金川高冰镍矿磨矿浮选工艺

金川高冰镍矿选矿厂于1964年由北京冶金设计研究院设计，1981年扩建，设计规模为108t/d。高冰镍是冶炼过程中的一种产品，相当于人造铜、镍硫矿物，它的物理化学性质与天然镍矿相似，其物质的组成与金相结构直接影响铜镍分离，缓冷是决定高冰镍金相结构的关键。

高冰镍矿石性质：高冰镍的基本物相组成是硫化镍、硫化铜和合金，其中硫化物占90%以上。高冰镍中含有铂、钯、金、银等贵金属，绝大部分富集在合金中。髙冰镍中钴的分布主要与含铁有关，铁高则钴高，铁低则钴低。硫化银与硫化铜则呈类质同晶，故银主要富集在铜的硫化物中。

金川高冰镍中的硫化镍与硫化铜的产率，取决于铜镍比，镍铁合金的产率取决于高冰镍的含硫量，量小则金的产率大，反之亦然，合金的铜镍比约为1:4。高冰镍的主要化学成分见下表。

高冰镍矿主要化学成分

元素名称

Ni

Cu

Fe

S

Co

Pt

Pd

含量，g/t

48.38

22.51

2.15

23.87

0.62

15.8

5.45

元素名称

Au

Ag

Rh

Os

Ru

Ir

含量，g/t

5.89

27.54

1.15

1.07

2.00

2.82

高冰镍硬而脆，易于破碎，密度为5.5t/m³。在熔融状态下，经缓冷，晶粒变大；在温度530℃时，硫化镍开始晶变，为铜镍分离创造了有利条件。所以要控制好700℃到400℃间的缓冷过程，特别是 570℃到520℃尤为重要。如冷却过快，各相结晶粒度变细，不利于铜镍分离。另外，高冰镍含铁量高，使高冰镍组成类似于斑铜矿、镍黄铁矿和磁黄铁矿的化合物、三者浮游性相近，分离困难。含铁量增高，使各相析出呈细粒状态，也不利于分离。

高冰镍磨浮工艺流程：高冰镍的铜镍分离是在强碱性介质中依据硫化镍、硫化铜的浮游速度不同而加以分离的。高冰镍中的镍铁合金有磁性，可用磁选进行分离。镍铁合金富于延展性，且密度大，多积聚于磨矿回路中，生产时定时集中磁选，可获得含铂族元素高的镍铁合金。高冰镍磨浮厂的工艺指标、主要设备分别见下表1、表2。

表1 高冰镍选矿工艺指标

项目

品位，%

镍

铜

铁

硫

合金

70.22

17.96

5.34

4.85

镍精矿

85.76

3.24

2.25

23.95

铜精矿

3.75

69.64

2.94

21.54

高冰镍（原矿）

49.73

22.38

2.51

23.75

表2 高冰镍磨浮工艺选矿设备

设备名称

单位

数量

备注

设备名称

单位

数量

备注

600×900颚式破碎机

台

1

φ1200×2400球磨机

台

3

二次高冰镍用

250×400颚式破碎机

台

1

φ1200沉没式单螺旋分级机

台

2

一次高冰镍用

610×400对辊式破碎机

台

1

φ600×900永磁磁选机

台

2

一次高冰镍用

1500×3000格子型球磨机

台

4

一次高冰镍用

φ400×300永磁磁选机

台

2

一次高冰镍用

φ1200沉没式双螺旋分级机

台

2

一次高冰镍用

φ600×600电磁磁选机

台

6

二次高冰镍用

φ1000高堰式单螺旋分级机

台

3

其中2台用于一次高冰镍

φ600×300电磁磁选机

台

6

二次高冰镍用

4A浮选机

槽

128

一次高冰镍

φ1.8m浓缩机

台

1

一次高冰镍用

3A浮选机

槽

18

二次高冰镍

3m²过滤机

台

1

一次高冰镍用

φ9m浓缩机

台

5

一、二高冰镍共用

φ12m浓缩机

台

1

铜精矿用

20m²圆筒过滤机

台

4

镍精矿用

20m²圆筒过滤机

台

4

铜精矿用

为了更有效地提取贵金属，该厂将高冰镍分离中用磁选得到的合金产品再次在合金硫化炉中熔炼硫化，获得二次高冰镍，再经缓冷-磨、浮、磁得到二次合金产品。二次合金富集的贵金属为一次合金的5〜8倍。二次高冰镍性质与一次高冰镍性质基本相似，工艺流程也相同。