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新疆某低品位銅鎳礦石的選礦試驗(yàn)研究

2018-06-20 09:09:46吳偉
新疆有色金屬 2018年4期
關(guān)鍵詞:銅鎳收劑黃鐵礦

吳偉

(新疆有色金屬研究所 烏魯木齊 830026)

我國(guó)鎳礦資源十分豐富,主要分布在西北、西南和東北地區(qū),占世界總儲(chǔ)量的1/4左右,年產(chǎn)鎳約占世界產(chǎn)量的2/3[1]。我國(guó)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(guó)產(chǎn)鎳的主要來(lái)源[2,3]。目前,我國(guó)銅鎳共生礦主要采用浮選工藝回收,較常見(jiàn)的有優(yōu)先浮選工藝和混合浮選工藝。近年來(lái),隨著閃速熔煉技術(shù)的出現(xiàn),大部分選礦廠(chǎng)不再直接進(jìn)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(kāi)展銅鎳浮選試驗(yàn)。

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(jiàn)輝銅礦、藍(lán)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(lèi)礦物,其次為蛇紋石、滑石、輝石類(lèi)礦物,有一些綠泥石、碳酸鹽類(lèi)礦物,還有少量的長(zhǎng)石、云母類(lèi)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(duì)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(lèi)礦物,其次為綠泥石、云母類(lèi)礦物。由于該銅鎳礦屬高氧化鎂低品位銅鎳礦,氧化鎂高達(dá)29.41%,脈石礦物以滑石、蛇紋石為主。針對(duì)礦石這些特點(diǎn),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(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究)。

3 銅鎳混合浮選的條件試驗(yàn)

3.1 碳酸鈉用量試驗(yàn)

表1 碳酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

從試驗(yàn)結(jié)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(xù)試驗(yàn)碳酸鈉用量選用1000g/t。

3.2 CMC用量試驗(yàn)

由于礦石中含MgO 高達(dá)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(jìn)行了CMC用量試驗(yàn)。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(yàn)結(jié)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(lèi)試驗(yàn)

銅鎳硫化礦浮選捕收劑種類(lèi)很多,為選擇合適的捕收劑,并針對(duì)本試驗(yàn)礦樣的特性,選擇了幾種比較典型的捕收劑進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),試驗(yàn)流程和結(jié)果分別見(jiàn)圖1及表2。

試驗(yàn)結(jié)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(xù)的試驗(yàn)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(lèi)試驗(yàn)工藝流程

表2 捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果

4 閉路試驗(yàn)

為了進(jìn)一步驗(yàn)證該試驗(yàn)的可行性,在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn),試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2。

圖2 閉路試驗(yàn)工藝流程

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(xì)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(yàn)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(xué)學(xué)報(bào),2000,2 : 16-19.

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

[4] 許時(shí).礦石可選性研究[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1981.

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