CN101480631A

CN101480631A - 一种高碳钼镍矿的选矿方法

Info

Publication number: CN101480631A
Application number: CNA2009100424934A
Authority: CN
Inventors: 陈代雄; 杨建文; 刘锡贵; 罗新明
Original assignee: Hunan Research Institute of Non Ferrous Metals
Current assignee: Hunan Research Institute of Non Ferrous Metals
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2009-07-15

Abstract

本发明提供了一种高碳钼镍矿的选矿方法，采用了浮选脱碳，排除了高含量的碳质物对后续镍浮选的影响；选矿流程采用筛分分级，分级跳汰丢尾，提高浮选入选品位，然后重选粗精矿磨矿后进行浮选，重选丢尾提高浮选入选品位，无需磨矿，大幅度减少浮选量，选矿指标良好，本发明为开发低品位高碳镍钼矿开辟了一条新途径。

Description

一种高碳钼镍矿的选矿方法

技术领域

本发明涉及选矿领域，具体涉及一种高碳钼镍矿的选矿方法。

背景技术

随着全球经济一体化的飞速发展，国民经济对有色金属的需求与日俱增。钼、镍、钒作为工业生产和人民生活中重要的生产资料，也是重要的战略资源和军工原料。由于现代冶金、电子、航天、化学等工业快速发展，人类活动中愈来愈广泛地用镍钼以及含钼镍燃料电池，全世界每年钼镍需求量为18万吨左右，不仅存在巨大的缺口，而且需求量增长迅速，钼国际市场价格由2004年前10万元/吨上升到60万元/吨，2007年稳定在50万元/吨左右，镍的国际市场价格也由2005年前10万元/吨上升到30万元/吨，尽管我国是钼镍产品生产大国，但远不能满足市场的需求，每年还要进口大量钼、镍金属。据上分析，该项目实施后生产的产品不存在销售问题，同时研究开发的选冶新工艺、新技术对同类型矿山企业有重要的推广意义。

高碳镍钼矿是在60年代沿中国长江南部古老盆地中发现下寒武纪黑色页岩的独特的层状镍钼矿，是新型的镍钼矿种。它不同于传统的硫化镍、硫化钼矿。高碳镍钼矿的主要特点是含碳高，钼矿物主要以原子态吸附在碳质页岩矿物上，以集合体形式存在，只有少量的钼以辉钼矿形式存在，绝大部分钼以碳质页岩集合体形式存在；高碳镍钼矿开发利用价值非常的高，除了含有镍钼以外含伴生钒、磷、铜、铅、锌、铀、铂和钯等稀贵金属；湖南湘西地区高碳镍钼矿通常含镍为0.1-1.5％、含钼0.1-3％，个别达到6％，镍钼含量高，具有非常高的开发利用价值。而且高碳镍钼矿储量非常丰富，主要分布在湖南、贵州、云南等地，仅湖南省高碳地品位镍钼矿储量在一千万吨。

高碳镍钼含碳高，矿石性质非常复杂，选矿难度非常大，目前回收高碳镍钼矿选冶工艺为手选、焙烧、碱浸回收钥得到钼酸铵，其工艺处理成本高，回收率低，工艺简单只能回收含钼高于3％以上的高品位的镍钼矿，低品位镍钼矿为含钼小于1.5％，传统选冶工艺处理亏本，无法回收。据张家界地区高碳镍钼开采测算：每采八吨镍钼矿只有不到一吨含钼3％的镍钼矿，有八吨多为含钼在0.1-1.5％的低品位的镍钼矿。低品位的镍钼矿石基本未被回收利用而被丢弃，成为地表一大污染源，占用大量田地；如在慈利洞溪，永定区大坪，天目山矿区等地，均有数十万吨这种贫矿堆弃，无人问津，造成资源的巨大浪费。目前湖南湘西地区高碳镍钼矿往往从经济角度考虑，采富矿弃贫矿，据推测，张家界地区已取得合法开采权的十多家矿山，每年至少丢弃低品位高碳镍钼矿十万吨以上。目前的常规选冶工艺落后，焙烧产出的二氧化硫对环境造成极大的危害，镍钼回收率低，生产成本高，许多伴生有价金属均没有得到综合回收。

捕收剂是选矿领域的常用名词，它的作用是改变矿物表面，使矿物疏水性，使浮游的矿粒黏附于气泡上，这种浮选药剂叫捕收剂。捕收剂的种类很多，按其离子性质可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型；按其应用范围可分为硫化矿捕收剂、氧化矿捕收剂、非极性矿物捕收剂和沉积金属的捕收剂。捕收剂在矿物表面的作用有物理吸附、化学吸附和表面化学反应。捕收剂的吸附与矿物浮选行为有密切关系。在一定的捕收剂浓度范围内，随着药剂浓度提高，吸附量增大，浮选回收率显著上升；浓度达到相当值后，回收率随浓度及吸附量提高的幅度变小；捕收剂浓度过高时，吸附量还可继续增大，但浮选回收率却不再升高，甚至反而下降。因此，在浮选过程中要正确掌握捕收剂的用量，以获得最佳效益。

发明内容

为克服上述技术中存在的缺陷，本发明提供了一种高碳低品位钼镍矿的选矿方法，其技术方案包括如下步骤：

1)镍钼矿原矿经过粗碎后，采用震动筛进行分级，分级成三个粒级即3-8mm，8-20mm，20-30mm，这三个粒度级别分别进行跳汰重选；

2)步骤1)所述三个粒度级别跳汰重选所得的精矿和中矿再与-3mm原矿合并，然后经磨矿，磨至细度为84.6％-200目，再进行浮选，所述浮选先进行浮选脱碳作业，获得浮选含碳钼精矿及脱碳尾矿，脱碳尾矿进行浮选钼粗选作业，所得粗选钼精矿再经三次精选作业得到的精选钼精矿与脱碳浮选含碳钼精矿合并得到最后的钼精矿产品；

3)步骤2)所述浮选钼粗选作业得到的尾矿进行浮选镍粗选作业，所得的镍粗选精矿再进行三次精选作业，得到镍精矿产品。

上述步骤(2)所述浮选脱碳作业采用Na₂SiO₃作为脉石矿物的抑制剂、煤油和2^#油作为碳质物的捕收剂，经搅拌后，进入浮选机进行脱碳浮选，获得含碳钼精矿。

步骤(2)所述Na₂SiO₃用量为30克/吨-35克/吨，煤油用量为400克/吨-430克/吨，2^#油用量为100克/吨-110克/吨。

上述步骤(3)所述的浮选镍粗选作业采用丁黄药和25^#黑药作为捕收剂，CuSO₄作为活化剂，Na₂S为调整剂。

步骤(3)所述的CuSO₄的用量为390克/吨-425克/吨，Na₂S的用量为260克/吨-285克/吨，丁黄药的用量为175克/吨-190克/吨，25^#黑药的用量为15克/吨-20克/吨。

所述药剂的用量是指每吨参与选别的所有矿石所使用的药剂的重量。

在钼浮选过程中，由于碳质物的大量存在，严重影响目的矿物的浮选，镍钼浮选效果很差。本发明采用浮选脱碳，脱碳浮选后对镍钼矿物的浮选是非常有益，排除了碳对后续镍浮选的影响，解决高碳对镍钼浮选严重干扰的技术难题。碳质物的活性很强，它吸附大量的选矿药剂导致镍钼难以浮选，药剂消耗大，通常捕收剂用量增加三倍，而且回收率比不脱碳要低20％以上。高碳镍钼矿含碳高达40％，浮选脱碳是采用选矿工艺成功回收低品位高碳镍钼的关键技术之一。因此浮选脱碳后能很大程度上减少后续浮选流程中的药剂用量，从而在降低生产成本的基础上使目的矿物的回收最大化。结合前面的重选工艺流程，采用浮选脱碳再分别浮选钼、镍矿物的工艺流程可以在原矿品位在一定范围内波动的情况下获得稳定的选别指标。镍浮选采用黄药和黑药作为捕收剂，进行浮选镍矿物，得到镍精矿。

本发明技术方案采用重-浮工艺流程，通过重选可以在不需磨矿的条件下，预先掉尾，大幅度降低选矿成本，增加选矿效益，同时也可提高浮选效果。本发明选用重-浮工艺流程，采用筛分分级，分级跳汰丢尾，提高浮选入选品位，然后重选粗精矿磨矿后进行镍钼矿物的浮选。重选丢尾提高浮选入选品位，大幅度减少磨矿量和浮选量，具有低成本，无污染的特点。该工艺流程具有选矿指标稳定，适应性强，更高的富集比，更低的选矿成本等特点，为开发低品位高碳镍钼矿资源提供了一条新途径。

采用分级跳汰粗选来提高浮选的入选品位在高碳镍钼矿的选别领域是一创新点，利用重选处理量大的特点来对大量不同粒级和品位的矿物进行处理，丢弃其中一些没有回收价值的杂质物，以获得较高品位的浮选原矿。还可以减少浮选作业的处理量，降低选矿成本。重选是常规的选矿工艺，但是目前国内外没有采用重选工艺处理高碳镍钼矿的报道。

本发明的选矿方法还具有低成本的特点，能大幅度降低耗酸耗碱的矿物如二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁等，这些杂质除去率在70％以上，从而可有效地降低冶金成本，提高冶炼回收率和产品质量。选矿获得镍钼精矿采用冶炼回收得到钼酸铵、五氧化二钒和镍冶炼产品。

附图说明

图1是本发明所述高碳钼镍矿的选矿流程说明图；

图2是本发明所述高碳钼镍矿的选矿方法详细流程图。

具体实施方式

实施例

镍钼矿大块原矿经粗碎，分成3-8mm，8-20mm，20-30mm三个级别再分别进行跳汰重选。三个粒级分级跳汰的结果见表1。

表1 分级跳汰的结果(％)

跳汰的精矿和中矿合并后的产率是45.91％，钼品位是0.28％，回收率是73.07％；镍品位是0.23％，回收率是80.37％。跳汰尾矿的产率是54.09％，钼品位是0.095％，回收率是26.93％；镍品位是0.065％，回收率是19.63％。

重选精矿和中矿以及-3mm原矿合并经球磨机磨矿，磨矿至细度为84.6％-200目。高碳镍钼矿含碳达40％，进行浮选脱碳作业。浮选脱碳作业采用Na₂SiO₃作为脉石矿物的抑制剂、煤油和2^#油作为碳质物的捕收剂，经搅拌后，进入浮选机进行脱碳浮选，其中，Na₂SiO₃的用量为30.5克/吨，煤油用量为408.7克/吨，2^#油用量为103.7克/吨。脱碳作业获得浮选含碳钼精矿及脱碳尾矿，脱碳尾矿进行浮选钼粗选作业，所得的钼粗精矿再经过三次精选作业后与脱碳浮选的钼矿物并得到最后的钼精矿产品，脱碳率为82％，即脱碳尾矿含碳7.2％。

钼粗选得到的尾矿进入浮选镍粗选作业，采用丁黄药和25^#黑药作为捕收剂，以CuSO₄作为活化剂，Na₂S为调整剂，SJQ为抑制剂，进行浮选镍矿物，丁黄药的用量为183克/吨，25^#黑药的用量为183克/吨，CuSO₄的用量为407克/吨，Na₂S的用量为275克/吨，浮选镍粗选作业后得到的精矿进行三次精选得到最终的镍精矿产品。

流程如图2所示，结果见表2。钼精矿的总回收率85.57％、镍精矿总回收率84.01％，镍钼混合精矿含钼2.23％、含镍1.52％，钼的富集比为2.54，镍的富集比为2.52。

表2 高碳钼镍矿的选矿结果(％)

此选矿方法能降低耗酸耗碱的矿物如二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁等，这些杂质除去率在70％以上，将精矿产品和原矿进行了对比多元素化验，化验结果见表3，SiO₂脱除74.32％，Al₂O₃脱除71.58％，CaO脱除72.20％。耗酸耗碱的二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙和氧化镁去除效果较好。

表3 产品和原矿多元分析结果(％)

Claims

1、一种高碳镍钼矿的选矿方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)镍钼矿原矿经过粗碎后，采用震动筛进行分级，分级成三个粒级即3-8mm，8-20mm，20-30mm，这三个粒度级别分别进行跳汰重选；

(2)步骤(1)所述三个粒度级别跳汰重选所得的精矿和中矿再与-3mm原矿合并，然后经磨矿，磨至细度为84.6％-200目，再进行浮选，所述浮选先进行浮选脱碳作业，获得浮选含碳钼精矿及脱碳尾矿，脱碳尾矿进行浮选钼粗选作业，得到钼粗选精矿和钼粗选尾矿，钼粗选精矿再经过三次精选作业得到的精选钼精矿与脱碳浮选含碳钼精矿合并得到最后的钼精矿产品；

(3)步骤(2)所述钼粗选尾矿进行浮选镍粗选作业，所得的镍粗选精矿再进行三次精选作业，得到镍精矿产品。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述浮选脱碳作业采用Na₂SiO₃作为脉石矿物的抑制剂、煤油和2^#油作为碳质物的捕收剂，经搅拌后，进入浮选机进行脱碳浮选，获得含碳钼精矿。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述Na₂SiO₃用量为30克/吨-35克/吨，煤油用量为400克/吨-430克/吨，2^#油用量为100克/吨-110克/吨。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述的浮选镍粗选作业采用丁黄药和25^#黑药作为捕收剂，CuSO₄作为活化剂，Na₂S为调整剂。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述的CuSO₄的用量为390克/吨-425克/吨，Na₂S的用量为260克/吨-285克/吨，丁黄药的用量为175克/吨-190克/吨，25^#黑药的用量为15克/吨-20克/吨。