氧化镍矿的选矿工艺研究

一、氧化镍矿处理

氧化镍矿中的镍红土矿含铁高，含硅镁低，含镍为1~2%;而硅酸镍矿含铁低，含硅镁高，含镍为1.6~4.0%。目前，氧化镍矿的开发利用是以镍红土矿为主。由于氧化镍矿中的镍常以类质同象分散在脉石矿物中，且粒度很细，采用机械选矿方法直接处理，难以获得良好效果。矿石经焙烧处理改变矿物结构后，虽可取得较好技术指标，但费用较高，尚未用于工业生产。

目前，氧化镍矿处理多采用破碎、筛分等工序预先除去风化程度弱、含镍低的大块基岩矿块，富集比较低。

近年来，由于炼镍技术的不断发展和镍消耗量的增加以及硫化镍富矿资源的不断减少，氧化镍矿的开发利用日益受到重视。氧化镍矿床一般埋藏较浅，适于露天大规模开采，亦可进行选择性开采。由于采矿成本较低，与硫化镍矿相比，具有一定的竞争能力。

氧化镍矿的冶炼富集方法，—可分为火法和湿法两大类。火法冶炼又可分为造锍熔炼、镍铁法和粒铁法。湿法冶炼又有还原焙烧—常压氨浸法、高压酸浸法等。

火法冶炼中的回转窑粒铣法，属于古老方法，其缺点是，流程复杂，粒铁含镍低，镍回收率低，不能回收钴;电炉熔炼的特点是镍回收率高，一部分钻进入镍铁，可在精炼过程中回收，该法适于处理硅镁镍矿。当其用于含铁高的红土矿时，铁的回收率较低，且电能消耗较大。

湿法冶炼中的常压氨浸法，具有钴回收率较低的缺点;而高压酸浸法适合于处理含硅酸镁低的氧化镍矿。

目前，氧化镍的处理多采用电炉炼冰镍法;而回转窑炼粒铁法已少见。湿法冶炼方法，如氨浸和酸浸法等已在工业上应用。其他氧化镍新冶炼方法，如高温氯化、硫酸化焙烧等提取工艺，目前仍处于研究阶段，已取得一定进展。

二、高冰镍混合精矿分离工艺

该工艺比分离熔炼和水冶处理方法有更好的技术经济效果，故应用较广。

高冰镍的组成主要有硫化铜(Cu2S)和硫化镍(Ni3S2)，其次是Cu-Ni合金，此外还有钴和铂族金属以及一些铁杂质。高冰镍的组成可在冶炼过程中人为的控制。含铁量和冷却速度是高冰镍浮选分离的两个主要因素，它们不仅影响高冰镍的物质组成，而且影响其晶体结构。

铁是高冰镍分离浮选的有害杂质，它可导致高冰镍的组成复杂化。当含铁量﹤1%时，会出现类似斑铜矿和镍黄铁矿的化合物，而不利于浮选，并影响钴的回收;当铁含量﹥4%时，不仅使高冰镍组成更为复杂，晶体结构也变得更细，而不利于浮选。生产经验表明，高冰镍中铁含量以控制在2～4%范围内为宜。

高冰镍的冷却速度对其分离也有很大影响。当其从800℃缓慢冷却至200℃时，铜和镍矿物的结晶粒度变粗，特别是当缓冷温度降至510～520℃时，硫化镍发生晶变，由-NiS2转变为a-Ni3S2，使溶于硫化镍中的硫化铜析出，从而有利于降低硫化镍矿中的含铜量。因此，保证高冰镍的缓冷速度，可以改善高冰镍浮选的分离效果。