镍具有抗腐蚀、耐高温、能塑形、韧性好等特点,是现代工业常常用到的金属。从造钢铁、炼有色金属、电镀,到化工、机械制造,甚至军工领域,到处都有它的身影。镍矿主要分为两类:其一是岩浆型硫化镍矿,选矿工艺成熟、品质优良但资源越来越少;其二是当前开发重点——风化型氧化镍矿(红土镍矿),储量巨大。本文将系统地介绍这两类镍矿的选矿工艺流程、方法及主流设备,为行业提供参考。
一、镍矿常规选矿工艺流程
镍矿选矿是一个系统工程,主要包含四个关键阶段:
1、破碎筛分阶段
流程: 常采用一段或两段一闭路破碎流程。原矿经给料设备送入,进行破碎和预筛分;筛下合格物料直接进入料仓;筛上大块物料返回进行中碎或细碎,之后再次筛分,确保粒度达标。
核心设备:
粗碎:颚式破碎机(坚固可靠,处理量大)
中细碎:圆锥破碎机(如弹簧圆锥破碎机,效率高,产品粒度均匀)
筛分:圆振动筛、DZS直线振动筛(高效分级,处理能力大)
2、磨矿分级阶段
流程: 合格破碎料进入球磨机进行磨矿。磨矿产物经分级设备(如旋流器)处理,合格细粒级(溢流)进入选别作业;粗粒级(沉砂)返回球磨机再磨,形成闭路循环,确保矿物充分解离。
核心设备:
磨矿:节能格子型球磨机(排料快,过磨少)、溢流型球磨机(结构简单,细磨效果好)
分级:XCⅡ型水力旋流器组(分级效率高,占地面积小)
3、选别阶段
目标: 利用物理或化学方法差异,富集镍矿物,获得镍精矿。
主要方法: 浮选法(最为常用,包含扫选、粗选、精选等环节)、重选法、浸出法等。
4、浓缩脱水阶段
精矿处理: 选别后的精矿矿浆进入高效浓缩机或深锥浓缩机进行浓缩,溢流(回水)循环利用,底流(浓矿浆)再经厢式压滤机(如程控自动液压型)压滤脱水,形成滤饼(精矿)入仓。
尾矿处理: 采用尾矿干排工艺,利用高效高频脱水筛、浓缩旋流器等设备脱水后,干渣堆存尾矿库,实现环保与资源节约。
二、镍矿选矿工艺方法
根据矿石性质差异,选矿方法迥然不同:
1、硫化镍矿(铜镍矿)选矿方法
矿石特点: 嵌布粒度不均、易过粉碎氧化、常含易泥化含镁脉石。
(1)浮选法:
浮选法应用做多,分为扫选、粗选、精选多道工序。常用的浮选法包括:
优先浮选-铜含量高时优先选铜,再选镍。
混合浮选-先浮出铜镍混合精矿,再进行分离。
闪速浮选-在常规浮选前快速回收已解离的粗粒有用矿物。
电化学调控浮选/等可浮浮选/异步浮选/分支分流浮选-针对复杂矿石,通过调控条件或流程结构优化分选效果。
关键设备: XCF浮选机、KYF浮选机、SF浮选机、JJF浮选机、CLF型粗重颗粒浮选机(处理粗粒或密度大矿物)、BF浮选机、CFL粗颗粒浮选机。
(2)重选法(辅助): 主要用于处理铁镍铂型铜-镍矿,利用密度差异,用重介质旋流器预先分离致密块状矿(重产品)和浸染状矿(轻产品),再分别浮选。
(3)浸出法: 适用于矿物组成复杂、嵌布极细的难选矿石,如加压氨浸-氢还原、加压酸浸等。
(4)联合选别法: 组合浮选、重选、浸出等方法,应对复杂共生矿石。
2、红土镍矿(氧化镍)选矿方法
火法工艺:
适用于品位较高的干型矿。破碎筛分(产出25-150mm块矿用于煅烧),细粒丢弃或制团,需干燥降低水分。原理是通过还原熔炼生产镍铁或镍锍。
湿法工艺:
适用于中低品位干型或湿型矿,灵活性高。洗矿分离粗细粒、除杂(如铬铁矿)、矿浆浓缩至满足浸出要求的粒度、品位和浓度。原理是通过加压酸浸(HPAL)、还原焙烧-氨浸(Caron法)等提取镍钴。
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