尼尔森选矿机在金川贵金属选矿中的应用研究

姚占珍，张纬昌

（1.甘肃有色冶金职业技术学院，甘肃 金昌 737100；2.金川集团公司选矿厂，甘肃 金昌 737100）

金川的选矿工艺流程和药剂制度是以回收镍铜为主，并在有效提高铜镍方面做了大量的工作，但是在提高贵金属回收率方面所作的研究工作比较少，在实际生产过程中，矿石中的铂、钯等稀贵金属只是作为选镍副产品来回收。随着矿山开采技术的不断发展和矿山建设的不断深入，富铜镍矿石频繁出现，意味着铂族金属铂、钯、金、银、硒、碲等伴生元素的含量也在随之增加，这种高铜矿石的贵金属含量显著高于其它种类的矿石。因此，进一步加强提高贵金属的回收率的研究已显得非常重要。

1 金川矿床有益伴生元素的特性

1.1 有益伴生元素的特性

金川镍矿为超基性岩型多金属共生的硫化镍矿床，不仅镍铜金属含量十分丰富，矿石中还富含钴、铂、钯、金、银、硒、碲、硫多种元素，锇、铱、钌、铑、等金属元素，生产实践证明，上述诸元素均可在选冶过程中予以回收利用。

1.1.1 铂矿物的特性

铂俗称白金，系本矿床中综合利用价值最高的伴生元素之一。铂在各类矿石中均有分布，尤其在富铜矿石中局部富集。铂以硫化物为主，脉石矿物中不含铂，铂在各类矿石中均以砷铂矿为主，其次为金属互化物，铂的独立矿物和硫化物中的铂含量占铂总量的78.65%，其它主要分散于脉石中，金属氧化物中含微量。

1.1.2 钯矿物的特性

钯的含量在铂族元素中仅次于铂。经物相分析测定，一矿区矿石中90%以上的钯呈矿物状态存在，二矿区矿石中呈矿物状态存在为74%～88%，其余主要在硫化物中呈类质同象。钯以钯的铋化物和铋碲化物为最多，矿物粒度细小，形状不规则，多在74μm以下，不易解离。磨矿粒度较粗时难以解离成单体，而磨矿较细则易碎成细小薄片而影响重选效果。

1.1.3 金矿物的特性

金川矿床各类矿石中均有金分布，并与铂钯一起形成局部富集。金几乎均呈矿物状态存在于各类矿石中，主要与银构成金银矿和银金矿，以后者为主。金矿物中，银、金互化物粒度大小不一，大者可达1㎜，但一般粒度为0.02㎜～0.06㎜，多数与硫化物、磁铁矿、铬尖晶石连生，金银矿比重在12.5～15.5之间。

1.1.4 银矿物的特性

矿床中银的分布与金一致，富集规律与铂钯相同。银的矿物以银金矿最为常见，在铂、钯富集的矿石中。矿石中银的平均品位较金高十多倍，银金矿中含金量较银高2倍～3倍，银金矿比重在8.1～8.2之间。

1.2 铂、钯、金、银的相互关系

铂、钯、金、银四个元素密切共生，在各类矿石中均有分布，超基性岩型和接触交代型富矿体中的含量较贫矿体高。由于后期富含铂、钯、金、银、硒、碲的铜矿化迭加，使这些元素在富铜矿石中形成局部富集，因此，这些元素与铜的依存关系较镍更为明显。铜镍比值的升高也是判别上述元素富集的标志。

2 半工业试验情况

2.1 试验设备

试验采用KC-MD7.5型尼尔森选矿机半工业试验设备。

2.2 尼尔森选矿机的工作原理

尼尔森选矿机是一种高效的离心选矿设备，在高倍的强化重力场内，比重大和比重小的矿物的重力差别被极大的放大，这使得轻重矿物之间的分离比自然重力场内更加容易；而特殊设计的物料床层其结构，在具有专利技术的流态化水和干涉沉降的相互作用下，能够持续地保持松散状态。在上述条件下，重矿物颗粒能够取代轻矿物颗粒在选别床中占据的位置而保留下来，轻矿物颗粒则作为尾矿排出，从而实现矿物颗粒按比重分选。

3 试验内容和工艺流程

3.1 试验研究的内容

试验对选矿厂生产系统中的尾矿、精矿、磨矿回路中的各中间产品进行了试验研究。主要在影响尼尔森选别指标的工艺参数、冲洗水流速、重力加速度、选别循环时间这三个方面进行了详细研究。

3.2 试验工艺流程

在各试验地点原有工艺流程的基础上，在各矿浆流动的管路中，截流部分矿浆进行试验。在一选车间2#系统尾矿和二选车间5#系统总精矿及5#系统一段二次磨矿旋流器沉砂管路中，截流部分矿浆，引入尼尔森选矿机。截流的部分矿浆为尼尔森选矿机的给矿，通过给矿管插入尼机中，经尼尔森选矿机的分选，比重大的能够被富集的矿物，滞留在富集锥内成为精矿，其它的成为尾矿，通过尾矿管直接排入相应的尾矿（精矿、溢流）管道中。

4 试验结果

试验结果如表1所示：

表1 试验结果统计表

从试验结果可以看出，尼尔森选矿机适宜应用在金川矿石的选矿工艺中，对金川矿石的尾矿、精矿以及磨矿回路中的不同产品，都有不同程度的贵金属富集作用。尤其应用在磨矿回路中，且二段比一段效果更好，能够较大幅度地提高贵金属回收率。