攀西某铜镍混合精矿浮选分离试验

赵开乐 王昌良 顾帼华 廖祥文

(1.中南大学资源加工与生物工程学院，湖南 长沙410083;2.中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川 成都610041)

铜镍硫化矿物的浮选分离一直是铜镍硫化矿选矿的一个重要课题。铜镍矿难分离的原因主要有铜镍硫化矿物致密共生，且嵌布粒度微细等［1-2］。目前，铜镍浮选分离主要采用抑镍浮铜法，因此，选择镍矿物的高效抑制剂是实现铜镍分离的关键。国内外关于镍矿物抑制剂的研究表明，2 种或2 种以上的抑制剂组合使用可产生协同效应，达到1+1 ＞2 的效果［4-5］。

攀西某铜镍矿石属细粒嵌布的铜镍矿石。矿石中的主要金属矿物为磁黄铁矿，次为镍黄铁矿、黄铜矿。其中，镍矿物主要为镍黄铁矿、含镍磁黄铁矿，铜矿物主要为黄铜矿。脉石矿物主要为辉石、角闪石、蛇纹石等。现场以硫酸铜为活化剂，混浮获得铜镍混合精矿，但该精矿分离难度较大［3］。为解决该铜镍混合精矿的浮选分离问题，进行了选矿试验研究。

1 试样的性质

试样为现场铜镍混合精矿，铜镍主要以硫化物形式存在，还含有少量的镁硅酸盐脉石。试样主要化学成分分析结果见表1，粒度筛析结果见表2。

表1 试样主要化学成分分析结果Table 1 Main chemical composition analysis results of the sample %

表2 试样粒度筛析结果Table 2 The grain size analysis results of the sample

从表1 可以看出，试样铜品位为3.60%、镍品位为7.91%，有害成分MgO 含量为8.01%。

从表2 可以看出，试样中－0.074 mm 粒级铜分布率占75.59%、镍分布率占79.45%，－0.045 mm 粒级铜分布率占55.97%、镍分布率占60.69%，试样粒度虽然较细，但粗粒级镍品位较低，表明连生体较多，要保证铜镍矿物高效分离，前提是要提高试样的单体解离度，因此有必要对试样进行再磨。

2 铜镍精矿浮选分离试验

铜镍混合精矿的有效分离除了要解决铜镍矿物的单体解离问题，还需要解决混合精矿的脱药问题，并筛选出镍矿物的有效抑制剂和铜矿物的选择性捕收剂［3］。下面将逐一开展研究。

2.1 铜镍分离粗选条件试验

铜镍分离粗选条件试验流程见图1。

图1 条件试验流程Fig.1 Flowsheet of flotation conditioning tests

2.1.1 活性炭+硫化钠用量试验

探索试验表明，铜镍混合精矿中残存的浮选药剂宜采用加活性炭和硫化钠磨矿—浓缩工艺加以脱除，活性炭与硫化钠的最佳用量比为1 ∶1。活性炭+硫化钠用量试验的磨矿细度为－0.026 mm 占81.70%，石灰用量为1 000 g/t，亚硫酸为3 000 g/t，硫代氨基甲酸酯为25 g/t，试验结果见表3。

从表3 可以看出，随着活性炭+硫化钠用量的增大，铜粗精矿铜品位上升、镍品位和铜回收率变化不大，镍回收率小幅下降。综合考虑，确定活性炭+硫化钠的用量为500+500 g/t。

表3 活性炭+硫化钠用量试验结果Table 3 The results on dosage of active carbon+sulfide sodium

2.1.2 磨矿细度试验

磨矿细度试验的活性炭+硫化钠用量为500+500 g/t，石灰为1 000 g/t，亚硫酸为3 000 g/t，硫代氨基甲酸酯为25 g/t，试验结果见表4。

表4 磨矿细度试验结果Table 4 The results at different grinding fineness %

从表4 可以看出，随着磨矿细度的提高，铜粗精矿铜品位和铜回收率上升、镍品位变化不大、镍回收率下降。综合考虑，确定磨矿细度为－0.026 mm 占76.00%。

2.1.3 抑制剂用量试验

石灰是抑镍浮铜铜镍分离的主要抑制剂，一方面具有调节矿浆pH 值的作用，另一方面可从矿物表面解析药剂，但往往需要其他药剂配合，产生协同作用，强化对镍矿物的抑制［10］。探索试验表明，石灰+亚硫酸共同抑镍效果较好，因此，分别进行了石灰、亚硫酸用量试验。

2.1.3.1 石灰用量试验

石灰用量试验的磨矿细度为－0.026 mm 占76.00%，活性炭+硫化钠用量为500+500 g/t，亚硫酸用量为3 000 g/t，硫代氨基甲酸酯为25 g/t，试验结果见表5。

表5 石灰用量试验结果Table 5 The results on dosage of lime

从表5 可以看出，随着石灰用量的增大，铜粗精矿铜品位上升，铜回收率、镍品位和镍回收率下降。综合考虑，确定铜镍分离粗选的石灰用量为1 500 g/t。

2.1.3.2 亚硫酸用量试验

亚硫酸用量试验的磨矿细度为－0.26 mm 占76.00%，活性炭+硫化钠用量为500+500 g/t，石灰用量为1 500 g/t，硫代氨基甲酸酯为25 g/t，试验结果见表6。

表6 亚硫酸用量试验结果Table 6 The results on dosage of sulfurous acid

从表6 可以看出，随着亚硫酸用量的增大，铜粗精矿铜品位上升，铜回收率、镍品位和镍回收率下降。综合考虑，确定铜镍分离粗选的亚硫酸用量为2 000 g/t。

2.1.4 硫代氨基甲酸酯用量试验

探索试验表明，硫代氨基甲酸酯选择性优异，泡沫持续稳定且矿化程度高，因此进行了硫代氨基甲酸酯用量试验。试验的磨矿细度为－0.26 mm 占76.00%，活性炭+硫化钠用量为500+500 g/t，石灰用量为1 500 g/t，亚硫酸为2 000 g/t，试验结果见表7。

表7 硫代氨基甲酸酯试验结果Table 7 The results on dosage of ethyl thiocyanate

从表7 可以看出，随着硫代氨基甲酸酯用量的增大，铜粗精矿铜品位下降，铜回收率、镍品位和镍回收率均上升。综合考虑，确定硫代氨基甲酸酯粗选用量为30 g/t。

2.2 闭路试验

在条件试验及开路试验基础上进行铜镍分离闭路试验，试验流程见图2，试验结果见表8。

图2 闭路试验流程Fig.2 The flow-sheet of closed-circuit tests

表8 闭路试验结果Table 8 The results of closed-circuit tests %

从表8 可以看出，采用图2 所示的流程处理试样，可获得铜品位为28.88%、含镍0.78%、铜回收率为84.55% 的铜精矿和镍品位为8.75%、含铜0.62%、镍回收率为98.96%的镍精矿。

3 结 论

(1)攀西某铜镍矿选矿厂的铜镍混合精矿铜、镍品位分别为3.60%和7.91%，铜镍主要以硫化物形式存在，铜镍矿物嵌布关系密切、嵌布粒度微细，属难分离铜镍混合精矿。

(2)在对试样进行磨矿的过程中加活性炭和硫化钠脱药，在磨矿细度为－0.026 mm 占76.00%的情况下，采用1 粗3 精2 扫、中矿顺序返回流程处理，可获得铜品位为28.88%、含镍0.78%、铜回收率为84.55%的铜精矿和镍品位为8.75%、含铜0.62%、镍回收率为98.96%的镍精矿，较好地实现了铜镍混合精矿的分离。

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