陈勇平

[摘要]随着地球上硫化镍矿的日趋枯竭，各国加大对低品位镍矿的研究与开采，本文通过对低品位镍矿矿物特性的介绍，进一步阐述了镍矿矿物的选矿方法，并对镍矿矿物常见的浮选法和酸液浸出法的选矿工艺进行了研究，明确了矿物细度、药剂及酸液等因素对选矿工艺的影响。

[关键词]低品位镍矿 矿物特性 选矿工艺

[中图分类号] P618.63 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-54-1

镍做为重要的有色金属，被广泛的应用到航天、航海、机械制造的军事和民用工业中，但是我国的镍矿储量只占全球已探明储量的5%左右，而且其分布不均，其中大部分集中在西北部地区，又以甘肃储量最多。随着镍矿资源的不断减少，为保障国家工业的安全，我们必须加大对于低品位镍矿矿物特性的研究，并探寻最佳的选矿工艺，从而提高矿产的利用率。

1低品位镍矿的矿物特性

1.1镍矿床形成于分布

镍矿床主要是岩浆融离硫化镍矿床和风华壳氧化镍矿床两类。岩浆融离硫化镍矿床一般产于与前寒武纪绿岩带及深断裂有关的基性-超基性岩体中，矿石为镍黄铁矿、紫硫镍铁矿。我国西部地区的硫化镍矿石形成都与基性-超基性岩体有密切关系，因此在这些镍矿中常伴有多种矿物，其中包括氧化镁、硫化物和硒化物等等。风华壳氧化镍矿床是由超基性岩风化淋滤沉积而成。其中风华壳氧化镍红土镍矿资源储量占全球镍资源的72%，氧化镍矿床的上部为褐铁型红土矿，下部为镁质硅酸镍矿（蛇纹岩为主）。红土镍矿分布在赤道线南北30度的古巴、巴西，环太平洋的热带的印度尼西亚、菲律宾和大洋洲的澳大利亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚等。

1.2镍矿品位的界定

目前将原生镍矿的最低工业品位为0.3～0.5%，氧化镍矿的最低工业品位为1%。矿石中按镍含量可分为三个品级：特富矿中镍大于3%；富矿石镍含量在1～3%；贫矿石中镍含量在0.3～0.5%。我们通常把镍含量低于1%都称为低品位矿石。

1.3低品位镍矿矿石的矿物特性

低品位镍矿矿石成分含量波动大，不仅镍等有价元素的含量变化大，同时矿物的组成矿物类型较为复杂，常见的金属矿物包括紫硫镍矿、镍黄铁矿、黄铜矿、墨铜矿、黄铁矿、磁铁矿和铬铁矿，而且脉石成分如SiO2、MgO、Fe2O3、Al2O3和水分波动也很大，即使是在同一矿床，红土矿成分（Ni，Co，Fe和MgO等）也随着不同的矿层的深度而不断变化。

通过显微镜观察，矿物呈现微粒状，矿石中镍矿粒为不规则团块状集合体并与磁铁矿结合紧密。

2低品位镍矿选矿工艺的研究

2.1低品位镍矿选矿方法

硫化铜镍矿石的选矿方法，最主要的是浮选，和浸出选矿方法。

2.1.1浮选选矿方法

浮选硫化铜镍矿石时，常采用浮选硫化铜矿物的捕收剂和起泡剂。确定浮选流程的一个基本原则是，宁可使铜进入镍精矿，而尽可能避免镍进入铜精矿。因为铜精矿中的镍在冶炼过程中损失大，而镍精矿中的铜可以得到较完全的回收。

2.1.2浸出选矿方法

浸出选矿方法有两种：一种是 C a r o n 工 艺 ， 该工艺中镍、钴氧化物经焙烧还原成金属形态，然后在氨溶液中浸出；另一种湿法工艺为 Mo a B a v工艺 ，对镍、钴氧化物直接进行高压酸浸 （ H P A L ，P A L ） 。后者比前者最主要的优点是金属回收率更高，使用M o a B a v 工艺，能使镍和钴回收率能达到90%以上。

2.2浮选法工艺的研究

2.2.1物料细度对工艺的影响

原矿矿物研磨为0.075mm级别时为最佳选矿点，当矿物微粒太小时影响了矿物的可浮性，从而影响选别技术指标；通过磨矿过程中的擦洗作用，矿物微粒清除其表面的氧化层后，也会降低矿物的可浮性，没被氧化的新鲜矿石其可浮性较好。

2.2.2药剂对工艺的影响

在低品位硫化镍矿石浮选中以乙黄药与丁铵黑药为组合捕收剂，分批添加；Na2C03为调整剂，水玻璃为分散剂，硫酸铜为活化剂，ACMC为抑制剂，分别在适当地点添加；在适当细磨的条件下，可以很好地浮选低品位硫化镍矿石。而药剂使用中乙黄药与丁铵黑药组合使用优于丁黄药与丁铵黑药组合使用。乙黄药与丁铵黑药合理搭配使用，能发生“共吸附”，产生“协同效应”、使吸附量增加。丁黄药与丁铵黑药组合，似乎是发生“竟争吸附”。

2.2.3改性抑制剂工艺的影响

改性抑制剂ACMC抑制含镁脉石矿物效果显著，在镍矿石浮选的精选作业添加40g/t ACMC，就可以使开路浮选精矿中Mg0含量大大下降，试验证明ACMC是在CMC的基团上引入小分子物质，加强了CMC对含镁脉石矿物的吸附和亲水性，从而提高了矿物的浮选效果。

2.3浸出法工艺的研究

2.3.1物料细度对浸出率的影响

一般说来矿物的细度与矿物的浸出率成正比。其实浸出法是一种化学反应，当然物料细度越细，与酸液接触面越大，反应越快，也就会提高浸出率。但是当矿物细度达到0.075mm 时，镍钴锰铁等金属的浸出率反而变化不大。

2.3.2酸料对浸出率的影响

通过研究证明随着酸料比的增加，镍、钴、锰、铁的浸出率都会有提高。但是，锰的浸 出率却只保持在70%左右。当酸料比达到3.1时，镍、钴、锰、铁的浸出率达到最大值，这种条件下镍的浸出率可达到99%。

2.3.3温度对浸出率的影响

随着温度的增加，镍、钴、锰、铁的浸出率都会有提高。当在反应温度为80℃时，镍的浸出率可达到94.25%。

2.3.4固液比对浸出率的影 响

随着固液比的提 高 ，镍、钴、锰、铁的浸出率都会下降 ，当固液比为1：3时镍的浸出率可达到94.95%。

2.3.5反应时间对浸出率的影响

随着反应时间的增加，镍、钴、锰、铁的浸出率都会有提高。当在反应时间为2小时时，镍的浸出率可达到90%。

参考文献

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