CN111545340A - 一种低药剂消耗的铜镍混合精矿铜镍分离的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低药剂消耗的铜镍混合精矿铜镍分离的方法，包括以下步骤：将铜镍混合精矿浓密脱水，降低矿浆中的捕收剂浓度；将浓密脱水后的产品加清水调节矿浆的质量百分比浓度为15％～25％；添加10g/t～400g/t氯化钙作为抑制剂、添加10g/t～800g/t亚硫酸氢钠进行浮选。本发明工艺简单，药剂添加量较传统工艺药剂消耗量小，铜镍分离率高，分离效果好。

Description

一种低药剂消耗的铜镍混合精矿铜镍分离的方法
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，涉及一种低药剂消耗的铜镍混合精矿铜镍分离的方法。
背景技术
铜、镍金属被广泛利用于人类生产生活的各个领域，与人类的关系密不可分。随着经济和社会的发展，铜、镍矿产资源被大规模开采利用，且呈现逐年递增的趋势，但由于铜镍冶炼过程中，铜精矿中的镍在冶炼过程中难以回收，造成资源浪费，且冶炼过程能耗高，造成能源的大量浪费。而且自然界中的矿产资源总量有限，使得资源变得日益紧缺，易选矿石逐年减少，矿石的贫化率日益增大，矿石的处理难度日益变大。随着我国社会的进步“绿水青山就是金山银山”的环保意识逐渐深入人心，降低能源消耗也越来越受到国家的企业的重视，对资源利用率、能源消耗量以及生产工艺和方法提出了更高的要求。现在对于铜镍混合精矿铜镍分离以“浮铜抑镍”浮选法为主，化学浸出法由于对环境污染大且成本高而没有被推广使用。
浮选法分离铜镍时的药剂添加采用生石灰作为pH调整剂，黄药作为铜矿物的捕收剂进行铜镍分离。但由于生石灰在水中的溶解度低，而镍矿物有效抑制pH值区间为11～12，生石灰在水中存在如下化学反应：
CaO+H2O＝Ca(OH)2
衡量pH的标准是溶液中的OH-离子浓度，但生石灰在水中生成的氢氧化钙是一种微溶物，溶解在溶液中的OH-存在以下电离平衡和溶解平衡：
Figure BDA0002465861360000011
Figure BDA0002465861360000012
当矿浆中OH-离子的浓度增大时，pH随之增大，当矿浆中的OH-离子达到一定浓度时，Ca(OH)2的溶解平衡向左移动，高浓度的OH-离子抑制了Ca(OH)2继续溶解，使得溶解在矿浆体系中的OH-离子很难增加，矿浆pH难以升高至所需的pH值条件下，为达到浮选所需矿浆pH值的条件，需在矿浆体系中添加大量的Ca(OH)2固体，最终导致铜镍分离时Ca(OH)2固体的添加量变大。因此，找到一个可以降低药剂消耗的铜镍分离方法显得尤为重要。
发明内容
本发明提供一种能在低药剂消耗的条件下使得铜镍分离效率高的低药剂消耗的铜镍混合精矿铜镍分离的方法。
本发明采用以下技术方案：
一种低药剂消耗的铜镍混合精矿铜镍分离的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将铜镍混合精矿矿浆浓密脱水，得到质量百分比浓度≥50％的高浓度铜镍混合精矿矿浆；
(2)将步骤(1)中得到的高浓度铜镍混合精矿矿浆加水调节，得到质量百分比浓度为15％～25％的矿浆；
(3)在步骤(2)中得到质量百分比浓度为15％～25％的矿浆中添加氢氧化钠，得到pH＝11～12的矿浆，将pH＝11～12的矿浆搅拌2min～5min；
(4)在步骤(3)中得到的pH＝11～12的矿浆中添加10g/t～400g/t的氯化钙并搅拌2min～5min；
(5)在步骤(4)的添加氯化钙后的矿浆中添加10g/t～800g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2min～5min后进行浮选，得到的精矿产品为铜精矿、尾矿产品为镍精矿。
根据上述的低药剂消耗的铜镍混合精矿铜镍分离的方法，其特征在于，步骤(1)中铜镍混合精矿中Ni的质量百分含量为4％～12％，Cu的质量百分含量为6％～11％。
根据上述的低药剂消耗的铜镍混合精矿铜镍分离的方法，其特征在于，步骤(4)中添加的氯化钙的质量与步骤(3)中添加的氢氧化钠的质量之比为1:1～2:1。
本发明的有益技术效果：(1)本发明工艺简单，药剂用量较传统工艺大幅降低，精矿质量高，环境污染减小。(2)本发明采用氢氧化钠调节pH，氯化钙作为抑制剂，一方面解决了传统工艺中氧化钙用量大的问题，另一方面从表面性质出发，强化了镍矿物的抑制效果，使得分离更加有效。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
参见图1，本发明的一种低药剂消耗的铜镍混合精矿铜镍分离的方法，包括以下步骤：(1)将铜镍混合精矿浓密脱水，降低矿浆中的捕收剂浓度，得到质量百分比浓度≥50％的高浓度铜镍混合精矿矿浆；铜镍混合精矿中Ni的质量百分含量为4％～12％，Cu的质量百分含量为6％～11％。(2)将步骤(1)中得到的高浓度铜镍混合精矿矿浆加清水调节，得到质量百分比浓度为15％～25％的矿浆。(3)在步骤(2)中得到质量百分比浓度为15％～25％的矿浆中添加氢氧化钠调整剂，得到pH＝11～12的矿浆，将pH＝11～12的矿浆搅拌2min～5min。(4)在步骤(3)中得到的pH＝11～12的矿浆中添加10g/t～500g/t的氯化钙作为抑制剂并搅拌2min～5min；步骤(4)中添加的氯化钙抑制剂的质量与步骤(3)中添加的氢氧化钠调整剂的质量之比为1:1～2:1。所述步骤中添加的氯化钙和氢氧化钠的质量比为1:1～2:1，氢氧化钠为可溶性强碱，使用少量的氢氧化钠就可以将矿浆的pH调节至11～12，此时矿浆中的OH-与镍矿物表面的镍和铁反应生成的氢氧化镍和氢氧化铁的亲水性物质，使得镍矿物被抑制，添加的氯化钙可在矿浆溶液中强化镍矿物的抑制效果，从而使得镍矿物得以更有效的抑制，然而铜矿物不会受到影响，从而使得镍矿物与铜矿物易于分离。(5)在步骤(4)的添加氯化钙后的矿浆中添加10g/t～1000g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2min～5min后进行“两粗两扫三精，中矿顺序返回”的选别闭路流程进行浮选，最终得到精矿产品为铜精矿，尾矿产品为镍精矿。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于下述内容。
实施例1
取Ni品位为11.42％、Cu品位为10.26％的铜镍硫化矿铜镍高精矿为矿样，将铜镍混合精矿矿浆浓密脱水，得到质量百分比浓度为50％的高浓度铜镍混合精矿矿浆，降低矿浆中的捕收剂浓度，将高浓度铜镍混合精矿矿浆加清水调节，得到质量百分比浓度为18％的矿浆。将质量百分比浓度为18％的矿浆经“两粗两扫三精，中矿顺序返回”的选别闭路流程进行浮选。
一次粗选工艺为：向质量百分比浓度为18％的矿浆中添加氢氧化钠调整剂，得到pH＝11.5的矿浆，将pH＝11.5的矿浆搅拌5分钟。在pH＝11.5的矿浆中添加400g/t的氯化钙作为抑制剂并搅拌3min。在添加氯化钙后的矿浆中添加800g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2分钟。
二次粗选工艺为：用氢氧化钠保持矿浆的pH＝11.5，将pH＝11.5的矿浆搅拌5分钟。在pH＝11.5的矿浆中添加200g/t的氯化钙作为抑制剂并搅拌3min。在添加氯化钙后的矿浆中添加100g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2分钟。
一次精选的工艺为：用氢氧化钠保持矿浆的pH＝11.5。在pH＝11.5的矿浆中添加100g/t的氯化钙作为抑制剂。在添加氯化钙后的矿浆中添加150g/t的亚硫酸氢钠并搅拌3分钟。
二次精选的具体工艺为：用氢氧化钠保持矿浆的pH＝11.5。在pH＝11.5的矿浆中添加30g/t的氯化钙作为抑制剂。在添加氯化钙后的矿浆中添加70g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2分钟。
三次精选的工艺为：用氢氧化钠保持矿浆的pH＝11.5。在pH＝11.5的矿浆中添加10g/t的氯化钙作为抑制剂。在添加氯化钙后的矿浆中添加35g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2分钟。
一次扫选的具体工艺为：用氢氧化钠保持矿浆的pH＝11.5。在pH＝11.5的矿浆中添加100g/t的氯化钙作为抑制剂。在添加氯化钙后的矿浆中添加35g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2分钟。
最终获得铜精矿中Cu品位为22.69％，回收率为90.33％，含Ni为1.57％。
实施例2
取Ni品位为7.72％、Cu品位为7.35％的铜镍硫化矿铜镍低精矿为矿样，将铜镍混合精矿矿浆浓密脱水，得到质量百分比浓度为50％的高浓度铜镍混合精矿矿浆，降低矿浆中的捕收剂浓度，将高浓度铜镍混合精矿矿浆加清水调节，得到质量百分比浓度为24％的矿浆。将质量百分比浓度为24％的矿浆经“两粗两扫三精，中矿顺序返回”的选别闭路流程进行浮选。
一次粗选工艺为：向质量百分比浓度为24％的矿浆中添加氢氧化钠调整剂，得到pH＝11.3的矿浆，将pH＝11.3的矿浆搅拌5分钟。在pH＝11.3的矿浆中添加200g/t的氯化钙作为抑制剂并搅拌2min。在添加氯化钙后的矿浆中添加200g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2分钟。
二次粗选工艺为：用氢氧化钠保持矿浆的pH＝11.3，将pH＝11.3的矿浆搅拌5分钟。在pH＝11.3的矿浆中添加100g/t的氯化钙作为抑制剂并搅拌2min。在添加氯化钙后的矿浆中添加100g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2分钟。
一次精选的工艺为：用氢氧化钠保持矿浆的pH＝11.3。在pH＝11.3的矿浆中添加50g/t的氯化钙作为抑制剂。在添加氯化钙后的矿浆中添加75g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2分钟。
二次精选的具体工艺为：用氢氧化钠保持矿浆的pH＝11.3。在pH＝11.3的矿浆中添加25g/t的氯化钙作为抑制剂。在添加氯化钙后的矿浆中添加30g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2分钟。
三次精选的工艺为：用氢氧化钠保持矿浆的pH＝11.3。在pH＝11.3的矿浆中添加10g/t的氯化钙作为抑制剂。在添加氯化钙后的矿浆中添加50g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2分钟。
一次扫选的具体工艺为：用氢氧化钠保持矿浆的pH＝11.3。在pH＝11.3的矿浆中添加50g/t的氯化钙作为抑制剂。在添加氯化钙后的矿浆中添加10g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2分钟。
最终获得铜精矿中Cu品位为15.85％，回收率为89.94％，含Ni为1.24％。

Claims (3)

1.一种低药剂消耗的铜镍混合精矿铜镍分离的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将铜镍混合精矿矿浆浓密脱水，得到质量百分比浓度≥50％的高浓度铜镍混合精矿矿浆；
(2)将步骤(1)中得到的高浓度铜镍混合精矿矿浆加水调节，得到质量百分比浓度为15％～25％的矿浆；
(3)在步骤(2)中得到质量百分比浓度为15％～25％的矿浆中添加氢氧化钠，得到pH＝11～12的矿浆，将pH＝11～12的矿浆搅拌2min～5min；
(4)在步骤(3)中得到的pH＝11～12的矿浆中添加10g/t～400g/t的氯化钙并搅拌2min～5min；
(5)在步骤(4)的添加氯化钙后的矿浆中添加10g/t～800g/t的亚硫酸氢钠并搅拌2min～5min后进行浮选，得到的精矿产品为铜精矿、尾矿产品为镍精矿。
2.根据权利要求1所述的低药剂消耗的铜镍混合精矿铜镍分离的方法，其特征在于，步骤(1)中铜镍混合精矿中Ni的质量百分含量为4％～12％，Cu的质量百分含量为6％～11％。
3.根据权利要求1所述的低药剂消耗的铜镍混合精矿铜镍分离的方法，其特征在于，步骤(4)中添加的氯化钙的质量与步骤(3)中添加的氢氧化钠的质量之比为1:1～2:1。
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