国外某镍钴矿资源综合利用研究及应用

孙爱辉; 邹坚坚

doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2023.01.012

国外某镍钴矿资源综合利用研究及应用

孙爱辉¹,
邹坚坚^2, ,

1.
瑞木镍钴管理（中冶）有限公司，北京　100020

2.
广东省科学院资源综合利用研究所，稀有金属分离与综合利用国家重点实验室，广东　广州　510651

详细信息

作者简介: 孙爱辉（1985-），男，工程师，本科，主要从事选矿生产管理

通讯作者: 邹坚坚（1987-），男，高级工程师，硕士，主要从事金属矿产的选矿工艺研究

中图分类号: TD951

收稿日期: 2020-12-23

刊出日期: 2023-02-25

Comprehensive Utilization Research and Application of a Foreign Nickel-Cobalt Ore

Sun Aihui¹,
Zou Jianjian^2, ,

1.
Ramu Nico Management (MCC) Limited, Beijing, China

2.
Institute of Resource Comprehensive Utilization, Guangdong Academy of Sciences, State Key Laboratory of Separation and Comprehensive Utilization of Rare Metals, Guangzhou, Guangdong, China

More Information

Corresponding author: Zou Jianjian, zou19876557@126.com

Received Date: 23 December 2020

Publish Date: 25 February 2023

摘要

摘要:
针对国外某镍钴矿资源，在查明矿石性质的基础上，采用"原矿擦洗-旋流器分级-螺旋粗选-摇床精选-磁选除铁"工艺流程，生产应用多年来，在原矿镍钴铬铁品位分别为0.93%、0.18%、3.25%、14.95%的情况下，获得镍钴回收率分别达到97.60%和96.08%，铬含量仅1.19%的轻矿物，为后续湿法回收镍钴创造了有利条件，同时获得铬品位32.13%，回收率62.62%的铬精矿，铁品位61.94%，铁回收率24.48%的铁精矿。实现了此镍钴矿资源的综合回收利用。
- 镍 /
- 钴 /
- 铬 /
- 铁 /
- 磁选 /
- 重选
Abstract:
Aiming at a foreign nickel-cobalt ore resource, based on the identification of the nature of the ore, the process flow of “raw ore scrubbing-cyclone classification-spiral roughing-shaking table selection-magnetic separation and iron removal” is adopted. For many years of production and application of the process flow, when the grades of nickel, cobalt, and ferrochromium of the raw ore are 0.93%, 0.18%, 3.25%, and 14.95%, respectively, the nickel and cobalt recovery rates of light minerals reach 97.60% and 96.08%, respectively, and the chromium content is only 1.19%, which creates favorable conditions for the subsequent wet recovery of nickel and cobalt. At the same time, a chromium concentrate with a chromium grade of 32.13% and a recovery rate of 62.62%, an iron concentrate with an iron grade of 61.94% and an iron recovery rate of 24.48% were obtained, realizing the comprehensive recycling and utilization of this nickel-cobalt ore resource.
- Nickel /
- Cobalt /
- Chromite /
- Magnetite /
- Magnetic separation /
- Gravity separation

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图 1 扫描电镜BSE及显微镜反光图像

Figure 1.

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图 2 搅拌擦洗时间实验流程

Figure 2.

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图 3 搅拌擦洗时间实验结果

Figure 3.

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图 4 重选归队研究流程

Figure 4.

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图 5 弱磁分离铬、铁实验流程

Figure 5.

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图 6 全流程实验流程

Figure 6.

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表 1 原矿主要元素分析结果/%

Table 1. Analysis results of main elements of raw ore

Ni	Co	Cr	Fe	S	SiO₂	MgO	Al₂O₃	P
0.84	0.16	2.71	12.08	0.09	40.21	10.17	9.26	0.016

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表 2 原矿矿物组成定量检测结果

Table 2. Quantitative test results of mineral composition of raw ore

铬铁矿	磁铁矿	假象赤铁矿	黄铁矿	石英	隐晶质粘土矿物	碳酸盐矿物	长石	云母	合计
8.26	6.92	2.80	0.16	26.39	39.06	13.60	1.39	1.42	100.00

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表 3 镍和钴的平衡分配

Table 3. Balanced distribution of nickel and cobalt

矿物	含量/%	品位/%		占有率/%
矿物	含量/%	Ni	Co	Ni	Co
铬铁矿	18.12	0.05	0.027	1.11	3.13
磁铁矿	9.92	0.03	0.031	0.37	1.97
假象赤铁矿	2.80	0.09	0.048	0.31	0.86
石英	26.39	0.10	0.051	3.35	8.62
粘土/碳酸盐等	42.77	1.78	0.312	94.86	85.42
合计	100.00	0.80	0.156	100.00	100.00

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表 4 主要矿物的密度^[1]

Table 4. Density of main minerals

矿物	密度/（g·cm^-3）	矿物	密度/（g·cm^-3）	矿物	密度/（g·cm^-3）
铬铁矿	4.9~5.1	隐晶质粘土矿物	2.2~2.4	石英	2.5~2.6
磁铁矿	4.9~5.2	碳酸盐矿物	2.6~2.8	云母	2.7~3.1

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表 5 主要矿物的比磁化系数^[10]

Table 5. Specific magnetic susceptibility of main minerals

矿物	比磁化系数SI制/（m³·kg^-1）	矿物	比磁化系数SI制/（m³·kg^-1）	矿物	比磁化系数SI制/（m³·kg^-1）
铬铁矿	（6.3~8.8）×10^-7	隐晶质粘土矿物	（3.8~11.3）×10^-7	石英	2.5×10^-9
磁铁矿	1156×10^-6	碳酸盐矿物	3.8×10^-9	长石	62×10^-9

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表 6 旋流器分级归类研究结果

Table 6. Research results of the classification and classification of cyclones

产品名称	产率/%	品位/%				回收率/%
产品名称	产率/%	Ni	Co	Cr	Fe	Ni	Co	Cr	Fe
溢流	63.29	1.03	0.216	0.55	5.34	77.01	83.99	12.89	28.22
沉砂	36.71	0.52	0.071	6.41	23.42	22.99	16.01	87.11	71.78
原矿	100.00	0.85	0.16	2.70	11.98	100.00	100.00	100.00	100.00

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表 7 重选归队实验结果

Table 7. Results of re-election test

产品名称	作业产率/%	品位/%				作业回收率/%
产品名称	作业产率/%	Ni	Co	Cr	Fe	Ni	Co	Cr	Fe
重选精矿	28.25	0.13	0.031	18.64	43.18	7.00	12.33	82.19	52.08
摇床尾矿	31.79	0.63	0.089	1.93	17.02	38.17	39.84	9.58	23.10
螺旋尾矿	39.96	0.72	0.085	1.32	14.55	54.83	47.83	8.23	24.82
沉砂	100.00	0.52	0.071	6.41	23.42	100.00	100.00	100.00	100.00

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表 8 弱磁分离铬、铁实验结果

Table 8. Test results of weak magnetic separation of chromium and iron

磁场强度/ T	产品名称	作业产率/ %	品位/%		作业回收率/%
磁场强度/ T	产品名称	作业产率/ %	Cr	Fe	Cr	Fe
0.15	铁精矿	41.26	2.19	63.19	4.85	60.35
	铬精矿	58.74	30.16	29.16	95.15	39.65
	重选精矿	100.00	18.62	43.20	100.00	100.00
0.25	铁精矿	43.29	2.38	62.93	5.52	62.90
	铬精矿	56.71	31.09	28.34	94.48	37.10
	重选精矿	100.00	18.66	43.31	100.00	100.00
0.30	铁精矿	47.74	2.64	62.16	6.76	68.63
	铬精矿	52.26	33.26	25.95	93.24	31.37
	重选精矿	100.00	18.64	43.24	100.00	100.00
0.45	铁精矿	52.16	3.96	61.23	11.09	73.68
	铬精矿	47.84	34.61	23.85	88.91	26.32
	重选精矿	100.00	18.62	43.35	100.00	100.00

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表 10 生产指标统计结果

Table 10. Statistical results of production indicators

产品名称	产率/%	品位/%				回收率/%
产品名称	产率/%	Ni	Co	Cr	Fe	Ni	Co	Cr	Fe
铬精矿	6.34	0.21	0.084	32.13	31.26	1.44	2.92	62.62	13.25
铁精矿	5.91	0.15	0.031	2.91	61.94	0.96	1.00	5.28	24.48
轻矿物	87.75	1.03	0.20	1.19	10.61	97.60	96.08	32.10	62.27
原矿	100.00	0.93	0.18	3.25	14.95	100.00	100.00	100.00	100.00

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表 9 全流程实验结果

Table 9. Test results of the whole process

产品名称	产率/%	品位/%				回收率/%
产品名称	产率/%	Ni	Co	Cr	Fe	Ni	Co	Cr	Fe
铬精矿	5.42	0.17	0.073	33.35	28.67	1.09	2.40	67.21	12.77
铁精矿	4.95	0.11	0.021	2.32	62.82	0.64	0.63	4.27	25.57
轻矿物	89.63	0.93	0.18	0.86	8.37	98.27	96.97	28.52	61.66
原矿	100.00	0.85	0.16	2.69	12.16	100.00	100.00	100.00	100.00

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