金川硫化铜镍矿酸性介质中新型浮选药剂体系研究

李博文, 阳恒, 程少逸, 高志勇, 曹建. 金川硫化铜镍矿酸性介质中新型浮选药剂体系研究[J]. 矿产保护与利用, 2022, 42(2): 25-32. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.07.002
引用本文: 李博文, 阳恒, 程少逸, 高志勇, 曹建. 金川硫化铜镍矿酸性介质中新型浮选药剂体系研究[J]. 矿产保护与利用, 2022, 42(2): 25-32. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.07.002
LI Bowen, YANG Heng, CHENG Shaoyi, GAO Zhiyong, CAO Jian. Research on the Flotation Reagent Regime of Jinchuan Copper-Nickel Sulfide Ore in Acidic Medium[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2022, 42(2): 25-32. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.07.002
Citation: LI Bowen, YANG Heng, CHENG Shaoyi, GAO Zhiyong, CAO Jian. Research on the Flotation Reagent Regime of Jinchuan Copper-Nickel Sulfide Ore in Acidic Medium[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2022, 42(2): 25-32. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.07.002

金川硫化铜镍矿酸性介质中新型浮选药剂体系研究

  • 基金项目:
    国家重点研发计划项目(2021YFE0106800);国家自然科学基金(52004336);镍钴资源综合利用国家重点实验室开放基金(GZSYS-KY-2020-014)
详细信息
    作者简介: 李博文(2001-),男,四川内江人,本科生,主要研究方向为硫化矿浮选
    通讯作者: 曹建(1989-),男,甘肃人,博士,副教授,硕士研究生导师,主要研究方向为硫化矿浮选
  • 中图分类号: TD923+.1;TD952.1

Research on the Flotation Reagent Regime of Jinchuan Copper-Nickel Sulfide Ore in Acidic Medium

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    Corresponding author: CAO Jian
  • 金川硫化铜镍矿含镁硅酸盐脉石含量高,泥化后通过异相凝聚和机械夹带影响精矿镍、铜金属的富集。相关研究与国外的工业实践证明,酸性介质浮选能促进含镁硅酸盐脉石的分解,显著提升硫化铜镍矿中有用矿物的回收,降低精矿氧化镁含量。但目前国内相关研究较少,缺乏与酸性介质浮选匹配的药剂体系。对此,以Ni品位0.42%、Cu品位0.32%的金川某生产车间二段浮选给矿为研究对象,研究了酸性介质中适合的新型药剂体系,并利用起泡剂测试装置对比分析了不同起泡剂的性能。试验结果表明,在pH值为4的酸性浮选条件下,以异丁基黄原酸钠为捕收剂、Z-200为辅助捕收剂和松油醇为起泡剂,经过一次粗选两次精选和两次扫选,可获得Ni回收率58.92%、Cu回收率45.60%、Ni品位3.54%和Cu品位2.03%的精矿产品。与现场药剂体系相比,精矿Ni、Cu回收率分别提高了7.54、24.40百分点,MgO含量降低了0.94百分点。新药剂体系全面提升了金川硫化铜镍矿资源综合利用率。

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  • 图 1  起泡剂测试装置示意图

    Figure 1. 

    图 2  开路试验流程(灰色部分已在第三浮选厂完成)

    Figure 2. 

    图 3  闭路试验流程(灰色部分已在第三浮选厂完成)

    Figure 3. 

    图 4  不同起泡剂最大起泡体积与起泡剂浓度的关系(pH值为4)

    Figure 4. 

    图 5  气液比与起泡剂浓度的关系

    Figure 5. 

    图 6  使用现场药剂不同pH值对精矿金属品位和回收率的影响

    Figure 6. 

    图 7  不同条件下捕收剂对金属品位和回收率的影响(浮选条件1:pH值为9.8,粗选NaEX/AT 620 80 g/t,ADD 42 g/t,扫选补加捕收剂32 g/t;浮选条件2:pH值为4,粗选NaEX/AT 620 80 g/t,ADD 42 g/t;扫选补加捕收剂32 g/t;浮选条件3:pH值为4,粗选NaIBX 100 g/t,ADD 42 g/t,扫选补加捕收剂40 g/t;浮选条件4:pH值为4,粗选NaIBX 100 g/t,MIBC 15.1 g/t;扫选补加捕收剂40 g/t;浮选条件5:pH值为4,粗选NaIBX 100 g/t,MIBC 15.1 g/t,PNX 12.7 g/t;扫选补加捕收剂40 g/t)

    Figure 7. 

    图 8  NaIBX用量对金属品位和回收率的影响(NaIBX粗选用量分别为50 g/t、75 g/t、100 g/t和125 g/t;NaIBX扫选用量为相应粗选的40%)

    Figure 8. 

    图 9  不同起泡剂对金属品位和回收率的影响(TPGBE、MIBC和Terp三种起泡剂的用量分别为18.9 g/t、15.1 g/t和13.4 g/t)

    Figure 9. 

    图 10  Terp用量对金属品位和回收率的影响(Terp的用量分别为6.7 g/t、13.4 g/t、20.1 g/t和26.8 g/t)

    Figure 10. 

    图 11  不同辅助捕收剂对金属品位和回收率的影响(Z-200、EET、EPT、LJX-1、PPX和PNX用量分别为12.7 g/t、11.4 g/t、17.1 g/t、15.6 g/t、13.1 g/t和12.7 g/t)

    Figure 11. 

    图 12  Z-200用量对金属品位和回收率的影响(Z-200用量分别为6.4 g/t、12.7 g/t、19.1 g/t、25.4 g/t和31.8 g/t)

    Figure 12. 

    表 1  矿浆干矿样的主要化学成分 /%

    Table 1.  Chemical composition of dry ore contained in the slurry sample

    元素 Ni Cu Fe Co MgO CaO Al2O3 S SiO2
    含量 0.42 0.32 14.20 0.02 28.05 1.45 1.63 3.40 27.74
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    表 2  开路浮选试验结果 /%

    Table 2.  The results of bench-scale open circuit tests

    浮选体系 产品名称 产率 品位 回收率
    Ni Cu MgO Ni Cu MgO
    起始pH约等于4;粗选丁黄药75 g/t,2 d松油醇(10 g/t),2d Z-200(12.7 g/t); 扫选补加黄药30 g/t,1 d松油醇,1 d Z-200 精矿 5.90 3.58 1.70 4.30 43.33 27.76 0.94
    1号中矿 11.78 1.27 1.12 19.83 30.70 36.52 8.63
    2号中矿 6.12 0.45 0.49 28.89 5.65 8.30 6.53
    尾矿 76.20 0.13 0.13 29.81 20.32 27.42 83.91
    现场(起始pH约等于9.8,粗选捕收剂NaEX/AT620=7:3 80 g/t,黑药40 g/t); 扫选补加捕收剂32 g/t 精矿 4.54 4.02 1.22 5.50 37.96 15.33 0.92
    1号中矿 8.65 1.25 0.71 19.40 22.48 16.99 6.18
    2号中矿 4.31 0.97 0.70 21.99 8.68 8.34 3.49
    尾矿 82.51 0.18 0.26 29.39 30.88 59.35 89.40
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    表 3  闭路循环浮选试验结果 /%

    Table 3.  The results of bench-scale close circuit tests

    浮选体系 产品名称 产率 品位 回收率
    Ni Cu MgO Ni Cu MgO
    起始pH约等于4;第一次循环:粗选NaIBX 75 g/t, Z-200 12.7 g/t,Terp 6.7 g/t; 扫选补加NaIBX 30 g/t。其余四次循环:粗选NaIBX 75 g/t, Z-200 12.7 g/t,Terp 1.6 g/t; 扫选补加NaIBX 30 g/t 精矿 6.08 3.54 2.03 5.84 58.92 45.60 1.28
    尾矿 93.92 0.16 0.16 29.25 41.08 54.40 98.72
    合计 100.00 0.37 0.37 27.83 100.00 100.00 100.00
    现场起始pH约等于9.8;第一次循环:粗选捕收剂NaEX/AT620=7:3 80 g/t,ADD 42 g/t; 扫选补加捕收剂32 g/t。其余四次循环:粗选捕收剂80 g/t, ADD 10.5 g/t; 扫选补加捕收剂32 g/t 精矿 5.13 4.17 1.33 6.78 51.38 21.20 1.24
    尾矿 94.87 0.21 0.27 29.16 48.62 78.80 98.76
    合计 100.00 0.42 0.32 28.01 100.00 100.00 100.00
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出版历程
收稿日期:  2022-03-01
刊出日期:  2022-04-25

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