硫化铜镍矿分选难点与工艺技术进展

王飞龙，龚 强，贺国春

（青海黄河矿业有限责任公司，青海 格尔木 810016）

镍具备极高的抗腐蚀性，同时具有良好的延展性和铁磁性，在现代军工行业有着广泛的应用，比如：钢铁行业、电池电镀行业、航天材料行业、雷达和飞机行业。预计到2018年全球的镍矿产量极有可能由2017年的204万吨增长至217万吨[1]，同年全球对镍矿的需求量将有可能增致220万吨。由于红土镍矿和硅酸镍矿都是氧化矿，不能采取浮选分离技术提取镍，所以工业技术上常常采用火法、湿法以及浸出等技术方法，但是这几种采取技术的生产成本较高、设备损耗非常大，再加上现有技术还不够完善，导致湿法、火法和浸出技术在实际领域内的应用规模很狭窄。因此，目前世界上对镍元素的提取主要以开发硫化铜镍矿为主。根据化学分析可知，硫化铜镍矿的成分复比较复杂，存在低品位、氧化速度较快的缺点，同时而脉石矿物易泥化、可浮性好的矿石品质导致了镍元素回收率较低、含镁脉石含量较高、铜镍单体分离困难等。所以，进一步总结分析硫化铜镍矿浮选相关技术，有利于减少镍元素的损耗。

1 硫化铜镍矿浮选技术的难点

1.1 铜镍矿物单体解离技术困难

由于硫化铜镍矿的内部组成成分极其复杂，其中金属矿物质就有多达四五种，比如黄铜矿、镍黄铁矿等这些硫化物具有天然的可浮性[2]，且性能优良，然而矿物质内部颗粒之间镶嵌密度不均匀，单体之间解离的不充分和不完全及其造成最后过度磨碎出现粉末现象。镍元素字啊镍黄铁矿当中含量较高，但镍矿物又与磁黄铁矿等金属硫化矿石之间镶嵌紧密，造成一部分的镍黄铁矿以类质同象的存在出现在磁黄铁矿的晶格当中。然而，即使这种情况，精细打磨也难以充分将镍元素解离出来，其中的镍黄铁矿非常容易伴随其他杂质矿物进入尾矿中，从而降低了镍元素的回收率。另外还有一些黄铜矿和其他矿石混合后极有可能与其形成更加紧密的镶嵌密度还有可能导矿石之间的密度越加精细，这些都会导致铜镍矿物单体解离的难度加大。

1.2 含镁脉石矿物容易和其他矿物混合

因为在硫化铜镍矿中蛇纹石等含镁脉石矿物的含量较高，非常容易混杂到精良矿石中造成精矿氧化镁（MgO2）的含量超标，从而导致精炼过后的炉渣之间粘结度加大，使得炉膛易结瘤而影响之后的正常生产过程[3]。所以硫化铜镍矿的分离浮选技术的一大技术难点就是降低精炼镍矿当中的镁元素含量。在整个操作流程当中镁元素流入镍精矿的方式包括：滑石等一些含镁的硅酸盐脉石矿物由于其可浮性能优良好、质地较软比较容易破碎，所以在浮选时容易被纳入镍精矿中；因为硫化矿物之间颗粒密度较小分布不均匀、单体很难得到充分解离，氧化镁脉石矿物就和硫化矿物一同被吸附进精矿里面。

1.3 铜镍分离过程中易造成镍铜互相混杂

铜镍分离办法是将经过浮选技术得到的铜镍晶矿石再次分离得到镍精矿和铜精矿两种纯度较高的精矿过程[4]。在整个过程既可以选择利用浮选技术直接将铜元素先萃取出来，也可以现将铜镍混合晶矿石经过冶炼制成高冰镍物质，然后再将高冰镍进行高度打磨高度浮选使之分离浮现。

在整个分离过程由于技术问题很容易出现问题。比如，由于铜镍矿石中铜镍元素是相互共生共存关系，铜镍之间嵌合密度精细，未经完全分离的两种物质元素非常容易互相吸附进对方之中，从而导致镍元素的分离回收效率降低。

2 硫化铜镍矿浮选工艺应用进展

有关硫化铜镍矿的浮选相关工艺办法及其应用，硫化铜镍矿中镍的可浮性要弱于铜元素[5]，当矿石中镍的含量低于铜，而且在硫化铜镍矿物的单体具有简单的共生关系时有必要优先采用采用浮选办法。这一办法可以直接得到镍含量较低的铜精矿，办法简单，生产成本低廉；但是缺点是在浮选过程中有一部分镍不易萃取，因而降低了镍的回收率，实际应用较少。但与之传统方法相比，浮选方法在实际应用还是优于传统，见表1所示。

表1 实浮选方法与传统方法效果对比结果

通过表一的对比，我们可以看出尽管硫化铜镍矿浮选技术还是存在不稳定性、易波动的缺点，但是在硫化铜镍矿等量的条件下，浮选技术可以大幅度提高镍的提取，从而加大硫化铜镍矿的分离纯度，打造精矿石。

3 浮选药剂分选过程

有关硫化铜镍矿浮选技术的相关用药，是采用组合用药的试剂办法。组合用药就是需要根据矿石性质选择药剂的种类，判断药剂的性能针对，以此来对药剂进行合理配对合添加。

在硫化镍矿石浮选中，是要根据矿石的品位进行选择的。浮选试测定证实乙黄药与丁铵黑药的用药剂组合使用要优于其他试剂的使用。前者会发生彼此间的相互吸附，增加吸附量。

4 结语

本文对硫化铜镍矿分选难点与工艺技术进展进行分析，依托硫化铜锡矿浮选技术，根据硫化铜锡矿浮选技术进行的相关难点，对锡矿浮选技术的应用，实现浮选药剂的选择，论证了硫化铜锡矿浮选技术具备极高的有效性。希望本文的研究能够为硫化铜锡矿浮选技术提供理论依据。