一种硫化镍矿资源综合回收方法与流程

1.本发明涉及硫化镍矿资源回收技术领域，具体涉及硫化镍矿资源综合回收方法。


背景技术：

2.镍是高新技术发展和国民经济建设所需的重要有色金属原材料，被称为“工业维生素”。按地质成因划分，镍矿床主要分为两类：岩浆型硫化镍矿床和风化型红土镍矿床。硫化镍矿床中常见的金属硫化物为镍黄铁矿、黄铜矿、紫硫镍矿、磁黄铁矿和黄铁矿，金属氧化物有磁铁矿、褐铁矿等，常见的脉石矿物为滑石、蛇纹石、绿泥石、橄榄石和辉石等。
3.浮选是选别硫化镍矿的主要方法，浮选过程中含镁硅酸盐矿物尤其是滑石容易进入浮选精矿中，如何降低浮选精矿中的mgo含量一直是个选矿技术难题。过量的含镁脉石矿物进入精矿中，导致精矿品位降低，同时给后续的冶炼工序带来困难。目前常用的方法为添加脉石矿物抑制剂(包括分散剂、络合剂以及各种组合药剂等)对滑石等矿物进行抑制，最常用的滑石抑制剂为cmc(羧甲基纤维素钠)。但添加cmc等滑石抑制剂会对镍黄铁矿等矿物的浮选造成负面影响，导致镍回收率降低。同时，部分滑石等镁硅酸盐中含有少量的镍，在传统选矿工艺中，此部分镍金属会随着滑石损失。另外，矿石中少量的镍黄铁矿和含镍磁黄铁矿可浮性较差，通过浮选的方法较难回收，导致镍回收率进一步降低。此外，矿石中含有的少量磁铁矿等矿物，存在浮选尾矿中。由于含量较低，对浮选尾矿进行磁选所得产品铁品位较低，很难做到60％以上，且由于磁黄铁矿铁矿存在导致磁精矿含硫量高，此部分磁铁矿在现有工艺中也无法有效回收。
4.因此需要提供一种不使用cmc等抑制剂的硫化镍矿资源综合回收方法，解决现有的浮选过程中部分含镍矿物和磁铁矿难以回收，镍回收率低的问题，提高矿石有价金属总体回收率。


技术实现要素：

5.本发明采用浮选预脱滑石的方法降低滑石含量，使硫化镍浮选过程中可以不使用cmc等滑石抑制剂，解决了现有技术中cmc对硫化镍浮选的负面影响的技术问题。同时采用浮选与还原焙烧-磁选工艺结合，综合回收浮选尾矿中镍黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿以及预脱滑石中的镍和铁资源，做到矿石资源的综合利用，提高矿石有价金属总体回收率。本发明采用如下技术方案：
6.一种硫化镍矿资源综合回收方法，包括如下步骤：
7.步骤1)对硫化镍矿浆进行预脱滑石浮选，得到滑石粗精矿和滑石浮选尾矿；
8.步骤2)向滑石粗精矿中加入硫化镍矿抑制剂，进行滑石除镍浮选，得到滑石精矿和硫化镍中矿；
9.步骤3)将滑石浮选尾矿和硫化镍中矿合并后进行硫化镍浮选，得到硫化镍精矿和镍浮选尾矿。
10.可选的，所述步骤1)中硫化镍矿浆磨矿细度小于0.074mm的比例为70％～80％。
11.可选的，预脱滑石浮选采用煤油作为捕收剂、2号油作为起泡剂。
12.可选的，所述煤油用量为10～20g/t，2号油用量为10～20g/t。
13.预脱滑石能够避免镍浮选阶段羧甲基纤维素(cmc)等大分子有机抑制剂的使用，避免大量的大分子有机物对硫化镍浮选造成负面影响。但是，由于部分硫化矿可浮性较好，会在滑石浮选过程中进入滑石粗精矿，造成硫化镍的损失，因此在硫化镍浮选前需进行滑石除镍浮选。
14.可选的，所述步骤2)中硫化镍矿抑制剂为具有如下化学式的化合物
[0015][0016]
其中x为羟基或氨基，me为钠离子或钾离子。
[0017]
滑石除镍浮选添加含亲水基团的二硫代氨基甲酸盐作为硫化镍矿抑制剂，上述抑制的优点是选择性较好，对滑石没有明显抑制作用，能够对硫化镍矿的具有较好的抑制作用。同时，尤为重要的是，该类药剂对镍黄铁矿的抑制是可逆的，后续添加黄药能够直接恢复其可浮性。
[0018]
可选的，所述硫化镍矿抑制剂为氨基乙基二硫代氨基甲酸钠或羟基乙基二硫代氨基甲酸钠。
[0019]
可选的，所述硫化镍抑制剂用量为80～150g/t。
[0020]
可选的，所述步骤3)中硫化镍浮选使用黄药捕收剂。
[0021]
可选的，所述黄药捕收剂选自丁基黄药、异戊基黄药、戊基黄药中的至少一种。
[0022]
可选的，硫化镍浮选使用2号油作为起泡剂。
[0023]
可选的，所述步骤3)所述硫化镍浮选过程中添加脉石矿物抑制剂和活化剂；
[0024]
可选的，所述脉石矿物抑制剂为六偏磷酸钠；
[0025]
可选的，所述活化剂为硫酸铜。
[0026]
可选的，所述镍浮选先后进行二段粗选二段扫选三段精选浮选，其中，粗选和扫选四段作业军采用黄药捕收剂，黄药捕收剂用量依次为55～65g/t、35～45g/t、15～25g/t、5～15g/t；一段粗选中添加硫酸铜120～220g/t；并且一段精选和二段精选过程中添加六偏磷酸钠，用量依次为150～350g/t和80～160g/t。
[0027]
可选的，所述方法还包括如下步骤：
[0028]
步骤4)对镍浮选尾矿磁选，得到磁性物集合体。
[0029]
可选的，磁选强度为2500oe～5000oe。
[0030]
磁选将从尾矿中获得含镍磁黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿等有磁性矿物，以及磁黄铁矿与镍黄铁矿连生体、磁铁矿与镍黄铁矿连生体。由于镍黄铁矿与磁性矿物连生体的存在，可以通过磁选回收浮选尾矿中的镍黄铁矿。最终的磁选产品为上述各类矿物组成的含有铁、镍元素的磁性物集合体。
[0031]
可选的，所述方法还包括如下步骤：
[0032]
步骤5)将磁性物集合体与所述滑石精矿混合后焙烧，焙烧温度为700～900℃、焙烧时间为30～60min；
[0033]
步骤6)将步骤5)中的焙烧产物与还原剂进行还原反应，得到镍铁还原产物。
[0034]
焙烧可将磁选产品和滑石精矿中硫化镍矿氧化，生成含有镍的铁氧化物。分析发
现，磁黄铁矿、镍黄铁矿氧化焙烧后产生的铁氧化物由于发生了物相重构，具有较高的反应活性和孔隙率，相比传统的铁氧化物更容易被还原成为镍铁金属。另外，焙烧可以使滑石矿物发生脱羟基作用，使其层状结构松散，利于后续还原焙烧过程中还原气体扩散，促进其内部镍、铁的还原。
[0035]
可选的，所述还原剂为煤、天然气、氢气中的至少一种，所述还原反应的反应温度为1100～1300℃，反应时间为30～60min。
[0036]
可选的，所述还原反应中还添加有氟化钙；
[0037]
可选的，氟化钙添加量为相对于氧化焙烧产物的5～15wt％。
[0038]
硫化物氧化焙烧获生成的氧化物，还原活性更高，可以快速生成金属核，在氟化钙存在的条件下，能够进一步促进滑石中细微的镍铁颗粒长大。
[0039]
可选的，所述方法还包括将镍铁还原产物进行破碎后磁选，获得镍铁产品。
[0040]
可选的，磁选的磁场强度为800～1500oe。
[0041]
本发明技术方案，具有如下优点：
[0042]
1、本发明提供的硫化镍矿资源综合回收方法，在硫化镍浮选前进行滑石浮选，脱除滑石，得到滑石粗精矿和滑石浮选尾矿，因此在硫化镍浮选中可以不使用cmc等滑石抑制剂，避免cmc等滑石抑制剂对硫化镍矿浮选时的负面影响。并且采用硫化镍矿抑制剂进对滑石粗精矿行滑石精选，将精选的硫化镍矿返回到硫化浮选中，避免了在滑石浮选中损失硫化镍矿物，提高了镍的回收率。
[0043]
2、本发明的方法使用含亲水基团的二硫代氨基甲酸盐作为硫化镍矿抑制剂，此种硫化镍矿抑制剂在抑制硫化镍矿的同时保留了恢复硫化镍矿可浮性的能力，保证其在后续的硫化镍浮选中上浮。
[0044]
3、本发明提供的硫化镍矿资源综合回收方法，采用浮选与还原焙烧-磁选工艺结合，综合回收硫化镍矿中的镍黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿以及滑石中的镍和铁资源，做到矿石资源的综合利用，提高了矿石有价金属总体回收率。
附图说明
[0045]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0046]
图1是本发明实施例的工艺流程图。
具体实施方式
[0047]
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
[0048]
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得
的常规试剂产品。
[0049]
镍回收率的计算方法为：镍回收率＝(精矿产率*精矿镍品位)/原矿镍品位。
[0050]
磁性铁回收率的计算方法为：铁回收率＝(精矿产率*精矿铁品位)/原矿磁性铁品位。
[0051]
实施例1
[0052]
本实施例处理的硫化镍矿含镍0.65％，主要含镍矿物为镍黄铁矿和含镍磁黄铁矿，主要金属氧化物为磁铁矿，主要脉石矿物为辉石、蛇纹石和滑石。在磨矿细度为-0,074占70％条件下进行滑石浮选，煤油用量为10g/t，2号油用量为10g/t。
[0053]
然后进行滑石除镍浮选，采用氨基乙基二硫代氨基甲酸钠作为硫化镍抑制剂，用量为100g/t，获得滑石精矿和镍中矿。
[0054]
将镍中矿与滑石浮选尾矿合并后进行镍浮选，先后进行二段粗选二段扫选三段精选浮选，其中，粗选和扫选四段作业采用丁黄药捕收剂，用量依次为60g/t、40g/t、20g/t、10g/t；一段粗选中添加硫酸铜150g/t；一段精选和二段精选添加六偏磷酸钠，用量分别为200g/t和100g/t。
[0055]
本实施例通过镍浮选可以获得镍品位为8.35％、镍回收率为78.65％的镍精矿。
[0056]
镍浮选尾矿进行磁选，磁场强度为4000oe，得到磁性物集合体。将磁性物集合体与上述得到的滑石精矿合并后进行氧化焙烧，焙烧温度800℃，焙烧温度为45min。随后对焙烧产物进行还原焙烧，还原介质为煤，用量为焙烧产物20wt％，焙烧温度为1200℃，时间为45min，氟化钙用量为焙烧产物的5wt％。还原产物破碎磨矿后磁选，磁场强度为1500oe。最终获得含镍2.3％、含铁91.45％的镍铁产品。相对原矿，镍回收率为8.12％，磁性铁回收率85％。
[0057]
镍精矿和镍铁产品中镍的总回收率达到86.77％。
[0058]
对比例1
[0059]
采用实施例1的硫化镍矿，不进行滑石浮选和滑石除镍浮选，直接采用传统cmc抑制滑石工艺进行镍浮选，镍浮选过程与实施例1相同，以硫酸铜为活化剂，丁黄药为捕收剂，采用二段粗选二段扫选三段精选浮选，其中，粗选和扫选四段作业丁黄药的用量分别为60g/t、40g/t、20g/t、10g/t；一段粗选中添加硫酸铜150g/t。一段粗选、一段精选和二段精选添加cmc，用量分别为500g/t、150g/t和100g/t。仅可获得镍品位为8.12％、镍回收率为78％的硫化镍精矿。
[0060]
实施例2
[0061]
本实施例处理的硫化镍矿含镍0.72％，主要含镍矿物为镍黄铁矿和含镍磁黄铁矿，主要金属氧化物为磁铁矿，主要脉石矿物为滑石、蛇纹石和绿泥石。在磨矿细度为-0,074占70％条件下进行滑石浮选，煤油用量为15g/t，2号油用量为15g/t。
[0062]
然后进行滑石除镍浮选，采用羟基乙基二硫代氨基甲酸钠作为硫化镍抑制剂，用量为120g/t，获得滑石精矿和镍中矿。
[0063]
将镍中矿与滑石浮选尾矿合并后进行镍浮选，先后进行二段粗选二段扫选三段精选浮选，其中，粗选和扫选四段作业采用丁黄药捕收剂，用量依次为60g/t、40g/t、20g/t、10g/t。另外，在一段粗选中添加硫酸铜200g/t；一段精选和二段精选添加六偏磷酸钠，用量分别为300g/t和150g/t。通过镍浮选可以获得镍品位为8.98％、镍回收率为79.23％的镍精
矿。
[0064]
镍浮选尾矿进行磁选，磁场强度为4500oe，得到磁性物集合体。将磁性物集合体与上述得到的滑石精矿合并后进行氧化焙烧，焙烧温度800℃，焙烧时间为45min。随后对焙烧产物进行还原焙烧，还原介质为煤，用量为焙烧产物的20wt％，焙烧温度为1200℃，时间为45min，氟化钙用量为焙烧产物的10wt％。还原产物破碎磨矿后磁选，磁场强度为1500oe，最终获得含镍2.6％、含铁91.79％的镍铁产品。相对原矿，镍回收率为8.87％，磁性铁回收率86％。
[0065]
镍精矿和镍铁产品中镍的总回收率达到88.10％。
[0066]
对比例2
[0067]
采用实施例1的硫化镍矿，不进行滑石浮选和滑石除镍浮选，直接采用传统cmc抑制滑石工艺进行镍浮选，镍浮选过程与实施例1相同：以硫酸铜为活化剂，丁黄药为捕收剂，采用二段粗选二段扫选三段精选浮选，其中，粗选和扫选四段作业丁黄药的用量分别为60g/t、40g/t、20g/t、10g/t。另外，在一段粗选中添加硫酸铜200g/t；一段粗选、一段精选和二段精选添加cmc，用量分别为600g/t、200g/t和100g/t。仅可获得镍品位为8.45％、镍回收率为78.56％的硫化镍精矿。
[0068]
通过以上的实施例和对比例可以看出，本发明的方法不仅可以提高浮选阶段硫化镍精矿的品位和回收率，同时可以做到滑石、尾矿中硫化镍以及磁铁矿中镍和铁的资源综合回收。
[0069]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种硫化镍矿资源综合回收方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)对硫化镍矿浆进行预脱滑石浮选，得到滑石粗精矿和滑石浮选尾矿；步骤2)向滑石粗精矿中加入硫化镍矿抑制剂，进行滑石除镍浮选，得到滑石精矿和硫化镍中矿；步骤3)将滑石浮选尾矿和硫化镍中矿进行硫化镍浮选，得到硫化镍精矿和镍浮选尾矿。2.根据权利要求1所述的硫化镍矿资源综合回收方法，其特征在于，所述步骤1)中硫化镍矿浆磨矿细度小于0.074mm的比例为70％～80％。3.根据权利要求1所述的硫化镍矿资源综合回收方法，其特征在于，所述步骤2)中硫化镍矿抑制剂为具有如下化学式的化合物其中x为羟基或氨基，me为钠离子或钾离子。4.根据权利要求1所述的硫化镍矿资源综合回收方法，其特征在于，所述步骤3)中硫化镍浮选使用黄药捕收剂。5.根据权利要求1所述的硫化镍矿资源综合回收方法，其特征在于，所述步骤3)中所述硫化镍浮选过程中添加脉石矿物抑制剂和活化剂。6.根据权利要求1～5任一项所述的硫化镍矿资源综合回收方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：步骤4)对镍浮选尾矿进行磁选，得到磁性物集合体。7.根据权利要求6所述的硫化镍矿资源综合回收方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：步骤5)将磁性物集合体与所述滑石精矿混合后焙烧，焙烧温度为700～900℃、焙烧时间为30～60min；步骤6)将步骤5)中的焙烧产物与还原剂进行还原反应，得到镍铁还原产物。8.根据权利要求7所述的硫化镍矿资源综合回收方法，其特征在于，所述还原剂为煤、天然气、氢气中的至少一种，所述还原反应的反应温度为1100～1300℃，反应时间为30～60min。9.根据权利要求7所述的硫化镍矿资源综合回收方法，其特征在于，所述还原反应中还添加有氟化钙。10.根据权利要求7～9任一项所述的硫化镍矿资源综合回收方法，其特征在于，所述方法还包括将镍铁还原产物进行破碎后磁选，获得镍铁产品。

技术总结
本发明公开了一种硫化镍矿资源综合回收方法，包括如下步骤：步骤1)对硫化镍矿浆进行预脱滑石浮选，得到滑石粗精矿和滑石浮选尾矿；步骤2)向滑石粗精矿中加入硫化镍矿抑制剂，进行滑石除镍浮选，得到滑石精矿和硫化镍中矿；步骤3)将所述滑石浮选尾矿和硫化镍中矿进行硫化镍浮选，得到硫化镍精矿和镍浮选尾矿。本发明提供的硫化镍矿资源综合回收方法，在硫化镍浮选前进行滑石浮选，脱除滑石，减少CMC使用，避免CMC对硫化镍矿的浮选的负面影响。并且采用硫化镍矿抑制剂进行滑石精选，避免了在滑石中损失硫化镍矿物，提高了镍的回收率。率。率。


技术研发人员：刘志国 于传兵 康金星 王鑫 王亚运
受保护的技术使用者：中国有色工程有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/10/11