» » Обогащение медно-никелевых руд
15.05.2015

Как известно, особенностью никелевых руд является характерная ассоциация минералов: пирротин, пентландит, халькопирит и платиноиды в основных породах и арсениды и сульфиды никеля и кобальта в кислых гранитоидных магмах. В коре выветривания никель находится в значительной части в виде силикатов — гарниерита и других минералов — и методами механического обогащения не извлекается.
Если пирротин содержит изоморфно связанный с ним пентландит, а меди мало, то все сульфиды извлекаются коллективно и дальнейшее разделение производится металлургическим путем. Так как пирротин магнитен, то схема обогащения может включать магнитную сепарацию штуфных и крупновкрапленных сульфидов. На магнитную сепарацию направляют материал крупностью или — 60, или — 50, или — 25 мм. Хвосты магнитной сепарации идут на дробление, измельчение и флотацию.
Пирротин очень легко окисляется, и его необходимо выводить возможно быстрее из процесса. Поэтому схема флотации самая простая; сразу получают готовый сульфидный концентрат и хвосты.
Если в руде достаточно меди, то везут селективную флотацию с получением сначала медного, а затем железо-никелевого концентратов. Такая схема принята на фабрике «Интернейшнл Никел Ко». Здесь руда содержит 3,4% Cu и 1,7% Ni. Медный грубый концентрат три раза перечищают и получают медный концентрат, содержащий 25% Cu и 1% Ni.
Медную флотацию ведут при повышенной скорости протекания пульпы через машину, т. е. с перегрузкой машин и при «голодной норме» расхода реагентов — этилового ксантата и соснового масла, при pH = 8,5 в основной флотации и при pH = 11 в перечистках.
Другая схема, применяемая на одной из наших фабрик, предусматривает коллективную флотацию халькопирита и никеленосного пирротина со свободным петландитом с последующей селективной флотацией коллективного концентрата в содовой среде с депрессией пентландита и пирротина. Если пирротин не содержит никеля, то флотацию медных и никелевых минералов ведут так, чтобы пирротин остался в хвостах. Например, на руднике Норт Ранкин (Канада) из руды с содержанием 3,5% Ni, 0,9% Cu и 26,88% Fe получают коллективный концентрат с содержанием 13,5% Ki, 2,58% Cu, 38% Fe, 14,34% нерастворимого при извлечении никеля 87—90,4% и меди 90%-
B России флотацию никелевых руд ведут в щелочной среде с добавлением сернистого натрия и медного купороса для активации пирротина. Так как пирротин содержит никель, то его стараются извлечь полностью. В качестве собирателя применяют ксантат. На комбинате «Североникель» получают коллективный сульфидный концентрат с 3,25% Ni, 1,84% Cu, 0,13% Co при извлечении меди 87,2%, никеля 82,5%, кобальта 76,5%.
В никелевые рудах часто находятся легкофлотируемые шламы магнезиальных силикатов, которые загрязняют концентраты. Для депрессии шламов пустой породы применяют органические депрессоры, например щелочной раствор крахмала, сульфоната и сульфаты органических веществ, получающихся в целлюлозной промышленности и др. Особенно эффективна карбоксилметилцеллюлоза. Органический депрессор добавляют после ксантата, но обязательно до подачи вспенивателя.
Высокая разница во флотируемости медных и никелевых сульфидов может быть использована для их разделения из продуктов плавки. При медленном охлаждении маложелезистых файнштейнов получается относительно крупнозернистая кристаллическая структура; после измельчения Cu2S и Ni3S2 могут быть разделены флотацией: CU2S переходит в цену, а Ni3S2 остается в камерном продукте.
Окисленные никелевые руды, как уже отмечено, механически не обогащаются в связи с тем, что в них никель связан с основной массой породы — с гидроокислами железа и в виде силиката. Для применения флотации к таким рудам необходимо предварительно перевести никель в сульфидную форму восстановительным обжигом с добавкой серы, например в виде пирита. После охлаждения и измельчения сульфиды никеля вместе с сульфидами железа могут быть отфлотнрованы. Однако этот процесс дорог.