影响吉林镍业公司硫化铜镍矿石选别指标的原因分析及解决措施的探讨

影响硫化镍矿石选别指标的原因分析及解决措施的探讨***摘要：本文详细介绍了影响硫化铜镍矿石选矿过程的各种因素、解决措施以及在应用过程中的效果、存在问题、今后应重点加以解决的方面和生产中应注意的问题。

关键词：泥化异性凝聚吸附磁黄铁矿 PH值浮选时间磨矿1 前言由于硫化铜镍矿石组成矿物的性质复杂，对选别的影响因素较多，既有的矿物本身性质的问题又有脉石矿物的干扰作用，既有工艺及条件的影响，又存在药剂制度的不尽完善。

既有设备的不够高效问题，又有操作的不够稳定，各种繁杂的不利因素导致选矿难度大，指标不够理想，必须采取强有力的措施，最大限度的减少不利因素的影响。

2 矿石性质两个采区矿床均属岩浆熔离硫化铜镍矿床，一采为分凝式，七采为贯入式。

一采区为橄榄辉岩含矿，其次为辉岩。

橄榄辉岩中金属硫化物颗粒粗大，以海绵晶铁构造为主，矿石较富，在矿体头部。

辉岩分布在两侧，为斑点状构造矿石，品位较低，蚀变较头部强。

一采区矿石平均含镍品位0.6~0.7%，含铜品位0.15~0.18%。

主要脉石矿物为斜方辉石(Mg.Fe)2(Si2O6)多属古铜辉石（Mg88~70;Fe12~30）n(Si2O6)，其次为橄榄石(Mg.Fe)2(SiO4)，棕色角闪石，少量单斜辉石、拉长石、次闪石、蛇纹石、绿泥石、黑方母等。

七采区主要为斜方辉岩、苏长岩含矿，其次为辉石、橄榄岩含矿。

斜方辉岩中硫化矿物主要为稀疏班点状构造，浸染状构造，局部为致密团块状构造和海绵晶铁状构造。

岩石中大部分受强烈的纤闪石化和滑石化，斜方辉岩边部蚀变强烈部位称为蚀变辉岩。

七采区矿石平均品位2.11%，硫化矿脉为14.2%，平均含铜品位0.58 %,硫化物矿脉为3.14%，主要脉石矿物为纤闪石（透闪石）Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2，滑石Mg3(Si4O10)(OH)2，绢石、绿泥石、斜方辉石、拉长石、单斜辉石、橄榄石、角闪石、黑方母、蛇纹石、绢方母、碳酸盐等，主要为次生蚀变矿物。

两个采区矿石的主要金属硫化矿物为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜和少量黄铁矿。

七采区硫化矿物含量占矿石总量的20%以上，其中磁黄铁矿占硫化矿物60%以上。

磁黄铁矿：镍黄铁矿=6~3：1，磁黄铁矿含镍0.3~1%，加上部分镍黄的矿在其中呈火焰状嵌布，镜下挑选出磁黄铁矿纯矿物一般含镍1~2%，镍黄铁矿中镍28~33%，铜镍物相表明硫化矿物中镍和铜分别占93.2%和97.18%，大量的磁黄铁矿和易浮易泥化的次生富镁硅酸盐脉石矿物如滑石、纤闪石、绿泥石等都是影响精矿品位和镍金属回收率不高的主要因素，脉石矿物中一般都含有0.1%以下的镍。

磁黄铁矿中镍除以类质同象存在外，尚有一部分镍黄铁矿呈火焰状嵌布其中，属固熔体分离结构，故为提高镍品位而想分选出含镍低的磁黄铁矿是相当困难的。

3 影响镍技术指标的原因分析3.1 矿石泥化问题吉林镍业公司处理矿石主要以七采区矿石为主，七采矿石主要为斜方辉岩——苏长岩含矿，由于自变作用和热液作用，其斜方辉石等矿物大部分经纤闪石化、滑石化、绿泥厂化、绢石化等变成纤闪石（透闪石）滑石、绿泥石和绢石等。

蚀变较强是极易泥化的富含镁硅酸盐矿物，而主要含镍矿物镍黄铁矿和含镍磁黄铁矿又是性脆易泥化、易氧化的富含铁硫化矿物。

因此，七采矿石是在磨矿浮选过程中极易泥化和氧化的硫化铜镍矿石。

由于泥具有质点小，比表面积大，表面键力不饱和等特性，能造成回收率低，精矿质量差，药剂消耗高的三大恶果。

泥化矿物影响指标的主要原因是3.1.1 滑石的影响滑石Mg3(Si4O10)(OH)2，是羟基镁硅酸盐矿物，属层状叶片形硅酸盐，占矿石总量的10%左右，占脉石矿物的17%左右，是泥质脉石的主要影响矿物。

滑石的莫氏硬度为1，是硬度最低的矿物。

在磨矿中极易泥化，其微细粒可达几微米甚至更小。

是自然界中少有的天然可浮性极好的矿物之一，只添加起泡剂就可有效的浮出，在浮选中，它优于黄铜矿、镍黄铁矿等而最先进入泡沫精矿，导致精矿品位低,MgO含量高。

滑石矿泥污染有用矿物表面，影响矿物颗粒与气泡的附着。

污染气泡表面，使气泡表面布满了滑石矿泥颗粒，而阻碍了金属矿物在气泡上的附着造成金属损失。

滑石可附着在不易浮的脉石矿物表面，增强其可浮性，造成大量脉石的矿物上浮进入精矿，严重影响精矿质量。

3.1.2 蛇纹石等脉石矿物对浮选的影响除滑石矿泥严重影响选别效果外，蛇纹石、辉石等脉石矿物与有用矿物间的“异性凝聚”是脉石矿物干扰有用矿物浮游又一重要表现。

其主要表现为脉石矿物在镍黄铁矿、含镍磁黄铁矿表面形成矿泥覆盖层，影响有用矿物对捕收剂吸附，使浮选受到抑制。

例如：国内外所进行的理论研究认为，当蛇纹石处于零电点时PH=11.3，而在正常浮选条件下PH值都低于此值，一般为8~9，此时用丁基黄药分别浮选镍黄铁矿和磁黄铁矿时，蛇纹石矿泥带正电荷，镍黄铁矿、磁黄铁矿带负电荷，因静电作用，使硫化矿物表面形成蛇纹石矿泥粘附而污染，甚至形成泥膜。

蛇纹石不吸附黄药但妨碍硫化物表面吸附黄药和向气泡粘附，使硫化矿物受到抑制。

这必然降低回收率及精矿品位，并增加精矿中的MgO含量。

蛇纹石硬度一般2.5~4很低，极易泥化。

蛇纹石等矿泥凝聚现象在浮选过程中主要表现为，增加矿浆粘度，包裹细粒硫化粒子，以及在粗粒硫化矿表面，形成强的矿泥覆盖，从而破坏浮选过程的选择性。

3.1.3 水溶性盐的产生及其对硫化镍矿物可浮性的影响当我们将新产出的矿石放置几天后会发现，断口上覆盖一层白膜，放置时间愈久，白膜愈厚，肉眼可见长大的白色晶体。

经对抛光的矿石样品光片研究发现，首先在黄铁矿与蛇纹石等脉石矿物的界面上出现白色晶体，该晶体的化学成分如下表“白毛”X光粉晶分析结果名称化学成分（%）SiO3 MgO Ni “白毛”31.57 15.88 0.18即含镍硫酸镁，分子式为（MgNi）SO4·nH2O该种现象的出现是由于次生黄铁矿等在大气中氧化产生硫酸。

4FeS2+15O2+14H2O→4Fe(OH)3+8H2SO4当生成的硫酸与周围的脉石作用时，使形成了金属硫酸盐如与蛇纹石作用生成MgSO4。

3H2SO4+Mg3[Si2O5](OH)4→3MgSO4+2SiO2+H2O与石灰石作用生成CaSO4H2SO4+CaCO3→CaSO4+CO2+H2O反应形成的水溶性盐在矿浆中便构成了“难免离子”Mg2+、Ca2+离子均以硫酸盐形式溶于水中。

由于钙镁离子在镍矿物表面的吸附，妨碍了黄药的覆盖度，影响矿物与药剂的作用，而且也会在矿泥表面吸附，使矿泥凝聚，这种凝团既可向粗粒硫化矿物表面粘附，又可包裹细粒硫化矿物以及促使矿泥向气泡的粘附，从而干扰了浮选过程。

3.1.4 介质PH值对硫化镍矿物浮选的影响调整PH值的主要作用是调整矿浆的酸碱度，提高浮选药剂的作用和各种矿物的可浮性。

专家们曾用硫酸和碳酸钠为PH调整剂，丁基黄药为捕收剂对镍黄铁矿进行研究，结果如图：10080 -21 3由图可见，当溶液PH 〈4时，在不同捕收剂浓度下镍黄铁矿具有最好的浮游性，而且浮选指标接近，当PH 〉4时，可浮性下降，当PH>8.5~9时，可浮性又复升高，当提高黄药浓度时镍黄铁矿可浮PH 范围也扩大。

3.1.5 浮选时间的影响我公司矿石中磁黄铁矿除呈类质同象存在外，部分镍黄铁矿呈火焰状结构嵌布其中，故镜下或用其它方法挑选的纯矿物含镍1~2%左右。

磁黄铁矿与镍黄铁矿之比3~6：1，占硫化物的60%以上，是含镍的目的矿物。

同时它是易泥化易氧化最难浮游的硫化铁，镍矿石的浮选实质就是含镍磁黄铁矿的浮选。

为了保证较高的镍金属回收率，必须把磁黄铁矿选入镍精矿中，由于磁黄铁矿可浮性差，浮游速度慢，所以需要较长的浮选时间，来保证它的充分浮游。

4 提高选矿技术指标的措施探讨根据影响硫化铜镍矿石技术指标的因素多，复杂多变的特点，结合现场生产实践，为减轻或消除不利因素的影响，应采取如下措施：4.1 先选出易浮的滑石脉石矿物回收率（％）PH 值对镍黄铁矿可浮性的影响滑石属硬度低、易泥化矿物，天然可浮性极好，矿物在CuNi矿物浮选前只加起泡剂就可先将其选出，可避免滑石细泥对金属矿物浮选的影响，实现泥砂分选，消除滑石的影响。

4.2 完善磨矿作业，减少细泥产生硫化铜镍矿石中的细泥，除在采矿过程中产生外，大部分是由选矿破碎磨矿及浮选过程中产生的，为减少矿泥的产生应采取如下措施：（1）多段破碎，多段磨矿流程。

（2）提高分级效率（3）完善加球制度，减少过粉碎现象产生（4）探索新型衬板（如橡胶衬板）适应矿石性质需要。

4.3 添加数量充足和强有力的浮选药剂多年生产实践和试验研究表明，在处理大量矿泥的难选铜镍硫化矿石时，天然高分子聚合物如羧甲基纤维素、古尔胶、刺槐豆及其衍生物是矿泥的有效抑制剂，无机电解质如焦磷酸钠（NaPO3）n；六偏磷酸钠Na[Na4(PO3)6]；碳酸钠Na2CO3等，对矿泥有较好的抑制效果，我厂一直在应用碳酸钠、羧甲基纤维素，但数量一直不是很足。

添加对性脆易泥化、易氧化、难浮游的含镍磁黄铁矿有活化作用的活化剂如硫酸铜、硫化钠等以提高含镍磁黄铁矿可浮性。

4.4 采用多段加药方式，提高药剂作用效果通过浮选现象观察可知：浮选开始时各种矿物对浮选药剂竞争吸附，易浮脉石和矿泥吸附的药剂量多抑制了其可浮性。

而随着浮选作业的进行，大部药剂进入到精矿中而减少了扫选药剂的浓度，脉石矿物开始复活，严重影响后序作业的选别效果，此时再加入一定数量药剂进行抑制，可提高有用矿物浮选效果。

对于难浮游的金属矿物，随着后序捕收剂量的减少，同样后序捕收能力不足，应相应的补入一定数量的药剂，确保其上浮。

4.5 强烈搅拌调浆在处理含滑石量较大的铜镍硫化矿时，采用分段调浆措施。

第一段为强烈高速搅拌并加入捕收剂，第二段为慢速搅拌并加入脉石抑制剂羧甲基纤维素等。

同时由于第一段强烈搅拌，增加了矿泥粒子的动能，使它有可能从粗粒的硫化矿物表面脱离下来，并处于分散状态，从而增加黄药与硫化矿物表面作用的机会。

4.6 改变矿浆PH值对铜镍硫化矿石中的矿泥大多数在酸性介质中有良好的分散性，但由于设备防腐问题，大多采用弱碱性矿浆并以碳酸钠调浆为主，一般应保证在8.5以上可分散矿泥并保证其它浮选剂的作用。

4.7 缩短落地时间，防止矿物氧化由于矿石落地后，含镍矿物易氧化，产生“白毛”，产生“难免离子”及镍氧化物，影响矿物与药剂作用，产生团聚现象，应避免矿物落地存放。

4.8 应用闪速浮选，适应铜镍矿石嵌布不均的特性结合硫化铜镍矿物具有嵌布粒度不均匀，易过粉碎、易被氧化的特点，应用闪速浮选技术及早拿出在磨矿分级回路中已单体粗颗粒有用矿物，避免于过磨过粉碎现象产生。

5 结束语影响硫化铜镍矿石选别的因素较多，但主要因素可分为易浮脉石与矿泥，性脆易泥化、易氧化、难浮游的含镍磁黄铁矿的难选性，“难免离子”对浮选过程的影响及浮选时间等。