某銅鎳礦選廠銅精礦提質降鎂選礦工藝研究

王 曉 朱明遠 何續亮 劉鵬飛 秦 浩

（新疆亞克斯資源開發股份有限公司）

我國的鎳礦資源以硫化銅鎳礦為主，并且占總鎳資源的90%以上。硫化銅鎳礦物的選礦方法主要有浮選、生物選礦以及化學提取3種［1］，其中浮選法是最為經濟和常用的方法。常用浮選工藝有混合浮選、優先浮選（如新疆喀拉通克銅鎳礦）、階段磨浮（如甘肅金川公司）、脫泥—浮選（如云南金平鎳礦）以及閃速浮選（如吉林吉恩鎳業公司、金川公司）等，混合浮選以其優良的適應性廣泛應用于國內各大鎳礦山［2-3］。

硫化銅鎳礦浮選存在的主要問題:①含鎂硅酸鹽脈石礦物難抑制［4-6］；②銅鎳礦物單體解離困難［7-8］；③銅鎳分離互含嚴重［9］。針對上述問題，選礦研究人員在藥劑和工藝方面進行了大量的試驗研究，并取得了一定成效，但鎂硅酸鹽礦物難抑制一直是各礦山亟待解決的問題。

新疆某銅鎳礦選廠采用一段閉路磨礦—銅鎳混合浮選—銅鎳分離工藝進行選別。隨著生產的推進，礦石性質發生了變化，滑石等含鎂硅酸鹽含量增加，銅精礦品質下降，有時銅精礦含銅降至20%以下，生產指標極不穩定。為保證銅精礦品質，在混合精選段加大抑制劑用量，銅精礦中的MgO含量有所下降，但鎳回收率也隨之降低。為了解決上述問題，對該礦選別工藝進行了研究，并根據研究結果進行生產工藝改造，以優化生產指標。

1 礦石性質

新疆某銅鎳礦各礦區礦體為輕微氧化的中低品位銅鎳硫化礦石。經配礦后，入選原礦含鎳0.44%，含銅0.27%。礦石中的金屬礦物以鎳黃鐵礦、黃銅礦和磁黃鐵礦為主；脈石礦物以輝石、橄欖石和滑石為主。鎳主要以鎳黃鐵礦形式存在，少量或微量以紫硫鎳礦、方硫鐵鎳礦以及針鎳礦的形式存在。磁黃鐵礦、黃銅礦和部分脈石礦物中也含有少量鎳。礦石中的礦物種類較多，形態變化較大，嵌布關系復雜，具有不均勻細粒嵌布的特征。鎳黃鐵礦多呈形態各異的粒狀，沿黃銅礦或磁黃鐵礦的邊緣、粒間、裂隙及孔洞充填交代而構成較為復雜的鑲嵌關系，粒度相對較細，難于單體解離。

礦石具星散浸染狀構造，結構較為松疏。礦石中各礦物的可碎性和可磨性等機械性能差異較大，有些礦物極易生成細泥而使分選環境惡化。入選礦石化學多元素分析結果見表1，銅物相分析結果見表2。

?

?

2 銅鎳分離原工藝流程及存在的問題

2.1 銅鎳分離原工藝流程

選廠原工藝流程主要分為銅鎳混合浮選和銅鎳分離兩個部分。原礦經調漿后進入銅鎳混合浮選，獲得銅鎳混合精礦，具體流程為1粗2精2掃；銅鎳混合精礦經調漿后進入分離作業，獲得銅精礦和鎳精礦，具體流程為1粗4精2掃。浮選機為SF-4、SF-1.2兩種型號。粗選段配置4臺SF-4浮選機，掃選一段、二段各配置2臺SF-4浮選機，精選一、二段各配置2臺SF-4浮選機，精選三段配置2臺SF-1.2浮選機，精選四段配置1臺SF-1.2浮選機。原工藝鎳銅分離流程見圖1。

2.2 原工藝流程存在的問題

改造前混合粗選泡沫經過兩段精選得銅鎳混合精礦。隨著生產推進，原礦性質發生變化，入選礦石銅鎳礦品位降低，鎳礦物嵌布變細，脈石礦物滑石、蛇紋石以及綠泥石含量增加，混合浮選段所得混合銅鎳精礦品位降低，雜質MgO含量高于5%，造成銅鎳分離后銅精礦中MgO雜質含量高于4%，銅精礦品位僅22.2%，有時降低至20%以下，生產指標極不穩定。若在混合浮選精選段加大抑制劑羧甲基纖維素的用量，部分鎳礦物也被抑制進入尾礦中，導致鎳回收率降低。

3 銅鎳分離工藝技術改造及效果分析

針對高鎂脈石無法在混合精選作業中有效剔除的難題，對分離工藝進行了流程改造。流程改造總體貫徹“脈石礦物能抑早抑，分類分段抑制”的原則，把復雜的脈石礦物分類分段抑制，逐漸降低脈石礦物的含量。

原礦中易浮礦物按可浮性排序為滑石＞銅精礦＞輝石、橄欖石＞鎳精礦。在混合精選段，通過添加抑制劑，改變輝石、橄欖石的可浮性，將輝石、橄欖石脫除，讓滑石、銅礦物、鎳礦物一并進入銅鎳分離系統。在銅鎳分離系統中，不加脈石抑制劑，讓滑石、銅精礦等可浮，只添加抑制鎳精礦的藥劑抑鎳，獲得鎳精礦產品以及銅精礦+滑石的混合產物，再增加銅鎂再分離的工藝，并添加滑石抑制劑，分別獲得銅精礦產品和滑石。該工藝降低了銅精礦中MgO的含量，提高了銅精礦的品質，同時解決了在混合精選階段部分鎳礦物和滑石一同被抑制的難題。

銅鎂再分離采用抑鎂浮銅工藝，生產布置1精1掃流程。銅礦物+滑石的混合產物經過精選作業，獲得銅精礦，中礦進掃選，掃選泡沫返回精選作業，掃選尾礦進入原礦混合浮選段掃選作業。改造后工藝流程見圖2，改造前后指標見表3。

由表3可知，工藝流程改造后，所得銅精礦銅品位由22.21%提高至24.68%，MgO含量由4.98%降低至2.12%，銅回收率由68.25%提高至69.55%，提高了1.30個百分點。技改后，銅精礦品質和回收率均得到提高，生產流程穩定性提高，指標得到了保障。

4 結論

（1）某銅鎳礦含鎳0.44%、含銅0.27%、含MgO 28.53%，礦石中的金屬礦物以鎳黃鐵礦、黃銅礦和磁黃鐵礦為主，脈石礦物以輝石、橄欖石和滑石為主，屬于高鎂型難選銅鎳礦。

（2）通過技改，在原工藝流程的基礎上增加銅鎂分離作業，使銅精礦銅品位由22.21%提高至24.68%，MgO含量由4.98%降低至2.12%，銅回收率由68.25%提高至69.55%。技改后，銅精礦品質和回收率均得到提高，生產流程穩定性提高，技術指標得到保障。該新工藝對其他類似礦石的分選具有一定的參考意義。

?