1、文献综述课题名称年处理10万吨铜镍原矿的分选厂工艺设计专业指导老师学生姓名开题时间要求：一.说明材料来源情况；二.对课题的研究历史、研究现状等进行准确的分析与归纳；三.表达自己的观点与主张，阐述课题的发展动向与趋势；四.字数要求在5000字左右铜镍矿的主要发展方向及其主要方法摘要：本文主要阐述了国内外铜镍矿选矿的历史、现状及未来可能能的进展，对于存在的问题，就此提出一些改进措施。关键字：生产水平 技术措施 研究动向 精矿品位 回收率金属矿资源丰富，矿种齐全，开采量与日俱增，生产技术不断改进。金属矿选矿经过不断研究改进，在处理矿量日益提高的同时，生产技术也不断有所发展。尽管原矿品位不断下降，选矿
2、指标还在继续提高：综合回收的产品品种及产量也在不断增加和扩大。硫化铜镍矿的处理一般都经过选矿，只有个别的高锗位硫化铜镍矿不经过选矿而直接进行熔炼。选矿时可根据原料性质、冶炼工艺、环保要求等分别选出镍精矿、铜精矿、镍铜混合精矿和磁黄铁矿。1990年以前选矿厂一般是进行铜镍分离的，随着闪速熔炼技术的出现，选矿，一逐渐不再进行铜镍分选，而是产出镍铜混合精矿，目前世界上大部分硫化铜镍矿选矿厂都是首先得到镍铜混合精矿，然后再对混合精矿进行再次浮选，最终得到铜精矿和镍精矿。一国外铜镍选矿厂1.生产水平世界镍产量以加拿大居首。加拿大、澳大利亚、芬兰等国硫化铜镍矿石的选矿生产指标和技术水平均较高镍的选矿指标在
3、很大程度上取决于矿石中含镍矿物的种类、比例、含量、解离特性以及脉石矿物的种类和比例。例如矿石中含有大量含镍低的磁黄铁矿及自然可浮性高的滑石等含镁硅酸盐矿物时，则 镍的回收率和料矿品位均将难于提高。因此，不宜将个别选矿厂的指 标作为某类矿石的选矿生产水平，而应以矿石类型基本相似的若干 选矿厂的生产指标来衡量。总的看来，加拿大、澳大利亚等国比较重 视“精料”方针，其镍料矿品位大多高于8%，一般为10%左右，有的高达15%，丽我国金川的镍料矿品位仅5-5.5%，这说明存在相当差距而有潜力可挖。 国外铜镍选矿厂在致力于充分回收主金属镍和铜的同时，还重视对矿石中其他伴有价组分的综合回收，如加拿大有十二个
4、铜镍选矿厂均回收铂族元素。亦充分回收钻，如利恩湖选矿厂原矿含0.03%，所获镍精矿含钻0.36%，钻回收率83.29%（尾矿含钻0.006%）伦茨选矿厂所生产的铜、镍混合精矿含钻高达0. 5%。此外，日本进口加拿大乔治选矿厂所产铜镍混合粘矿在别子选矿厂进行铜镍分离，所获镍精矿中含钻0.52%，作业回收率93.86%。苏联诺里尔斯克铜镍选矿厂也回收铂族元素和钻，同时还回收了硒、啼、金、银和硫。国外近期新建的一些选矿厂大都采用大型浮选槽拥有很高水平的自动化装备。例如芬兰科他拉蒂选矿厂（处理量65 -70吨时），混合浮选粗、扫选一共才用六槽OK16型浮选机，每槽容积16米。加拿大1971年投产的马尼
5、布里奇选矿厂(500吨日)的浮选回路粗、扫选仪用三台12英尺直径x12英尺的浮选机。该厂自动化水平也较高，力载流分析仪连同电子计算机每七分钟就用电传打字机打出原、精、尾等六个产品的Cu、Ni品位、矿浆浓度、PH值、加药易和回收率等数据。全厂三班生产工人仅15人和维修工人2人。 综上胼述，从铜镍选矿厂总的生产水平来看，我国目前和国外一些国家相比，还存在相当大的差距。2提高回收率的技术措施和研究动向 镍的选矿指标在很大程度上取决于矿石中含镍矿物的种类、比例、含量、解离特性及脉石矿物的种类和比例。国外对矿石物质组成的研究甚为重视。矿物学能为选矿工艺提供资料，对制订新矿石选矿流程和评价选矿厂工作起着重
6、要作用。 对磁黄铁矿一镍黄铁矿矿石的选矿试验研究表明，当磁黄铁矿与镍黄铁矿之比小于3:1时，硫化物混合浮选即可获得高回收率的合格料矿。当其比例大于3:1时则需用优先浮选。因为这两种矿物可浮性差异较大，且镍磁黄铁矿具有磁性。除了可在浮选中一起或分两段以不同的工艺条件（通常在第二段降低矿浆PH值，添加硫酸铜和大易捕收剂浮选含镍磁黄铁矿）加以分别选出外，采用浮选一磁选或磁选一浮选联合流程，不仅可保证镍的充回收，还由于分出大量硫化铁矿物而有利于获得高质异精矿。含镍低的磁黄铁矿产品单独处理。 对次生硫化铜镍矿石来说，其主要含镍矿物为紫硫镍矿和针硫镍矿（我国金川即以紫硫镍矿又称淡红辉镍铁矿主）。它们在磨矿
7、过程中易于泥化和溶解，导致浮选择性下降和药剂号增加。据澳大利亚矿产开发研究所的研究，碱性矿浆可防止上述矿物的溶解，在回路的不同地点添加经基甲基纤维素可降低镍的泥化损失。从技术经济两方面考虑，在保证有用矿物和脉石矿物充分解离的前提下，混合浮选前粗磨或粗磨后用中间浮选然后再磨再选，既可避免有用矿物因过粉碎而损失，又可防止脉石矿物因泥化而恶化精矿质量。加拿大大多数铜镍选矿厂采用棒磨一琼磨两段磨矿，混合浮选前的磨矿细度一般都较粗。虽然有些镍矿物用短链黄药即可顺利浮选但为了强化浮选，国外大多数选矿厂均使用高级黄药（戊基黄药）。还推荐采用二硫代氨基甲酸脂作为铜镍矿石的扑收剂， 对加拿大和澳大利亚一些铜镍矿
8、石进行试验的结果表明，可不同程度地提高镍的选矿回收率。3提高精矿品位的技术措施和研究动向 硫化铜镍矿石中常含有滑石、绿泥石、闪石、阳起石、蛇纹石、绢云母等易浮脉石矿物和岩泥，因为它们有良好的自然可浮性致使精矿质量恶化。又由于上述脉石矿物大多含有氧化镁，而精矿中氧化镁含量过高(视冶炼方法的不同，一般不允许大于6-8%)将导致冶炼回收率下降。因此，提高精矿中镍的品位降低，其中不溶残物（特别是氧化镁）含量具有重要意义。 国外对含大量滑石的铜镍矿石进行了较为深入的研究。有时可采取添加少量起泡剂将滑石予先选出，这对某些矿石可以适用，但对另一些矿石常常导致镍在滑石产品中的大异损失。所以常采用硫化物浮选时抑
9、制滑石的办法。有时则二者业用。常用的滑石抑制剂有多糖类、糊料类、纤维素类、丹宁类化合物及聚丙烯酸胺、焦硷酸钠、六偏聚磷酸钠、硅氟酸钠、水玻璃等。国外推荐多糖类化合物中的古尔胶和纤维素类化合物较为有效。实际生产中常用糊精、淀粉及按基甲基纤维素，有时在精选时加水玻璃亦能奏效。应予指出的是，上述易浮脉石的可浮性在酸性介质中显著降低，故国外常在酸性介质中来实现对它们的抑制。二国内铜镍选矿厂1.特色1)选矿厂遍及全国各地，但是使用期限较长的选矿少。就新疆而言，第一个金属矿选矿厂建成投产以后，直到1979年期间总计建成的选矿厂屈指可数，到2007年底各种金属矿山达340个，其中铁矿134个，铜矿51个，铅
10、矿17个，锌矿12个，镍矿16个，金矿110个，目前新疆仍在生产的规模以上金属矿选矿厂有70个，大多数是2000年以后建成的。2)选矿厂生产能力显著提升，但总体上小型选矿厂占绝大多数。据统计2007年规模以上仍在生产的金属选矿厂70个（不含小矿），其中大型选矿厂为3个，占4%，总体上是小型选矿厂占绝大多数（新疆）。3)大型选矿厂装备水平逐步向新型化、信息化、自动化方向发展，但是大量小型选矿厂装备落后例如：有些选矿厂采用自磨机系统代替破碎系统，简化生产过程，消除粉尘污染。在磨浮过程中采用用电脑控制工艺参数，如自动加药、稳定磨矿和分级溢流浓度等。2铜镍硫化矿浮选分离的方法 在铜镍分选中主要采用抑镍
11、浮铜方法，调整剂起着决定性作用。因而可以根据调整剂使用情况将其分为以下几种方法：1)石灰法：最早使用的方法，单一的石灰法目前已很少使用。2)蒸气加温石灰法：一般认为，处理含可浮性好的镍黄铁矿混合精矿，必须使用该法。苏联的诺里尔斯克一选厂就采用了该泫，和不用蒸气加温法相比较，镍精矿中铜含量降低159o，去掉了几次浓缩脱药作业，简化了工艺流程。3)石灰一氰化物法：该法目前使用较多，如加拿大的铜崖选厂、林湖选矿场以及中国的磐石镍选厂等。使用该方法要严格控制氰化物用量，否则会抑制黄铜矿，恶化分选，而且不利于贵金属回收。4)石灰一亚硫酸盐法：该法在实际中应用未见报道，大都停留在试验阶段，采用该法分选“铜
12、型矿石”的铜镍混合精矿改善了分选效果，Ga (HSO3)2分选一般的铜镍混合精矿，有利于提高分选的选择性。5)石灰一糊精法：采用合成或者天然有机物作为镍黄铁矿的辅助抑制剂，研究和使用都很少。使用该法的目前只有加拿大的汤姆逊选厂和芬兰的科特拉蒂选厂。以汤姆逊选厂为例。该选厂处理的矿石含镍1.8-2.0%，含铜低，铜：镍=1:15磁黄铁矿：镍黄铁矿=2.1：1采用混合浮选一优先分离流程。即首毓危得铜镍混合精矿，然后抑镍浮铜，三次精选得铜精矿，浮铜尾矿和混选尾矿的扫选精矿合并作为镍精矿，磁黄铁矿不单独产出，可浮性好的进入镍精矿中，可浮性差的进入尾矿，最终铜精矿含铜27%，含镍2%，镍精矿含镍8%，含
13、铜0. 25%,使用药剂是：戊基钾黄药72g/t，起泡剂（甲基异丁基甲醇少23g/t，石灰680g/t，Aer633（糊精类）抑制剂36g/t，CuSO4115g/t，由于没有使用氰化物，镍黄铁矿中铜含量显著降低，但铜精矿中的镍含量又提高了，即对可浮性好的镍萤铁矿抑制作用减弱。研究新的辅助有机抑制剂抑制镍黄铁矿很有前景，作为硫化矿浮选分离的有机抑制剂，人们广泛研究了CMC、YFA以及M中TK在分离中的作用。 总之，石灰是铜镍分选的主要抑制剂，藉助混合药剂的协同作用，寻找新的抑制剂，加强对镍黄铁矿的抑制作用，改善铜镍分选是必要的。三结语1影响选矿工艺的矿物学因素1)镍赋存形式的影响 矿石中的镍主
14、要以金属硫化物形式存在，但也有少量镍以硅酸镍和氧化镍形式存在。根据物相分析结果，矿石中氧化镍中和硅酸镍中的镍占总镍的1. 82%，可不考虑回收。2)磁黄铁矿和黄铁矿的影响 由矿物的嵌布特性可知，硫化矿物多呈集合体形式存在，而且镍黄铁矿与磁黄铁矿、黄铁矿的共生关系非常密切而复杂。因此，在选矿过程中，一方面，磁黄铁矿和黄铁矿可能随镍进入镍精矿，从而降低镍精矿品位：另一方面，镍也可能随磁黄铁矿和黄铁矿进入尾矿，从而影响镍的回收率。3)镍黄铁矿和黄铜矿结构的影响 大部分硫化矿物为致密块状构造，而且以非自形晶结构为主形成硫化矿物集合体，这将给硫化矿物之间的分离带来困难，从而影响铜镍精矿品位。镍黄铁矿的空
15、洞和裂隙特别发育，其中常有磁铁矿和脉石矿物充填，这易造成一部分镍黄铁矿在磨矿后表面被磁铁矿和脉石颗粒罩盖，从而影响浮选药剂与镍黄铁矿表面作用，进而影响镍的回收率。要回收裹挟于脉石矿物中的细小乳滴状镍黄铁矿单矿物和黄铜矿单矿物，必然增加磨矿成本。2采取的措施1)精矿降镁 工业上对进入闪速炉镍精矿中的Mg0含量有着严格要求， 一般在6%-8%下，降低镍精矿中的Mg0含量，既是硫化镍矿浮选回收工作中的重点，也是难点。2)贵金属的处理 硫化铜镍矿中通常都伴生有多种贵金属元素，如铂、钯、金、银等，选择某种方法，更有效地回收这些贵金属元素，对于提高经济效益，缓解贵金属资源匮缺的状况，具有很大的应用价值。3)泥化现象的控制 由于硫化铜镍矿中多含有蛇纹石等易泥化或产生过粉碎现象的脉石矿物，妨碍浮选作业的选择性，因此，采用一定的方法来避免泥化现象的产生，尽量减轻其影响是非常有必要的。 镍是国防工业和民用工业不可缺少的生产原料，在国民经济中具有极其重要的作用。由于近年来入选矿石贫、细、杂状况日趋严重，通过改进生产工艺、制新型选矿药剂以及其它方面来努力提高选矿回收率及精矿品质方面已取得一系列成果。综合利用矿产资源，开发低品位铜镍矿石势在必行且任重
