某高镁铜镍矿石浮选试验

胡志凯 谈伟军 曾克文 孙志健 万 丽

(1．北京矿冶研究总院，北京102628；2.矿物加工科学与技术国家重点试验室，北京102628；3.青海黄河矿业有限责任公司，青海 西宁 817000)

对于镍精矿来说，降低冶炼能耗，首先必须降低MgO含量。镍精矿MgO含量过高，除了会因冶炼炉温升高，增加冶炼成本，还会因炉渣的黏度增大，降低镍的冶炼回收率，影响熔炼效果，对于闪速炉来说，还会造成炉内结瘤，炉体局部腐蚀，并产生漏炉。

目前开采的硫化镍矿床中的脉石矿物多为含镁硅酸盐矿物等，含镁硅酸盐矿物易泥化，可浮性好，因而镍精矿普遍氧化镁含量较高[1-7]。因此，降低镍精矿镁含量对提高熔炼生产效率、降低生产成本十分有效。

1 矿石性质

某高镁铜镍矿石中铜矿物主要为黄铜矿，镍矿物主要为镍黄铁矿，铁矿物主要为磁铁矿，脉石矿物主要有透闪石、滑石、蛇纹石，橄榄石、透辉石及绿泥石等少量，有害杂质组分滑石、蛇纹石及绿泥石等的含量高达42%。矿石主要化学成分分析结果见表1，铜的化学物相分析结果见表2，镍的化学物相分析结果见表3。

表1 矿石主要化学成分分析结果

表2 铜的化学物相分析结果

表3镍的化学物相分析结果

Table3Nickephaseanalysisresultsoftheore%

镍相别含 量占有率硫化镍0．7598．68氧化镍0．011．32总 镍0．76100．00

由表1可知，矿石中有回收价值的元素主要为铜、镍、钴和铁，其中钴主要以类质同象形式赋存在镍黄铁矿中，在回收镍的同时同步富集；浮选尾矿中的磁铁矿将通过弱磁选工艺富集，本文不作介绍。

由表2可知，矿石中铜的氧化率较低，原生硫化铜占总铜的87.50%。

由表3可知，矿石中的镍主要为硫化镍，占总镍的98.68%。

2 试验结果与讨论

2.1 条件试验

条件试验采用2次粗选流程，实现铜镍同步富集。由于黄铜矿可浮性较好，且镍的品位较高，因此条件试验效果的评价以镍的指标为依据。

2.1.1 磨矿细度试验

为考查磨矿产品粒度对浮选指标的影响进行了磨矿细度试验，1次粗选的丁基黄药用量为60 g/t，2#油为32 g/t，2次粗选的药剂用量减半，试验结果见图1。

图1 磨矿细度试验结果

从图1可以看出，粗精矿镍品位随磨矿细度的提高而降低，回收率却随之升高；当磨矿细度达到-0.074 mm占70%以后再提高磨矿细度镍回收率增加缓慢。因此，确定铜镍混合粗选的磨矿细度为-0.074 mm占70%。

2.1.2 精选条件试验

精选试验的给矿为2次粗选的混合粗精矿，试验流程为1次精选流程。

2.1.2.1 抑制剂种类试验

含镁铜镍矿浮选的常用抑制剂有柠檬酸、CMC、淀粉、六偏磷酸钠，下面对这几种药剂及北京矿冶研究总院研发的改性CMC进行抑制效果对比试验。试验的抑制剂用量(对原矿，下同)均为300 g/t，丁基黄药用量为30 g/t，试验结果见图2。

从图2可以看出，改性CMC的抑制效果最佳，因此，后续试验以改性CMC为抑制剂。

2.1.2.2 改性CMC用量试验

改性CMC用量试验的丁基黄药用量为30 g/t，试验结果见图3。

从图3可以看出，改性CMC用量增大，铜镍混合精矿镍品位上升，镍回收率先上升后下降。综合考虑，确定精选1的改性CMC用量为300 g/t。

图2 抑制剂种类试验结果

图3 改性CMC用量试验结果

2.2 开路试验

以条件试验为基础进行的开路试验流程见图4，结果见表4。

图4 开路试验流程

从表4可以看出，采用图4所示的流程处理矿石，可获得铜品位为2.56%、镍品位为12.15%、铜回收率为61.28%、镍回收率为61.23%的铜镍混合精矿。

表4 开路试验结果

2.3 闭路试验

在条件试验和开路试验基础上进行了闭路试验，试验流程见图5，结果见表5。

图5 闭路试验

从表5可以看出，采用图5所示的流程处理矿石，可获得铜品位为2.28%、镍品位为11.81%、铜回收率为70.37%、镍回收率为76.20%的铜镍混合精矿，精矿MgO含量仅为4.38%，较好地抑制了含镁矿物的上浮。

3 结 论

(1)含镍0.76%、铜0.16%、氧化镁25.12%的某高镁铜镍矿石中铜矿物主要为黄铜矿，镍矿物主要为镍黄铁矿，铁矿物主要为磁铁矿，脉石矿物主要有透闪石、滑石、蛇纹石，橄榄石、透辉石及绿泥石等少量，有害杂质组分滑石、蛇纹石及绿泥石等的含量高达42%。矿石中有回收价值的元素主要为铜、镍、钴和铁，其中钴主要以类质同象形式赋存在镍黄铁矿中。矿石中铜、镍的氧化率均较低，原生硫化铜占总铜的87.50%，硫化镍占总镍的98.68%。

(2)矿石在磨矿细度为-0.074 mm占70%的情况下，采用2粗2扫2精，精选1尾矿连续2次精扫选，精选2尾矿与精扫选1精矿合并返回，其他中矿顺序返回流程处理，可获得铜品位为2.28%、镍品位为11.81%、铜回收率为70.37%、镍回收率为76.20%、氧化镁含量仅为4.38%的铜镍混合精矿。

(3)改性CMC可以有效抑制矿石中的含镁硅酸盐矿物，精选段总共添加480 g/t的改性CMC即可高效抑制含镁脉石矿物，最终精矿MgO含量仅为4.38%，达到一级品质量标准。

(4)试验确定的流程具有生产稳定，药剂成本低，精矿铜、镍品位高，氧化镁含量低等优点，是该矿石处理的高效、低成本流程。

[1] 李玄武，张亚辉，雷治武，等.基于柠檬酸-改性淀粉的金川铜镍精矿降镁提质[J].金属矿山，2015(7):64-68.

Li Xuanwu，Zhang Yahui，Lei Zhiwu，et al.Magnesium decrease and quality improvement of nickel-copper mixed concentrate in jinchuan based on citric acid-modified starch combination[J].Metal Mine，2015(7):64-68.

[2] 任允超，刘瑞强，杨 玮.某低品位镍矿石提镍降镁工艺研究[J].有色金属：选矿部分，2011(6):31-33.

Ren Yunchao，Liu Ruiqiang，Yang Wei.Study on process of depressing magnesium and improving nickel grade for low grade nickel ore[J].Nonferrous Metals：Mineral Processing Section，2011(6):31-33.

[3] 张亚辉，熊学广，张 家，等.用柠檬酸和六偏磷酸钠降低金川铜镍精矿镁含量[J].金属矿山，2013(5):67-74.

Zhang Yahui，Xiong Xueguang，Zhang Jia，et al.Decreasing the content of MgO in Jinchuan copper-nickel concentrate by citric acid and (NaPO3)6[J].Metal Mine，2013(5):67-74.

[4] 黄俊玮，张亚辉.铜镍硫化矿浮选技术难点研究进展[J].有色金属：选矿部分，2014(4):75-79.

Huang Junwei，Zhang Yahui.Research progress on floatation technological difficulties of copper-nickel sulfide ore[J].Nonferrous Metals：Mineral Processing Section， 2014(4):75-79.

[5] 万 磊，王 伟，岳守艳.巴布新几内亚马当省某铜镍矿的选矿试验[J].矿冶，2014(2):14-17.

Wan Lei，Wang Wei，Yue Shouyan.Experimental research on bnefication of a copper-nickle ore in Madang province of Papua New Guinea[J].Mine and Metallurgy，2014(2):14-17.

[6] 赵开乐，王昌良，邓 伟，等.某富镁贫铜镍矿石选矿新工艺研究[J].金属矿山，2013(12):73-77.

Zhao Kaile，Wang Changliang，Deng Wei，et al.Study on new beneficiation process of mg-rich copper-nickel lean ore[J].Metal Mine，2013(12):73-77.

[7] 周贺鹏，李运强，雷梅芬，等.某难选微细粒铜镍硫化矿选矿新工艺研究[J].矿冶工程， 2015(2):35-38.

Zhou Hepeng，Li Yunqiang，Lei Meifen，et al.New beneficiation technique for certain refractory fine copper-nickel sulfide ore[J].Mining and Metallurgical Engineering， 2015(2):35-38.