，当必须回收这部分含镍磁黄铁矿时，多采 用酸性或弱酸性介质浮选；当硫化镍矿物可浮性一 般，而磁黄铁矿、黄铁矿等含量不高，矿浆自然 p H 已达到8 - 9 时，多采用自然p H 值浮选工艺； 用碳酸钠调浆的碱性介质浮选工艺，适用于硫化镍 矿物可浮性良好、在p H9 ～1 0 的范围内硫化镍矿 物与磁黄铁矿和黄铁矿等矿物可浮性差异较明显的 矿石【1 | 。 四川会理某低品位铜镍混合矿石p H 值试验的 选矿工艺流程见图l ，结果见表3 。 由表3 结果可以看出，当矿浆p H 值为弱酸性 或弱碱性时，矿物 特别是镍矿物 可浮性较好。 当p H6 左右时，选别效果最佳，且可不用再添加 硫酸铜作为活化剂。试验结果还表明，随着p H 值 的进一步下降选别效果变化不大。 原矿 药剂用量单位矾 上 尾矿 图l 矿浆p H 试验流程 F i g ．1 T h ef l o w s h e e to fp u l pp Ht e s t 2 ．2 ．2 再磨细度试验 表3 矿浆p H 试验结果 T a b l e3T h er e s u l t so fp u l pp Ht e s t／％ 粗精矿精选再磨细度试验选矿工艺流程见图2 ， 试验结果见图3 。 粗精矿精选过程中采用水玻璃抑制易浮的脉石矿 物，在流程中控制矿泥的走向，减少矿泥的影响[ 2 3 。 粗精矿再磨细度试验结果表明，随着磨矿细度 的增加，混合精矿中铜品位有所提高，但回收率下 降严重。电子探针检测结果表明，部分黄铜矿与包 裹了大量细粉状针硫镍矿的黄铁矿互相包裹交代， 其嵌布粒度在lI x m 左右。显而易见，采用常规机 械磨矿方法无法使其进一步解离，再磨后产生的过 磨结果只会造成铜回收率的下降。 2 ．3 铜镍分离试验 对铜镍混合精矿采用常规分离方法，难以获得 令人满意的分选效果。因在铜镍分离浮选过程中， 镍矿物表面的药膜常阻碍石灰与镍矿物作用，使镍 矿物没有充分受到石灰的抑制作用[ 3 1 。 因此，在分离试验中采用活性炭脱药，在浮选 前对矿浆进行充气搅拌，以便黄铜矿与镍矿物分 离开[ 4 ] 。 2 ．3 ．1 充气搅拌时间条件试验 铜镍混合精矿充气搅拌试验工艺流程见图4 ，一≥ 其试验结果见表4 。 从表4 试验结果可以看出，当充气搅拌时间达 到1 0m i n 时，铜镍的分选效果最佳。这说明在铜 镍混合精矿的分离过程中采取活性炭脱药后石灰抑 制含镍矿物[ 5 】，同时采用充气搅拌的方法，不但 万方数据 8 有色金属 选矿部分2 0 1 1 年第1 期 ；下同 混合精矿 图2 再磨细度试验流程 F i g ．2 T h ef l o w s h e e to fr e g r i n d i n gf i n e n e s st e s t 堡 褂 擎 叵 堡 趔 蝮 磨矿细度，．4 8 斗m ％ 图3 再磨细度试验结果 l 铜回收率；2 镍回收率；3 铜品位；4 镍品位 F i g ．3 n er e s u l t so fr e 嘶n d i n gf i n e n e s st e s t 可以增强脱药的效果，同时可以使含镍矿物更有效 地被抑制。 2 ．3 ．2 铜镍分离开路试验 铜镍分离开路试验流程见图5 ，试验结果见表5 。 试验结果表明，在铜、镍分离过程中采用活性炭 脱药，在浮选前对矿浆进行充气搅拌获得了预期的 效果。 混合精矿 量 铜精矿中矿1 中矿2镍精矿 图4 充气搅拌时间试验工艺流程 F i g ．4 T h ef l o w s h e e to fi n f l a t a b l es t r r i n gt i m e 表4 充气搅拌时间试验结果 T a b l e4T h er e s u l t so fi n f l a t a b l e s t r r i n gt i m e | ％ 石 混合精矿 铜精矿中矿1 中矿2镍精矿 图5 铜镍分离开路试验流程 F i g ．5 T h ef l o w s h e e to fo p e nc i r c u i tf o rc o p p e r - n i c k e ls e p a r a t i o n 2 ．4 磁选探索试验 为了考察采用磁选方法除去磁黄铁矿、提高镍 精矿品位的可能性，将浮选分离获得的镍精矿进行 脱药、再磨，然后采用磁选管进行脱除磁黄铁矿的 探索试验。分别在7 9 ．5 7 7k A ／m 和1 5 9 ．1 5 4k A ／m 的磁场强度下对镍精矿进行试验。试验结果见表6 。 表6 的试验结果表明，采用磁选方法也无法提 高镍精矿的品位，甚至不能降低镍精矿中铜的含量。 磁选试验的结果与岩矿鉴定和电子探针的结论 万方数据 2 0 11 年第1 期 杜新等四川会理某低品位混合铜镍矿石浮选工艺研究 9 表5 铜镍分离开路试验结果 T a b l e5T h er e s u l t s o fo p e nc i r c u i tf o rc o p p e r - n i c k e l s e p a r a t i o n ／％ 相吻合，并且再一次表明，该矿样中的铜、镍、硫 采用机械选矿方法很难使其有效分离。 表6 磁选分离试验结果 T a b l e6T h er e s u l t so fm a g n e t i cs e p a r a t i o n／％ 2 ．5 闭路试验 根据上述试验确定的条件进行闭路试验，结果 列入表7 中。 3 结论 1 四川会理某低品位铜镍矿石铜品位O ．4 9 ％、 氧化率1 6 ．5 7 ％，镍品位为0 3 5 ％、氧化率2 1 ．5 1 ％。 表7 闭路试验结果 T a b l e7 T h er e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t／％ 该矿石属于低品位混合铜镍矿石。 2 该矿石的物质组成研究结果表明，矿石中 的铜、镍矿物嵌布关系复杂，互相包裹，难以分 离。铜大部分以黄铜矿的形式存在，而镍主要以细 粉状针硫镍矿散布在黄铁矿中。 3 试验结果表明，对于低品位铜镍混合矿石， 采用本研究的铜镍混合浮选工艺流程及工艺条件， 即在铜镍混合精矿分离前加入活性炭脱药，浮选前 进行较长时间的充气搅拌，能够取得比较满意的分 离效果。 参考文献 [ 1 ] 许荣华．硫化镍及硫化铜镍矿石选矿概述[ J ] ．昆明理工 大学学报，2 0 0 0 4 1 6 - 1 9 ． [ 2 ] 师伟红，刘守信．金平贫镍矿选矿试验研究[ J ] ．有色金 属 选矿部分 ，2 0 0 9 2 1 1 1 3 ． [ 3 ] 魏星，汪景岐．铜镍分离的试验研究及工业实践[ J ] ．矿 冶工程，2 0 0 4 8 5 3 5 5 ． [ 4 ] B A 科列夫．铜镍混合精矿的分离[ J ] ．国外金属矿 选矿。2 0 0 7 4 3 6 3 8 ． [ 5 ] 邢方丽，肖宝清．新疆某低品位铜镍矿选矿试验研究[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 1 2 0 2 5 ． M i n e r a lp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yr e s e a r c ho nal o w - g r a d ec o p p e r - n i c k e lo r ei nS i c h u a n D UX ／n ，l WC h e n g ，e z uY u n w u S i c h u a nI n s t i t u t eo fM e t a l l u r g i c a lG e o l o g ya n dE x p l o r a t i o n , C h e n g d u6 10 0 5 1 ，C h i n a A b s t r a c t T h el o w - g r a d ec o p p e r - n i c k e lo r ec o n t a i n s0 ．3 5 ％c o p p e r ，0 ．3 5 ％n i c k e l ，t h ec p p e r o x y g e n a t i o ne f f i c i e n c ya n dt h en i c k e lo x y g e n a t i o ne f f i c i e n c yw a s1 6 ．5 7 ％a n d2 1 ．5 1 ％r e s p e c t i v e l y ．B a s eo n t h es t u d yo fm i n e r a l o g i c a lr e s e a r c h ，c o p p e r - n i c k e lb u l kf l o t a t i o np r o c e s sw a sa d o p t e d ，a b s o r b e n tc h a r c o a lw a s u s e dt or e m o v er e a g e n ta n do r es l u r r yW a sa e r a t e da n ds t i r r e df o ral o n gt i m eb e f o r ec o p p e r - n i c k e le p a r a t i o n p r o c e s si n o r d e rt oo b t m ns a t i s f a c t o r y s e p a r a t i o nr e s u l t ．H i g h e r t e c h n i c a li n d i c a t o r sa r ea c h i e v e dw i t ht h e g r a d e o fc o p p e rc o n c e n t r a t ea s1 9 ．5 0 ％，t h er e c o v e r yo fc o p p e rc o n c e n t r a t ew a s7 8 ．6 4 ％，t h eg r a d eo f n i c k e lc o n c e n t r a t ew a s3 ．4 0 ％a n dt h er e c o v e r yo fn i c k e lc o n c e n t r a t ew a s5 5 ．5 3 ％． K e yw o r d s c o p p e r - n i c k e lo r e ；b u l kf l o t a t i o n ；s e p a r a t i o no fc o p p e ra n dn i c k e l ；f l o t a t i o nt e c h n o l o g y 万方数据