微细粒难选铜镍硫化矿浮选新工艺及机理研究

论文摘要

微细粒难选铜镍硫化矿的选矿回收一直是铜镍矿产资源综合利用的难题。传统工艺多采用“铜镍混合浮选”与“铜镍优先浮选”两种工艺对其进行分选,但因矿石性质复杂,铜镍分选难度大,以及蛇纹石类脉石矿物和Cu2+、Fe3+等难免离子的影响,导致传统工艺普遍存在铜镍分离困难、镍黄铁矿被抑制后活化困难等难题,从而使微细粒难选铜镍硫化矿选矿回收受阻。本文以四川丹巴铜镍硫化矿为研究对象,进行微细粒难选铜镍硫化矿浮选新工艺及机理研究,为寻找更加合适的铜镍硫化矿分选工艺提供依据。研究的主要内容如下：通过工艺矿物学研究,分析了微细粒难选铜镍硫化矿浮选回收困难的影响因素。结果表明,由于铜镍矿物赋存状态复杂,矿石氧化率高,铜镍矿物嵌布特征复杂、嵌布粒度微细、单体解离差,导致铜镍矿物浮选回收困难；再加上矿石中存在大量的蛇纹石类脉石矿物、Cu2+、Fe3+等难免离子以及黄铁矿、磁黄铁矿等其它干扰矿物,导致整个铜镍硫化矿的浮选回收受阻。根据工艺矿物学研究结果,采用了“铜镍混合浮选”、“铜镍优先浮选”和“铜镍等可浮浮选”三种工艺方案分别对其进行了详细的选矿工艺研究。结果表明,由于镍矿物产率大等原因,导致“铜镍混合浮选”工艺中铜镍分离困难,获得的铜、镍单一精矿品位低且质量差,铜镍互含严重；由于镍矿物被抑制后活化困难,导致“铜镍优先浮选”工艺中获得的镍精矿回收率极低；“铜镍等可浮浮选”工艺很好地避免了“铜镍混合浮选”工艺中铜镍分离困难和“铜镍优先浮选”工艺中镍被抑制后活化困难等弊端,获得的铜、镍单一精矿不仅品位和回收率都最高,且精矿质量也最好,对微细粒难选铜镍硫化矿的选矿回收是一种新型、高效、清洁、和谐的选矿新工艺。利用红外光谱测试技术对微细粒难选铜镍硫化矿浮选新工艺进行了表面吸附机理研究。结果表明,新工艺中所采用的新型捕收剂LP-01在黄铜矿表面有明显的吸附现象,且吸收峰与LP-01自身的特征峰一致,而其在镍黄铁矿表面无明显的吸附现象。表明新型捕收剂LP-01对黄铜矿有良好的选择捕收能力,而对镍黄铁矿捕收能力较弱,可以实现铜镍矿物的等可浮浮选。利用电化学原理对镍黄铁矿表面氧化的电化学行为进行了研究。结果表明,镍黄铁矿无捕收剂作用时,在酸性介质中的较窄电位区间内,可以发生疏水性元素硫的生成反应,一定程度上实现其自诱导浮选；而在捕收剂丁基黄药作用下,镍黄铁矿表面可能生成了双黄药使其具有一定的可浮性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1.1 铜镍硫化矿资源状况
• 1.2 铜镍硫化矿选矿研究现状
• 1.3 微细粒铜镍硫化矿选矿回收的影响因素
• 1.4 课题的背景、来源及研究意义、思路
• 1.4.1 课题的背景、来源
• 1.4.2 课题的研究意义
• 1.4.3 课题的研究思路
• 第二章 试验试样、试剂及研究方法
• 2.1 试验试样
• 2.2 试验试剂
• 2.3 试验研究方法
• 第三章 四川丹巴铜镍硫化矿工艺矿物学研究
• 3.1 矿石的矿物组成、含量及物相分析
• 3.2 矿石的结构与构造
• 3.3 主要金属矿物的嵌布特征
• 3.4 主要金属矿物的嵌布粒度
• 3.5 主要金属矿物的单体解离度
• 3.6 影响铜镍矿物浮选回收的工艺矿物学因素
• 3.7 本章小结
• 第四章 微细粒难选铜镍硫化矿浮选新工艺小型试验研究
• 4.1 选矿方案的确定
• 4.2 “铜镍混合浮选”工艺方案试验
• #油用量对脱泥作业的影响'>4.2.1 2^#油用量对脱泥作业的影响
• 4.2.2 捕收剂种类对铜镍混合浮选的影响
• 4.2.3 捕收剂用量对铜镍混合浮选的影响
• 4.2.4 捕收剂配比对铜镍混合浮选的影响
• 4.2.5 硫酸用量对铜镍混合浮选的影响
• 4.2.6 硫酸铜用量对铜镍混合浮选的影响
• 4.2.7 CMC用量对铜镍混合浮选的影响
• 4.2.8 磨矿细度对铜镍混合浮选的影响
• 4.2.9 CMC用量对铜镍混合精选的影响
• 4.2.10 精选次数对铜镍分选指标的影响
• 4.2.11 再磨细度对铜镍分离指标的影响
• 4.2.12 石灰用量对铜镍分离指标的影响
• 4.2.13 丁基黄药用量对铜镍分离指标的影响
• 4.2.14 精选次数对铜分选指标的影响
• 4.3 “铜镍优先浮选”工艺方案试验
• 4.3.1 捕收剂种类对铜浮选的影响
• 4.3.2 捕收剂用量对铜浮选的影响
• 4.3.3 石灰用量对铜浮选的影响
• 4.3.4 磨矿细度对铜浮选的影响
• 4.3.5 CMC用量对铜精选的影响
• 4.3.6 石灰用量对铜精选的影响
• 4.3.7 再磨细度对铜精选的影响
• 4.3.8 精选次数对铜浮选指标的影响
• 4.3.10 捕收剂种类及用量对镍浮选的影响
• 4.3.11 硫酸用量对镍浮选的影响
• 4.3.12 硫酸铜用量对镍浮选的影响
• 4.3.13 精选次数对镍精选的影响
• 4.4 “铜镍等可浮浮选”工艺方案试验
• 4.4.1 捕收剂种类对铜镍混合浮选的影响
• 4.4.2 捕收剂用量对铜镍混合浮选的影响
• 4.4.3 磨矿细度对铜浮选的影响
• 4.4.4 精选次数对铜镍混合精选的影响
• 4.4.5 再磨细度对铜镍分离的影响
• 4.4.6 石灰用量对铜镍分离的影响
• 4.4.7 LP-01用量对铜镍分离的影响
• 4.4.8 精选次数对铜精选的影响
• 4.4.9 捕收剂种类对镍浮选的影响
• 4.4.10 硫酸用量对镍浮选的影响
• 4.4.11 硫酸铜用量对镍浮选的影响
• 4.4.12 再磨细度对镍浮选的影响
• 4.4.13 精选次数对镍精选指标的影响
• 4.5 铜镍浮选开路流程试验
• 4.5.1 “铜镍混合浮选”工艺方案开路流程试验
• 4.5.2 “铜镍优先浮选”工艺方案开路流程试验
• 4.5.3 “铜镍等可浮浮选”工艺方案开路流程试验
• 4.6 铜镍浮选闭路流程试验
• 4.6.1 “铜镍混合浮选”工艺方案闭路流程试验
• 4.6.2 “铜镍优先浮选”工艺方案闭路流程试验
• 4.6.3 “铜镍等可浮浮选”工艺方案闭路流程试验
• 4.7 本章小结
• 第五章 微细粒难选铜镍硫化矿浮选新工艺机理研究
• 5.1 铜镍硫化矿物表面吸附机理研究
• 5.2 镍黄铁矿表面氧化的热力学研究
• 5.3 镍黄铁矿表面氧化的电化学研究
• 5.3.1 无捕收剂作用下,镍黄铁矿表面氧化的电化学行为
• 5.3.2 丁基黄药作捕收剂时,镍黄铁矿表面氧化的电化学行为
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 在校期间发表的论文及专利
• 附录B 在校期间参与导师的科研项目