镍矿石选矿(processing of nickel ores)

从含镍矿石中将镍矿物与脉石矿物或其他伴生矿物分离并富集成供冶炼用精矿的过程。选矿产品为镍精矿。

矿物与资源自然界中含镍的矿物达50余种，表中为具有工业价值的镍矿物。目前开采的镍矿床有硫化铜镍矿床和氧化矿床两种，前者储量占20％，后者为75％。镍矿床的工业品级依原生矿和氧化矿而有所不同，原生镍矿床边界品位为0．2％～0．3％，氧化镍矿床边界品位为0．5％。氧化镍矿主要是红土镍矿和硅酸镍矿。红土镍矿中铁品位高，硅、镁品位低，镍品位介于1％～2％；硅酸镍矿中铁品位低，硅、镁品位高，镍品位介于1．4％～4．0％。硫化镍矿石中含有的金属矿物以磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿以及磁铁矿为主，伴生有黄铁矿、钛铁矿、辉铜矿以及铂族元素矿物；常见的脉石矿物有橄榄石、辉石、斜长石、蛇纹石、绿泥石等。镍矿石中伴生的铜、钴、金银和铂族元素以及硒、碲等有价元素都应综合回收。

镍矿石的分布相对集中于南太平洋和东南亚诸岛、美洲以及西西伯利亚等地区。硫化镍矿产出国家和地区有加拿大、中国、前苏联、澳大利亚和南非等；氧化镍产出国有古巴、新喀里多尼亚、印度、马来西亚、菲律宾、多米尼加等国。中国镍矿石储量居世界第五位，大部分分布于甘肃、吉林、新疆等地；主要产地为甘肃省金昌市。

工艺流程镍矿石的选矿流程根据矿石类别分为硫化镍矿选矿工艺和氧化镍矿加工工艺。

硫化镍矿的选矿工艺含镍量大于7％的铜镍矿石可直接送去冶炼；小于3％者需经过选矿，然后将精矿送去冶炼。硫化铜镍矿石常用浮选法进行分选。由于镍黄铁矿、黄铜矿以及含镍磁黄铁矿均属硫化矿，其可浮性各不相同，因此浮选时需通过调整矿浆的pH值，并加入不同的抑制剂，使其分离。硫化铜镍矿的浮选流程基本上可以分为优先浮选流程(包括部分优先浮选)和混合浮选流程两种类型。不论采用哪种分选流程，都需要防止镍进入铜精矿，以避免炼铜时的镍损失。当矿石中铜的品位高于镍时，须采用优先浮选流程，先获得铜精矿，再浮选得镍精矿；当矿石中铜的品位低于镍时，采用混合浮选流程，得到的铜镍混合精矿有两种分离(或处理)方式：当铜镍矿物的粒度较粗，且两种矿物共生不密切时，可用浮选法将其逐一分离，得到铜精矿和镍精矿，然后分别送去冶炼；当铜镍矿物粒度细，且两种矿物共生密切时，先将混合精矿送去冶炼，生产出高冰镍后，再用浮选法将铜镍分离。有时，某些镍矿物的可浮性太差，在混合浮选时来不及浮出，则需再用浮选法或其他选矿方法从混合浮选的尾矿中将其回收，另行分选。

氧化镍矿石加工工艺氧化镍矿中的镍矿物粒度细小，且多以类质同象分散赋存于脉石矿物中，难以用物理方法将其分离出来。因此氧化镍矿多先经破碎、筛分，除去风化程度差、含镍低的大块岩石，然后送到冶炼厂处理。冶炼方法有火法和湿法两种，常用的为电炉炼冰镍法和氨浸、酸浸法。典型选矿厂金川铜镍矿第二选矿厂位于中国甘肃省金昌市，1967年投产，现有四个生产系列，分别处理贫矿和富矿。处理贫矿系列规模为2000～3000t／d，富矿系列为3000t／d。

贫矿选矿流程包括三段球磨两段浮选。第二段球磨将矿石磨至-0．074mm占60％后进行浮选，经一次粗选，一次精选后得铜镍精矿。一段粗选尾矿再磨至-0．074mm占70％后送入二段浮选，经一次粗选、两次扫选、一次精选得铜镍精矿。扫选泡沫再经两次精选又得铜镍精矿。原矿含镍0．5％，铜镍精矿含镍3．5％，回收率50％左右。

富矿系列选矿流程包括三段球磨、两段浮选。将矿石磨至-0．074mm占70％后进行第一段浮选，经一次粗选、一次精选得铜镍精矿，粗选尾矿再磨至-0．074mm占80％进行第二段浮选，经一次粗选、两次精选得镍精矿。第二段粗选尾矿再经粗选、扫选及精选得硫精矿。原矿含镍1．75％，铜镍精矿含镍6．5％～7．0％，回收率89％～90％。

盘石镍矿选矿厂位于中国吉林省盘石。选厂设计规模1500t／d，建成于1983年。铜镍硫化矿石中主要金属矿物有含镍磁黄铁矿、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、黄铜矿及黄铁矿。脉石矿物有斜方辉石、透闪石、滑石、蛇纹石等。

选矿工艺流程为混合一分离浮选。混合浮选为阶段磨矿流程：先在粗磨(-0．074。mm占50％～55％)条件下混合浮选得铜镍精矿；混合浮选尾矿再磨至-0．074mm占70％～72％后浮选得铜镍精矿。铜镍精矿再浮选分离得铜精矿、镍精矿和低铜镍精矿。原矿含镍1．593％；镍精矿含镍6．524％，含铜0．550％；镍回收率85％，铜回收率28．8％；铜精矿含铜22．2％，含镍1．236％；铜回收率59．90％，镍回收率0．8％。

克拉拉贝尔(Clarabelte)选矿厂位于加拿大。生产规模3．5万t／d，1971年投产。矿石中主要金属矿物有含镍磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿。还有少量磁铁矿、钛铁矿和黄铁矿。矿石含泥多。选矿生产流程为泥砂分选、磁选一浮选联合流程。矿石经预先筛分得泥质部分，再经浮选得铜镍精矿；矿砂部分经破碎、磨矿后用磁选法选出磁黄铁矿精矿。磁选尾矿用浮选法得铜镍精矿。原矿含镍1．5％，铜1．2％；铜镍精矿含镍10．6％，铜10．6％；镍回收率71％，铜回收率86％。磁黄铁矿精矿含镍1．3％，铜0．5％；镍回收率22％，铜回收率9％。

科塔拉蒂(Kotalahti)选矿厂位于芬兰中部，规模1500t／d，1959年投产。矿石中主要金属矿物有镍黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿。脉石矿物为硅酸盐矿物。选矿流程为混合浮选一分离浮选。选矿产品为镍精矿与铜精矿。原矿含镍0．78％，铜0．31％；镍精矿含镍6．83％，铜0．81％；镍回收率92．5％，铜回收率27．9％；铜精矿含铜28．6％，镍0．87％；铜回收率62．1％，镍回收率0．7％。

多尼阿博(Donlambo)氧化镍矿处理厂位于新喀里多尼亚。矿石属硅酸镍。矿石先经圆筒筛擦洗并分出含镍较低的基岩矿块。得到的产品含镍2．5％～2．9％；铜0．05％～0．1％；．MgO20％～28％；SiO₂35％～40％；Al₂O₃0.2％；CrO₂2％，将其送至冰镍熔炼系统生产高冰镍，再送精炼厂精炼，或送至电炉熔炼系统，生产出精炼镍铁出售。

莫阿湾(MoaBayr)氧化镍矿处理厂位于古巴奥连特省。矿石属褐铁矿型含镍、钴氧化矿。原矿含镍1．35％、钴0．146％、铜O．02％、锌0．04％、铁47．5％、247ning凝锰0．8％、三氧化二铬2．9％、二氧化硅3．7％、氧化镁1．7％、三氧化二铝0．5％。矿石经洗矿、筛分、破碎除去+0．74ITlln含镍低的粗粒级，-0．74mm造浆后进行高压酸浸。固液分离出底流及溢流。加硫化钠于溢流中得钴镍硫化物产品。钻镍硫化物再送去精炼。