李福蘭 劉斯佳 柏亞林

(西北礦冶研究院 甘肅 白銀 730900)

新疆某銅鎳硫化礦銅鎳回收試驗(yàn)

李福蘭 劉斯佳 柏亞林

(西北礦冶研究院 甘肅 白銀 730900)

新疆某銅鎳硫化礦石為礦物分布不均勻、粒度粗細(xì)不等、鑲嵌關(guān)系復(fù)雜、并伴生有金的低品位原生銅鎳硫化礦石。為高效回收礦石中的銅、鎳，采用銅鎳混浮再分離流程對該礦石進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占70%的情況下，采用1粗1掃3精銅鎳混浮、1粗1掃2精銅鎳分離、中礦順序返回流程處理該礦石，最終獲得了銅品位為22.36%、銅回收率為65.33%、含金115.00 g/t、金回收率為63.94%的銅精礦和鎳品位為6.11%、鎳回收率為71.25%的鎳精礦。

銅鎳硫化礦 銅鎳混浮 銅鎳分離

原生銅鎳硫化礦中通常都有磁黃鐵礦-鎳黃鐵礦-黃銅礦組合及黃銅礦-磁鐵礦組合，其特點(diǎn)是硫化礦物晶格成分穩(wěn)定，可浮性好。受蝕變、地下水及風(fēng)化作用影響形成的次生硫化銅鎳礦通常有黃銅礦-針鎳礦、白鐵礦-紫硫鎳礦組合以及次生黃鐵礦，其特點(diǎn)是硫化礦物晶格成分不穩(wěn)定，礦物解理發(fā)育，容易氧化，易過粉碎[1-8]。同一銅鎳硫化礦體由于地質(zhì)條件的差異，在不同部位會發(fā)生不同程度的蝕變，給浮選分離帶來困難[9-12]。

本試驗(yàn)以新疆某銅鎳硫化礦為對象，進(jìn)行了開發(fā)利用工藝研究。

1 礦石性質(zhì)

礦石中主要金屬礦物為磁黃鐵礦、磁鐵礦、紫硫鎳礦、黃銅礦、黃鐵礦。鎳礦物以紫硫鎳礦為主，鎳黃鐵礦少量；銅礦物以黃銅礦為主，方黃銅礦少量。礦物分布不均勻，粒度粗細(xì)不等，鑲嵌關(guān)系復(fù)雜，其中紫硫鎳礦與磁黃鐵礦鑲嵌關(guān)系密切，互相穿插交代，鎳黃鐵礦和磁黃鐵礦轉(zhuǎn)化成的紫硫鎳礦結(jié)構(gòu)變得松散，質(zhì)地疏脆，在磨礦中易泥化。

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，銅、鎳物相分析結(jié)果分別見表2和表3。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果

Table 1 Main chemical components analysis of the ore %

成 分CuNiFeSZnSiO2含 量0.230.4210.622.830.0959.34成 分Al2O3CaOMgOAuAg含 量8.823.897.211.232.00

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

表2 礦石銅物相分析結(jié)果

Table 2 Copper phase analysis of the ore %

銅相別含 量分布率硫化銅0.19082.61次生銅0.0198.26氧化銅0.0219.13總 銅0.230100.00

表3 礦石鎳物相分析結(jié)果

Table 3 Nickel phase analysis of the ore %

鎳相別含 量分布率硫化鎳0.38090.48硫酸鎳0.0010.23硅酸鎳0.0399.29總 鎳0.420100.00

從表2可知，礦石中的銅主要以硫化銅的形式存在，占總銅的82.61%，氧化銅含量較低，僅占總銅的9.13%。

從表3可知，礦石中硫化鎳占總鎳的90.48%，其次是硅酸鎳，硫酸鎳含量很少。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 銅鎳混合粗選試驗(yàn)

銅鎳混合粗選試驗(yàn)流程見圖1。

圖1 銅鎳混合粗選條件試驗(yàn)流程

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)的活化劑碳酸氫銨+硫酸銅用量為2 000+200 g/t，捕收劑酯-2+異戊基黃藥用量為60+20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 磨礦細(xì)度試驗(yàn)的銅鎳混合粗精礦指標(biāo)

Table 4 Copper-nickel mixed rough concentrate index at different grinding fineness %

磨礦細(xì)度(-0.074mm含量)品 位CuNi回收率CuNi601.202.4291.0084.00651.152.3393.6085.70701.062.2296.4386.65751.002.1096.5086.75801.002.0096.5086.85

從表4可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，粗精礦銅鎳品位均小幅下降，回收率上升。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占70%。

2.1.2 碳酸氫銨+硫酸銅用量試驗(yàn)

探索試驗(yàn)表明，銅鎳混合粗選的活化劑碳酸氫銨與硫酸銅按質(zhì)量比10∶1混用時活化效果最顯著。因此，按此比較進(jìn)行用量試驗(yàn)。試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占70%，酯-2+異戊基黃藥用量為60+20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 碳酸氫銨+硫酸銅用量試驗(yàn)銅鎳混合粗精礦指標(biāo)

從表5可知，碳酸氫銨+硫酸銅用量增大，銅鎳混合粗精礦銅鎳品位和回收率均呈先快后慢的上升趨勢。綜合考慮，確定碳酸氫銨+硫酸銅粗選用量為2 000+200 g/t。

2.1.3 酯-2+異戊基黃藥用量試驗(yàn)

探索試驗(yàn)結(jié)果表明，新型捕收劑酯-2與異戊基黃藥按質(zhì)量比3∶1混用時捕收性能最好。因此，按此比例進(jìn)行了用量試驗(yàn)。試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占70%，碳酸氫銨+硫酸銅用量為2 000+200 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 酯-2+異戊基黃藥用量試驗(yàn)銅鎳混合粗精礦指標(biāo)

從表6可知，隨著酯-2+異戊基黃藥用量的增加，銅鎳混合粗精礦銅鎳品位呈先慢后快的下降趨勢，銅鎳回收率呈先快后慢的上升趨勢。綜合考慮，確定酯-2+異戊基黃藥用量為60+20 g/t。

2.2 銅鎳分離試驗(yàn)

銅鎳分離試驗(yàn)的給礦為1粗3精開路浮選試驗(yàn)的銅鎳混合精礦，其中存在的大量過?；旄∷巹︺~鎳分離不利，因此，試驗(yàn)以活性炭為解吸、脫藥藥劑。銅鎳分離鎳礦物抑制劑為石灰和T-15，試驗(yàn)流程見圖2。

圖2 銅鎳分離試驗(yàn)流程

2.2.1 石灰用量試驗(yàn)

銅鎳分離抑制劑石灰用量試驗(yàn)的另一種抑制劑T-15用量為500 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 銅鎳分離粗選石灰用量試驗(yàn)銅、鎳粗精礦指標(biāo)

從表7可知，隨著石灰用量的增大，銅粗精礦銅品位上升、銅作業(yè)回收率下降；鎳粗精礦鎳品位和鎳作業(yè)回收率均上升。在石灰用量為1 000 g/t時銅鎳分離效果較好，因此，確定石灰用量為1 000 g/t。

2.2.2 T-15用量試驗(yàn)

銅鎳分離抑制劑T-15用量試驗(yàn)的石灰用量為1 000 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 銅鎳分離粗選T-15用量試驗(yàn)銅、鎳粗精礦指標(biāo)

從表8可知，隨著T-15用量的增大，銅粗精礦銅品位上升、銅作業(yè)回收率小幅下降，鎳精礦鎳品位和鎳作業(yè)回收率呈不同程度的上升趨勢。在T-15用量為500 g/t時銅鎳分離效果較好，因此，確定T-15用量為500 g/t。

2.3 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表9。

圖3 閉路試驗(yàn)流程

產(chǎn) 品產(chǎn) 率品 位CuNiAuS回收率CuNiAuS銅精礦0.6722.362.49115.0030.9565.333.9863.946.85鎳精礦4.890.666.113.4835.8514.0771.2514.1257.90尾 礦94.440.050.110.281.1320.6024.7721.9435.25原 礦100.000.230.421.213.03100.00100.00100.00100.00

注：Au的含量單位為g/t。

從表9可見，采用圖3所示的閉路流程處理該礦石，可獲得銅品位為22.36%、銅回收率為65.33%、含金115.00 g/t、金回收率為63.94%的銅精礦和鎳品位為6.11%、鎳回收率為71.25%的鎳精礦。

3 結(jié) 論

(1)新疆某銅鎳硫化礦石中鎳礦物以紫硫鎳礦為主，鎳黃鐵礦少量；銅礦物以黃銅礦為主，方黃銅礦少量，其他金屬礦物為磁黃鐵礦、黃鐵礦。礦石中礦物分布不均勻，粒度粗細(xì)不等，鑲嵌關(guān)系復(fù)雜，其中紫硫鎳礦與磁黃鐵礦鑲嵌關(guān)系密切，互相穿插交代，鎳黃鐵礦和磁黃鐵礦轉(zhuǎn)化成的紫硫鎳礦，結(jié)構(gòu)變得松散、性脆，在磨礦中易泥化。原生和次生硫化銅占總銅的90.78%，硫化鎳占總鎳的90.50%。

(2)礦石在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占70%的情況下，采用1粗1掃3精銅鎳混浮、1粗1掃2精銅鎳分離、中礦順序返回流程處理，最終獲得了銅品位為22.36%、銅回收率為65.33%、含金115.00 g/t、金回收率為63.94%的銅精礦和鎳品位為6.11%、鎳回收率為71.25%的鎳精礦。

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(責(zé)任編輯 羅主平)

Experiments of Copper and Nickel Recovery from a Copper-nickel Sulfide Ore in Xinjiang

Li Fulan Liu Sijia Bai Yalin

(Northwest Research Institute of Mining and Metallurgy，Baiyin 730900，China)

The copper-nickel sulfide ore in Xinjiang with uneven distribution of minerals，wide range particle size distribution，and complex embedment，is a low grade natural copper and nickel sulfide ore associated with gold.Beneficiation experiments of Cu-Ni bulk flotation and then separation of Cu and Ni process are conducted in order to high efficiently recover copper and sulfur.Results indicated that，at the grinding fineness of 70% passing 0.074 mm，copper concentrate with copper grade of 22.36% and recovery of 65.33%，gold grade of 115.00 g/t and recovery of 63.94%，nickel concentrate with nickel grade of 6.11% and recovery of 71.25% were obtained through the process of Cu-Ni bulk flotation of one roughing-three cleaning-one scavenging，Cu and Ni separation of one roughing-two cleaning-one scavenging，and middles back to the flow-sheet in turn to deal with the ore.

Copper-nickel sulfide ore，Copper-nickel bulk flotation，Separation of copper and nickel

2014-07-04

李福蘭(1965—)，女，工程師。

TD923+.7

A

1001-1250(2014)-11-071-04