賀國春，王飛龍，龔強(qiáng)

（青海黃河礦業(yè)有限責(zé)任公司，青海 格爾木 810016）

我國是世界上鎳資源儲(chǔ)量排在第六位的國家，其中絕大部分為硫化鎳礦床，可以通過綜合開發(fā)鎳、銅等多族元素。地殼主要是由大量的含硅酸鹽和氧化物的礦物組成的，所以在硫化銅鎳礦中可以開采出大量含鎂硅酸鹽礦物。當(dāng)然無論哪一地區(qū)的硫化銅鎳礦中，礦石的組成成分是相類似的[1]。在硫化銅鎳礦中，礦石容易泥化，有磁性，可浮性等特征，含鎂硅酸鹽礦物的浮選分離就可以緊緊圍繞其特征而展開。

在礦產(chǎn)開采實(shí)際出發(fā)，硫化銅鎳礦的浮選分離行為機(jī)理，主要是降低含鎂硅酸鹽礦物中雜質(zhì)的含量，進(jìn)而解決礦產(chǎn)資源中MgO含量高的問題。所以，從含鎂硅酸鹽礦物的特征出發(fā)，運(yùn)用多種手段與方法探究硫化銅鎳礦浮選分離含鎂硅酸鹽礦物行為機(jī)理，從而尋找到最高效、最便捷的硫化銅鎳礦浮選分離方法，形成科學(xué)完整的礦產(chǎn)資源浮選分離流程。

1 影響硫化銅鎳礦產(chǎn)浮選分離體系研究

根據(jù)國內(nèi)外研究學(xué)者的研究資料顯示，硫化銅鎳礦浮選分離過程中，影響含鎂硅酸鹽礦物分離的機(jī)理作用途徑主要由三類。第一類途徑就是由于含鎂硅酸鹽礦物本身是具有可浮性，從而導(dǎo)致含鎂硅酸鹽礦物上浮到精礦中。第二類途徑的作用過程就是含鎂硅酸鹽礦物礦泥附著在礦產(chǎn)資源表面而進(jìn)入精礦，或者是含鎂硅酸鹽礦物礦泥被有用礦石的疏水絮團(tuán)機(jī)械式的帶入到精礦中。其中，含鎂硅酸鹽礦物覆蓋在礦石礦物表面是影響硫化銅鎳礦浮選分離的主要原因。第三類途徑主要是運(yùn)用添加適當(dāng)?shù)娜軇⒋嬖谟诘V石礦物表面的含鎂硅酸鹽礦物進(jìn)行溶解，使得含鎂硅酸鹽礦物表面活化，從而提高含鎂硅酸鹽礦石浮選速度。通過研究硫化銅鎳礦產(chǎn)浮選作用行為基礎(chǔ)，從而確定硫化銅鎳礦浮選分離含鎂硅酸鹽礦物作用機(jī)理，進(jìn)而提高含鎂硅酸鹽礦石浮選效率，獲得純度更高的礦石礦物資源。

2 含鎂硅酸鹽礦浮選行為理論分析

硫化銅鎳礦中進(jìn)行含鎂硅酸鹽礦石浮選分離行為理論基礎(chǔ)分為兩種，即：物理吸附和化學(xué)吸附。其中物理吸附就是通過分子間作用力或者靜電力，使得吸附分子與含鎂硅酸鹽礦物表面不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)[2]?；瘜W(xué)吸附就是指通過溶劑的添加，使得添加的溶液與含鎂硅酸鹽礦物表面形成化學(xué)鍵，兩者之間進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移。

圖1 含鎂硅酸鹽礦物分離效果與溶液濃度的關(guān)系

在硫化銅鎳礦浮選分離過程中，人們?yōu)榱颂岣吒∵x分離質(zhì)量與效率，往往會(huì)選用添加溶液的方式讓含鎂硅酸鹽礦物表面發(fā)生化學(xué)吸附，從而使得礦石礦物表面成分有選擇性的上浮。

對(duì)蛇紋石進(jìn)行動(dòng)電位測(cè)量主要依據(jù)是礦石的電荷機(jī)理。含鎂硅酸鹽礦物在水中表面通過H+的吸附在礦石表面形成質(zhì)子化，使得含鎂硅酸鹽礦物接觸水的表面帶正電荷。當(dāng)含鎂硅酸鹽礦物在不同酸堿度的溶液中時(shí)，形成的質(zhì)子化表面數(shù)量會(huì)發(fā)生變化，從而出現(xiàn)正電荷表面數(shù)量變化，當(dāng)含鎂硅酸鹽礦物表面正電荷與負(fù)電荷表面數(shù)量相同時(shí)，其溶液PH值就是蛇紋石便面的零電位。

觀察圖1含鎂硅酸鹽礦物浮選分離效果在不同溶液中的差異，可以看出，當(dāng)任意一種溶液濃度增加到某一數(shù)值時(shí)，含鎂硅酸鹽礦物浮選分離效果將基本不變。

3 硫化銅鎳礦浮選分離中吸附作用

含鎂硅酸鹽礦物吸附行為機(jī)理仍然是化學(xué)和物理兩類方式，溶液與含鎂硅酸鹽礦物的作用力大小是兩類吸附方式之間的主要差別[3]。其中化學(xué)吸附主要是參照吸附分子與礦物之間距離短易于形成電子關(guān)系，形成化學(xué)鍵的特性，具有選擇性的強(qiáng)吸附能力，不容易解吸；然而物理吸附主要就是參照吸附分子與礦物之間距離遠(yuǎn)，具有吸附能力較差，選擇性較差、吸附物容易解吸的特性。兩種吸附方式主要是從相對(duì)立的作用與功能來實(shí)現(xiàn)含鎂硅酸鹽礦物在硫化銅鎳礦中進(jìn)行浮選分離的。含鎂硅酸鹽礦物吸附量的計(jì)算方法主要是通過溶液濃度計(jì)算出含鎂硅酸鹽礦物表面吸附溶液的濃度，然后再計(jì)算出含鎂硅酸鹽礦物的表面積從而計(jì)算出特定溶液在含鎂硅酸鹽礦物表面吸附量。根據(jù)數(shù)據(jù)資料顯示，隨著特定溶液濃度增加，含鎂硅酸鹽礦物表面吸附量基本保持不變。但是將兩種不同的特定溶液進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)不同的特定溶液在含鎂硅酸鹽礦物表面吸附能力強(qiáng)弱存在差別。因此，在硫化銅鎳礦浮選分離中要吸附能力強(qiáng)的特定溶液。

4 優(yōu)化硫化銅鎳礦浮選分離體系的行為機(jī)理

通過研究硫化銅鎳礦中影響含鎂硅酸鹽礦物浮選分離機(jī)理，在進(jìn)行礦石礦物資源采集實(shí)踐過程中，需要不斷優(yōu)化硫化銅鎳礦浮選分離行為作用機(jī)理。具體的實(shí)踐操作可以是進(jìn)行快速浮選、分速浮選、分離浮選等等。其中，重點(diǎn)采用的方法就是分速浮選，其行為機(jī)理就是根據(jù)含鎂硅酸鹽礦物中顆粒浮選速度的不同而進(jìn)行分速浮選。礦石礦物所包含的顆粒種類是多種多樣的，雖然顆粒之間相互作用、作用方式復(fù)雜，但是顆粒之間必然存在浮選速度上的差異。浮選速度快的顆粒，在短時(shí)間就可以迅速上浮，這時(shí)要充分遵循早收快收，盡可能在較短的時(shí)間完成對(duì)有用礦物礦石的收集，避免含鎂硅酸鹽礦物表面礦泥對(duì)有用礦石礦物收集過程的影響。

5 結(jié)語

影響硫化銅鎳礦中浮選分離含鎂硅酸鹽礦石的因素有很多，比如蛇紋石覆蓋在硫化銅鎳礦表面等等。通過探求硫化銅鎳礦浮選分離體系中含鎂硅酸鹽礦石的分離行為機(jī)理，探索出了更加科學(xué)、高效的硫化銅鎳礦浮選分離方法。