四川丹巴铜镍矿石工艺矿物学研究

四川丹巴铜镍矿石工艺矿物学研究

丹巴铜铜矿属于四川丽武铜业有限公司。这是一家含铜、铜、铜、铜等稀土矿床。公司管辖的矿厂对矿渣进行过滤。由于矿渣性质复杂，很难分离铜渣，因此很难获得合格的铜和铜锡矿床。为此,四川里伍铜业有限公司委托江西理工大学对该铜镍矿石进行工艺矿物学研究,以查明矿石的矿物组成、矿物赋存状态及嵌布特性,找出影响铜、镍矿物选别的因素,为有效利用该资源提供依据。1石材的化学组成1.1u3000镁离子矿根据光谱分析结果对四川丹巴铜镍矿石进行化学多元素分析,分析结果如表1所示。由表1可见:矿石中铜、镍的含量相对较高,分别为0.20%和0.48%,是主要的回收对象,表明该矿石属于低品位铜镍矿石。矿石中MgO含量为22.10%,SiO2含量为35.10%,表明该矿石中脉石矿物含量较高,且以含镁的脉石矿物为主。经X射线衍射分析发现,含镁脉石矿物主要为蛇纹石、滑石、绿泥石等。这些矿物质地柔软容易泥化,因表面化学键为分子键而自然可浮性好,并且晶格松散、表面积巨大、吸附能力强,容易吸附在铜镍矿物表面,将给铜镍矿物的浮选分离造成很大困难,选别时可考虑采用分散剂和抑制剂共同消除其影响。1.2铜和铜的化学相分析对矿石中的铜、镍进行化学物相分析,分析结果见表2,表3。表2,表3表明,铜、镍主要以硫化物的形式存在,矿石氧化率较低,这对选矿有利。2矿物的回收利用对矿石的矿物组成进行定量分析,分析结果见表4。由表4可知:选矿的目的矿物为黄铜矿、镍黄铁矿、紫硫镍矿以及微量的针硫镍矿、硫镍铂矿、硫铂矿,磁黄铁矿、磁铁矿和黄铁矿等其他有用矿物没有回收价值;脉石矿物包括蛇纹石、透闪石、滑石、绿泥石、白云石等,占矿物总量的85.50%。3矿石结构构造通常矿石的结构是指矿物晶粒的外部形态及内部的显微结构,矿石的构造是指矿物的空间分布特征,因此矿石结构构造的研究将对矿石的分选和工艺流程的确定有重要的影响。3.1矿石结构(1)块结构黄铜矿、镍黄铁矿、紫硫镍矿、磁黄铁矿等集合体与脉石矿物形成致密块状体。(2)染染结构黄铜矿、镍黄铁矿、紫硫镍矿、磁黄铁矿等硫化矿物呈浸染状分布。(3)块结构紫硫镍矿、镍黄铁矿聚集,呈团块状分布。3.2矿石结构(1)其他晶体结构黄铜矿、紫硫镍矿、镍黄铁矿呈他形晶集合体。(2)结构填补空缺结构黄铜矿、紫硫镍矿、镍黄铁矿沿纤状蛇纹石、透闪石纤维间充填。(3)结构透闪石、纤状蛇纹石呈纤维状集合体。(4)报告剩余结构透闪石被蛇纹石交代形成残余。(5)半自行晶结构硫铂矿呈半自形晶体。(6)包括结构硫铂矿呈半自形粒状被黄铜矿、磁黄铁矿包含。(7)结构细小硫镍矿被磁黄铁矿包裹。4主要有用矿产的过滤性能4.1充填非织造材料黄铜矿是主要的含铜矿物,呈不规则状沿纤状蛇纹石、透闪石、绿泥石等矿物脉间分布(见图1)。黄铜矿嵌布特征复杂,多与镍黄铁矿、针硫镍矿、硫镍铂矿等毗邻连生(见图2),少量呈独立矿物存在。有的黄铜矿也与紫硫镍矿呈不规则状嵌镶(见图3)。部分黄铜矿以0.01～0.10mm的浑圆粒状包裹于磁黄铁矿中,并与磁黄铁矿呈集合体充填于脉石矿物中,有少量砷铂矿分布在黄铜矿边缘,且被黄铜矿包裹。4.2黄铁矿、黄铁矿镍黄铁矿是主要的含镍矿物,呈纤状、粒状集合体,主要与黄铜矿、紫硫镍矿、磁黄铁矿、黄铁矿以不规则状毗连镶嵌。其中镍黄铁矿多呈短脉状、纤维状沿黄铜矿、紫硫镍矿的裂隙分布,部分镍黄铁矿呈不规则状分布于磁黄铁矿或黄铁矿的周围,同时还有少数镍黄铁矿呈粒状或浸染状沿磁黄铁矿的解理缝中分布(见图4,图5)。4.3脉石矿物粒间紫硫镍矿也是镍矿物的一种,但含量较少,多呈不规则状分布于脉石矿物粒间,常与黄铜矿、镍黄铁矿、磁黄铁矿共生,个别颗粒被黄铜矿包裹(见图6)。4.4黄铜矿边缘布硫镍铂矿多呈粒状他形-半自形晶,分布于黄铜矿边缘,被黄铜矿包裹。部分硫镍铂矿呈不规则状被紫硫镍矿包裹(见图7),有的还在镍黄铁矿边缘分布。4.5脉石矿物的浸染状、点状磁黄铁矿分布较为广泛,多呈不规则状、浸染状、点状分布于脉石矿物中。有的磁黄铁矿呈他形粒状集合体与黄铜矿、镍黄铁矿连生,构成致密状结构(见图8)。4.6铜镍矿石嵌布特征针镍矿比较稀少,偶见分布于磁黄铁矿中,呈针状平行排列,粒径在0.001mm×0.100mm左右。综上所述,本铜镍矿石嵌布特征复杂。虽然铜矿物较为单一,以黄铜矿为主,但镍矿物的赋存形式多样,包括镍黄铁矿、紫硫镍矿、针硫镍矿、硫镍铂矿等,种类复杂。铜、镍矿物普遍被脉石矿物包裹交代,嵌布特征多样。同时铜、镍矿物彼此毗邻连生居多,独立矿物较少,共生关系复杂,不利于铜、镍矿物的单体解离。这些将对铜、镍矿物的浮选分离带来很大的困难。5主要有用材料的骨料粒度和单体解离度5.1铜、镍矿物细-颗粒嵌布的表征对矿石中主要有用矿物的嵌布粒度进行了定量分析,分析结果见图9。图9表明,铜、镍矿物多在细粒范围,部分为微粒范围,属细-微粒嵌布。这种嵌布粒度难以解离,对选矿不利。5.2单体解离度比较-2mm矿石主要有用矿物单体解离度见表5。表5表明,铜矿物单体解离较差,-0.15+0.076mm粒级单体解离度才88.24%,-0.076+0.045mm粒级单体解离度也仅90.00%,而镍矿物单体解离更差,粗粒级中无单体颗粒,从-0.15mm才开始有单体产出,-0.076+0.045mm粒级单体解离度仅71.36%,-0.045mm粒级单体解离度也只有95.28%,未能实现完全解离。这与铜、镍矿物嵌布特征复杂、嵌布粒度细微有关,将给铜、镍矿物的浮选分离带来很大的影响。6影响矿山的矿物学因素6.1化学成分分析矿石中的铜、镍主要以金属硫化物的形式存在,但也有部分氧化物和其他类型的矿物。由化学物相分析结果可知,氧化铜占总铜的7.81%,而氧化镍、硫酸镍和硅酸镍占总镍的8.46%。由于氧化铜、氧化镍采用常规的浮选药剂回收困难,而硫酸镍和硅酸镍更是无法回收,所以这7.81%的铜和8.46%的镍将影响铜、镍的回收率。6.2脉石矿物的形态矿石中铜、镍矿物嵌布复杂,多以包裹体或集合体形式存在,普遍被脉石矿物包裹,或呈纤维状镶嵌在脉石矿物中,其形态受脉石矿物所控制,同时铜、镍矿物共生紧密,难以解离,这些都对分选不利。6.3矿样检测结果分析矿石中铜、镍矿物嵌布粒度细微,根据MLA系统对矿样的检测结果可知,矿石中含有许多星点状分布的超细粒硫化矿颗粒被包裹镶嵌在脉石矿物中,粒径都在0.001mm左右,难以单体解离,很难回收。6.4铜、镍矿物浮选矿石中含有大量的含镁脉石矿物,如蛇纹石、滑石、绿泥石等,由矿物组成定量分析结果可知,它们占矿物总量的75.50%。这些脉石矿物质地柔软,容易在细磨时发生泥化,严重干扰铜、镍矿物的分选。同时这些脉石矿物自然可浮性好,吸附能力强,容易在浮选时混入铜、镍精矿和消耗药剂。所以,在浮选铜、镍矿物时,应采用预先脱泥手段,并在矿浆中加入水玻璃、六偏磷酸钠、CMC、古尔胶等对这些含镁脉石矿物进行分散、抑制,以消除它们的干扰。6.5与镍矿物连通矿石中除目的矿物和脉石矿物外,还含有黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿等其他矿物。这些矿物与镍矿物连生致密,关系复杂,容易与镍一起进入镍精矿,从而降低镍精矿的质量。同时镍矿物也可能随磁黄铁矿和黄铁矿等进入尾矿,影响镍的回收率,所以在选矿时,可考虑对铜镍浮选尾矿进行磁黄铁矿和黄铁矿的富集,以综合回收其中的镍矿物。7铜、镍矿物浮选分离(1)丹巴铜镍矿矿石中矿物种类繁多,组成复杂。其中黄铜矿、镍黄铁矿、紫硫镍矿含量较高,是选矿主要的回收对象。同时矿石中还伴生有硫铂矿、硫镍铂矿等一些稀贵金属矿物,应考虑将其一起回收。此外,在黄铁矿和磁黄铁矿中还共生有部分镍矿物,可考虑对进入铜镍浮选尾矿中的磁黄铁矿和黄铁矿进行富集,以综合回收其中的镍矿物。(2)矿石中矿物嵌布特征复杂,包裹、交代、共生等现象突出,铜、镍矿物普遍被脉石