摘 要

哈密铜镍矿是我国第二大铜镍矿基地，随着矿石的逐渐开采，矿石的性质也发生了明显的改变，按照原有的技术方案已不能达到原定的选矿指标。为了找到能够达到理想工艺指标的选矿条件，本文进行了相关的选矿工艺试验。

论文通过对哈密矿样理化性质的探索，确定了矿物构成和矿物含量。矿物的磨矿与筛分实验和入选粒度的浮选试验的结果表明，-0.074mm占78.19%时可以取得较好的分选结果。

在确定了能够达到较好选矿工艺指标的入选粒度之后再进行捕收剂、活化剂等浮选药剂的部分条件试验，试验结果表明，捕收剂为MB、活化剂选择CuSO₄·5H₂O、抑制剂采用粘度为800~1200mPa·S的CMC、硅酸钠和(NaPO₃)₆相组合的添加效果较好。

确定了基本的选矿药剂种类及用量之后进行开路闭路的调试试验，对整个试验流程的药剂制度进行细微调整，最终闭路试验的结果达到了尾矿镍品位为0.092%，镍的回收率为76.81%，基本达到本次课题的要求。

关键词：铜镍硫化矿；浮选试验；混合浮选

Abstract

Hami copper-nickel mine is the second largest copper-nickel mine base in China. With the exploitation of mineral, apparent changes have been made in ore properties, it’s obvious that it could not reach the original mineral processing technical indicators if keep performing the original technical programs. The paper did some relative mineral processing researches in order to find copper-nickel separation technology.

The paper did some explorations on the physical and chemical characteristics of raw minerals, and found out the mineral composition and their content in the mine. After finishing grinding and some flotation experiments of feed particle-size, we confirmed that the best grain-size is that particles less than 0.074 mm took up 78.19 percent.

As the confirmation of best grain-size to reach mineral processing technical indicator, we did some flotation tests on flotation reagents, such as collectors and activators. The results suggested that employing MB as the collector, CuSO₄·5H₂O as the activator, the combination of CMC whose viscosity ranges from 800 to 1200 mPa·S and Sodium hexametaphosphate as the depressor, such a reagent match is of much effect.

After that, we did some open and closed circuit debugging trials to make subtle adjustments on the reagent system of the whole flotation flotation flowsheets. Finally, the trial result showed the tailing nickel grade was 0.091 percent, the nickel recovery rate was 76.8%, it meets the basic requirements of the issue.

Key Words：copper-nickel sulphide；flotation tests；bulk flotation

目录

摘 要 I

Abstract 2

第1章 绪论 1

1.1 铜镍矿产资源概况 1

1.2 铜镍矿物的矿石性质及其可浮性 1

1.3 铜镍硫化矿的选矿研究现状 2

1.3.1 优先浮选法 2

1.3.2 混合浮选法 2

1.3.4 其它浮选工艺 2

1.3.5 矿浆电位对硫化矿浮选的影响 3

1.3.6 硫化矿之间电相互作用的影响 3

1.3.7 溶解氧的影响 3

1.3.8 氢氧化物种类的影响 3

1.4 论文研究的主要内容、目的和意义 4

1.4.1 论文主要研究内容 4

1.4.2 论文研究的目的和意义 4

第2章 试样材料及其工艺矿物学研究 5

2.1 试验矿样的制备 5

2.2 试验仪器及药剂 6

2.3 研究方法 7

2.3.1 选矿试验方法 7

2.3.2 分析测试方法 7

2.4 原矿多元素分析 8

2.5 原矿铜镍化学物相分析 8

2.6 原矿X射线衍射分析 9

2.7 原矿矿物组成与含量 9

2.8 原矿嵌布粒度 10

2.9 原矿密度测定 11

第3章 选矿与优化浮选试验研究 12

3.1 磨矿与筛分实验 12

3.2 入选粒度的浮选试验 13

3.3 药剂筛选浮选试验 15

3.3.1 捕收剂的对比试验 15

3.3.2 抑制剂的对比试验 17

3.3.3 活化剂的对比试验 18

3.3.4 开路浮选流程试验 19

3.3.5 闭路浮选流程试验 22

第4章 选矿产品检查 25

4.1 产品密度测定 25

4.2 尾矿产品粒度分析及金属分布率 25

4.3 产品沉降分析 26

第5章 结论 28

参考文献 29

致 谢 30

第1章 绪论

1.1 铜镍矿产资源概况

按照美利坚合众国地质调查局2015年所发布的报告显示，铜总储量大概为7亿吨。

智利、美国等国是全球铜矿主要保有国。而这之中智利是全球铜资源最丰硕的国度，其铜储量约占全球总储量的29.86%。此外，世界范围内所有的国家和地区，铜总产量和出口总量最多的国家也是智利。

我国镍矿资源比较贫乏，红土镍矿的总储量占全部镍资源的9.6%，不仅数量不多，而且“质量”不高，如果要进行开采，其经济效益就会比较差。而为了发展不锈钢行业，我国每年红土镍矿的需求量比较大，因此受到其他国家的牵制。我国的硫化型镍矿主要分布在西部和北部地区，其中保有量排名前六的省份依次为甘新滇吉鄂川。

1.2 铜镍矿物的矿石性质及其可浮性

镍黄铁矿和紫硫镍铁矿是铜镍硫化矿床中主要的含镍矿物；而黄铜矿则是其主要的含铜矿物。

(1) 镍黄铁矿

有学者试验发现，镍黄铁矿在镍矿物中的可浮性属于较高的水平，但实际实践中却发现它的分离效果与紫硫镍铁矿相比差强人意。究其缘由应为以下三个方面^[1]，一、与紫硫镍铁矿的原生粒度相比较而言，镍黄铁矿的小得多，且易以网格状结构与磁铁矿紧密共生，这提高了其磨矿时单体解离的难度，减弱了其可浮性；二、镍黄铁矿表面易被氧化生成薄膜，这提高了镍黄铁矿表面与药剂作用的难度，D.L.Legrand^[2]等人发现，在离子水中放置一段时间，会有氢氧化铁薄膜生成并覆盖在该矿物表面，而这个薄膜几乎没有镍硫元素；三、滑石等易泥化脉石矿物在镍黄铁矿表面的包裹，也会降低其可浮性。

(2) 紫硫镍铁矿