青海某镍多金属矿选矿试验研究

胡志凯

（北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京102600）

该矿石中含有大量滑石、蛇纹石、绿泥石等硅酸盐矿物，这些硅酸盐矿物容易泥化，恶化选浮选环境，同时增大药剂用量。部分硅酸盐矿物具有很好的可浮性，如其中的滑石具有天然可浮性，给浮选分离造成了极大的困扰。同时镍黄铁矿与磁黄铁矿、黄铁矿可浮性相近，浮选分离难度大，部分磁黄铁矿本身含镍，部分镍黄铁矿被磁黄铁矿所包裹，给提高镍品位及回收率带来了困难。本文在工艺矿物学研究基础上，进行大量工艺流程及药剂试验，取得了很好的经济技术指标，为以后类似矿石的选别提供了参考。

1 矿石性质

1．1 矿石的化学成分分析

矿石的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。

1．2 矿石的矿物组成

工艺矿物学研究表明，矿石中铜矿物主要为黄铜矿，镍矿物主要为镍黄铁矿；钴以类质同象形式主要赋存在镍黄铁矿，微量赋存在辉砷镍矿等硫化物矿物中，因此不能出单独的钴精矿，而是在镍精矿中与镍一起富集。在＞0．074mm粒级中镍黄铁矿、黄铜矿的占有率分别为72．50%和54．61%。在＜0．010mm粒级中镍黄铁矿、黄铜矿占有率分别为4．84%和12．67%，微细粒黄铜矿的含量极高，细粒、微细粒的黄铜矿极易损失于尾矿中。

脉石矿物主要有透闪石、滑石、蛇纹石，另有橄榄石、透辉石及绿泥石等矿物，有害杂质组分滑石、蛇纹石及绿泥石等的含量约为35%左右。

2 选矿试验研究

2．1 试验流程的选择

针对矿石特点，进行了两种工艺流程的探索试验：①以铜为主的滑石－铜镍等可浮－尾矿强化回收镍工艺流程（等可浮流程）；②抑滑石浮铜镍流程，原则流程（混合浮选流程）见图1。

表1 矿石的化学成分分析结果／%

表2 铜的化学物相分析结果／%

表3 镍的化学物相分析结果／%

以铜为主的滑石－铜镍等可浮－尾矿强化回收镍工艺流程结果见表4，抑滑石浮铜镍流程，工艺流程结果见表5。

图1 原则流程图

比较表4、表5的结果发现，混合浮选流程尾矿中损失的铜镍更多，且混合浮选抑制滑石过程中需加入大量抑制剂，对后续镍浮选及尾矿沉淀过滤造成负面影响，综合考虑采用等可浮流程。

表4 等可浮流程试验结果／%

表5 混合浮选试验流程结果／%

2．2 等可浮流程条件试验

2．2．1 磨矿细度试验

为选择合适的磨矿细度进行了试验，试验结果见图2。随着磨矿细度的增加，尾矿中损失的铜、镍、钴减少，当磨矿细度达到－0．074mm 65%时，进一步提高磨矿细度，回收率变化不明显，然而铜和镍的回收率却随着磨矿细度增加而降低，因此，磨矿细度取－0．074mm65%。

2．2．2 滑石及铜粗选捕收剂种类试验

在磨矿细度－．074mm 65%的条件下（下同）进行了滑石及铜的粗选捕收剂种类试验，试验结果见表6。

表6 滑石及铜粗选捕收剂种类试验结果／%

图2 磨矿细度试验结果

由表6结果可知，黄药类对镍的捕收能力强，酯－105对铜的捕收能力不足，APⅡ对铜矿物具有很好的选择性，对镍的捕收能力弱，因此选它作为滑石及铜的粗选捕收剂。

2．2．3 滑石及铜粗选捕收剂用量试验

图3是捕收剂用量试验结果，从结果可以看出当APⅡ用量超过30g／t时铜的回收率增加不明显，且铜的品位下降很快，因此APⅡ用量选30g／t。

2．2．4 滑石抑制剂试验

为了有效提高铜镍品位，必须加强对滑石的抑制，为此进行了滑石抑制剂试验，将水玻璃、六偏磷酸钠、瓜尔胶、CMC进行对比后，最终确定选用CMC作为滑石抑制剂。图4是CMC用量试验结果。

由图4可知，当CMC用量增加的时候铜和镍的品位都是增加的，同时二者的回收率都随之下降。因此选用CMC用量为400g／t。

图3 滑石及铜粗选捕收剂用量试验结果

图4 CMC用量试验结果

2．2．5 镍粗选捕收剂种类试验

图5是镍粗选捕收剂种类试验的结果，从结果可以看出，使用丁黄药可以取得最高的品位和最好的回收率。

2．2．6 镍粗选调整剂试验

图5 镍粗选捕收剂种类试验结果

为了强化对选铜尾矿中镍的回收，有必要进行镍的调整剂试验，将水玻璃、六偏磷酸钠、碳酸钠、石灰、BK546和不添加调整剂进行了对比试验，最终确定采用BK546作为调整剂。BK546的用量试验结果见图6。

从试验结果可以看出，镍回收率随着BK546的用量增加而提高。当BK546用量超过1000g／t时，镍的回收率不再增加，因此确定BK546的用量为1000g／t。

2．2．7 铜镍分离条件试验

采用石灰和BK536作为铜镍分离抑制剂，进行了试验，试验结果分别见表7和表8。从表7可以看出，随着石灰用量的增加，铜精矿品位增加，含镍先降低后增加，镍精矿品位先增加后降低，镍精矿中含铜增加，综合考虑，铜镍分离作业石灰用量取200g／t。BK536效果与石灰相似，取BK536用量100g／t。

图6 BK546用量试验结果

2．2．8 等可浮流程闭路试验

在前期条件试验的基础上进行优化，并开展了闭路试验，取得了很好的铜镍精矿指标，镍回收率高达80．67%，总镍精矿品位7．95%。铜精矿回收率62．14%，铜品位25．15，且镍精矿中16．48%的铜参与计价，总计铜回收率78．62%。试验流程见图7。实验结果见表9。

3 结 论

1）矿石属铜镍钴多金属矿，含铜0．20%，镍0．80%，钴0．025%。

2）铜矿物的特点是嵌布粒度细；选取的磨矿细度下解离度低；4．98%的铜分散在于蛇纹石、褐铁矿中；层状易浮硅酸盐矿物种类多，含量高，对铜矿物回收率产生较大的影响，这些因素决定铜回收率难以达到80%。

3）镍矿物的特点是粒度粗细极不均匀，部分细脉状及细粒、微细粒的镍矿物嵌布脉石矿物中；部分磁黄铁矿包裹细粒、微细粒的镍黄铁矿；部分磁黄铁含镍；选取的磨矿细度下镍矿物解离不够充分；层状易浮硅酸盐矿物种类多，含量高；这些因素对镍矿物回收率产生较大影响。

表7 石灰用量试验结果／%

表8 BK536用量试验结果／%

表9 闭路试验结果／%

图7 等可浮闭路试验流程图

4）针对矿石特点，采用以铜为主的滑石－铜镍等可浮－尾矿强化回收镍工艺流程，闭路试验指标如下：铜精矿：含铜25．15%，含镍1．23%，铜回收率62．14%；镍精矿：含镍7．95%，含铜0．40%，含钴0．24%，镍回收率80．67%，钴回收率75．76%。

［1］ 杜新，余成，秋允武．四川会理某低品位混合铜镍矿石浮选工艺研究［J］．有色金属：选矿部分，2011（1）：6－9．

［2］ 赵晖，李永辉，张汉平，等．某复杂铜镍矿的选矿试验研究［J］．矿冶工程，2009，29（5）：50－53．

［3］ 尹文新，代淑娟，韩跃新．提高某铜镍矿石铜镍选矿指标的选矿与实践［J］．有色金属，2004，56（3）：51－53．

［4］ 黄建芬，余江鸿．新疆某低品位铜镍矿选矿试验研究［J］．金属矿山，2011 （11）：92－95．

［5］ 呼振峰．某复杂铜镍硫化矿选矿试验［J］．现代矿业，2011（11）：13－16．

［6］ 龙涛，冯其明，卢毅屏．六偏磷酸钠在硫化铜镍矿浮选中的分离机理［J］．煤炭学报，2012，22（6）：1763－1769．