铜镍硫化矿核心选矿技术

铜镍硫化矿主要由镍硫化物（例如镍黄铁矿、毛镍铁矿）和铜硫化物（例如黄铜矿）组成，通常伴生有钴、铂族金属（PGM）和铁矿物（例如磁黄铁矿）。这些矿石是全球镍矿生产的重要来源，约占原生镍供应量的60％。

主要矿物成分

       •      镍矿物:镍黄铁矿（（Fe,Ni）₉S₈）、针铁矿（NiS）

       •      铜矿物:黄铜矿（CuFeS2）、斑铜矿（Cu₅FeS₄）

       •      伴生矿物：磁黄铁矿（Fe₁₋ₓS）、磁铁矿（Fe₃O₄）、铂族金属（Pt、Pd）、钴矿物

       主要工业矿床

       •      加拿大萨德伯里（世界上最大的铜镍硫化物矿床之一）

       •      俄罗斯诺里尔斯克（高品位，铂族金属储量丰富）

       •      中国金川（典型的铜镍硫化物矿床）

       •      南非布什维尔德杂岩体（富含镍和铂族金属）

铜镍硫化矿选矿工艺

选矿过程通常包括四个关键阶段：破碎-磨矿-浮选-精矿处理，根据矿石品位和矿物嵌布特性进行定制。

1.破碎和研磨

       •      三级闭路破碎：初级（颚式破碎机）→二级（圆锥破碎机）→三级（高压辊磨机/球磨机）

       •      磨矿细度：通常控制在70-85％通过200目，以释放矿物质

2.浮选分离（核心流程）

       •      差别浮选：首先回收铜，然后回收镍（适用于高铜矿石）

       •      混合浮选：同时回收铜镍，然后分离（适用于细粒浸染矿石）

       •      顺序浮选：根据可浮性差异回收矿物

3.浓缩处理

       •      火法冶金（主要）：电炉冶炼（1250-1350℃）→转炉精炼→镍冰铜（60-70％Ni+Cu）

       •      湿法冶金（针对低品位矿石）：高压酸浸（HPAL）、生物浸出

铜镍硫化矿浮选方法

浮选是铜镍硫化矿选矿的主要方法。常见的工艺流程包括顺序浮选、混合浮选、闪速浮选、等浮选和电化学控制浮选。

1.铜镍硫化矿的顺序浮选

顺序浮选主要适用于高铜低镍、矿物学特征简单的矿石。通常采用“先铜后抑镍”的工艺流程，使用硫化镍抑制剂和高效铜捕收剂进行分离。该工艺直接获得低镍铜精矿和合格镍精矿。

2.铜镍硫化矿的混合浮选

混合浮选适用于易浮选的含镁硅酸盐脉石矿物的铜镍矿石。该工艺首先将铜矿物和镍矿物一起浮选，获得混合铜镍精矿。随后，进一步浮选或冶炼，将混合精矿转化为铜镍冰铜。再磨矿和去除药剂后，采用镍抑制和铜浮选技术将铜精矿与镍精矿分离。

3.铜镍硫化矿闪速浮选

       闪速浮选是处理粒型不均匀的铜镍矿石的理想选择。当常规浮选无法有效回收足够的铜镍矿物时，闪速浮选可在标准浮选之前预富集一部分游离或粒度合适的有价矿物。这可以避免过度磨矿损失，实现早期回收，提高金属回收率，并降低磨矿回路循环负荷（从而降低钢水和能耗）。

4.铜镍硫化矿的等浮选

等浮选法，也称为差异混合浮选法，最适合细粒低品位铜镍硫化矿。根据矿物可浮性的差异，有用矿物被分为“易浮”和“难浮”部分。该工艺采用顺序选择性浮选方法——首先回收易浮矿物，然后处理难浮部分——以生产铜精矿和镍精矿。

5.铜镍硫化矿的电化学控制浮选

电化学控制浮选法通过化学方法改变矿浆状态，调节矿物的可浮性，实现选择性分离。三种典型方法包括：

       •      在研磨/浮选过程中使用氧化剂来调节铜镍硫化物的表面氧化。

       •      调节矿浆pH值来控制硫化物表面的电化学性质，优化浮选条件。

       •      添加化学调节剂以防止浮选中间阶段铜镍硫化物的过度氧化。