一种微波处理高硬度高品位包裹型硫化镍矿提高磨矿效率及解离度的方法

摘要

本发明涉及一种微波处理高硬度高品位包裹型硫化镍矿提高磨矿效率及解离度的方法，属于矿物助磨和选矿技术领域。初步破碎选矿：使用鄂式破碎机对原矿进行初步破碎，筛选出粒度1cm‑5cm的碎矿；微波辐照：将得到的碎矿在微波功率为100g/KW‑300g/KW下微波辐照30s‑90s，得到解离度高的硫化镍矿；将得到的硫化镍矿破碎至粒度为1cm‑10cm得到破碎后的物料；将得到的破碎后的物料球磨、筛分得到细磨后的矿物；将细磨后的矿物进行浮选，得到镍精矿。本发明所采用的微波预处理高硬度高品位包裹型硫化镍矿的方法使得磨矿时间缩短到原来的1/4，磨矿成本降低到了原来的1/6；微波处理后解离度达到了75%以上，经浮选处理，镍精矿中镍含量同比提高了0.2‑2%，镍总回收提高12%。

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波处理高硬度高品位包裹型硫化镍矿提高磨矿效率及解离度的方法，属于矿物助磨和选矿技术领域。

背景技术

由于镍具有优良的物化性能，其被广泛地用于合金制造、电池以及电镀等诸多行业中。我国镍资源储量占世界镍资源的3.15%。

对于高硬度镍矿的处理，常规磨矿方式不能有效使脉石与有用矿物分开，磨矿能耗大，是选矿过程中能耗最大的环节，占到了总能耗的50%-70%,而粉碎的能量利用率只1%左右，其中绝大部分能量以热能的方式损失。所以在磨矿前需要对高硬度镍矿进行微波预处理，能有效使脉石与有用矿物分开，降低磨矿能耗。

微波作为一种新的加热方式，具有清洁、快速、选择性等特点。不同的组份由于介电常数的不同而导致吸波能力的差异，温度差会使不同相界面间产生热应力，从而沿着不同组分的界面产生裂纹，这些裂纹降低了矿石的机械强度，从而提高磨矿效率，节省了磨矿能耗。而矿石解离度的提高有利于浮选等选矿过程。

中国专利201911082091.7公开了一种脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨的方法，郭胜惠等人使用不同微波脉冲频率预处理钛铁矿，与未经微波预处理的钛铁矿依次进行磨细、球磨、筛分对比后发现，经过微波预处理后的钛铁矿筛选分级后-0.074mm粒级的的矿物同比提高了30%。

中国专利201410597803.X公开了一种微波辅助磨细硼铁矿的参数分析方法，姜涛等人使用微波焙烧硼铁矿，磨细筛分后发现，与未经处理的硼铁矿相比，磨矿效率提高了16%。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种微波处理高硬度高品位包裹型硫化镍矿提高磨矿效率及解离度的方法。本发明通过以下技术方案实现。

一种微波处理高硬度高品位包裹型硫化镍矿提高磨矿效率及解离度的方法，其包括以下步骤：

(1)初步破碎选矿：使用鄂式破碎机对原矿进行初步破碎，筛选出粒度1cm-5cm的碎矿；

(2)微波辐照：将步骤(1)得到的碎矿在微波功率为100g/KW-300g/KW下微波辐照30s-90s，得到解离度高的硫化镍矿；

(3)破碎：将步骤(2)得到的硫化镍矿破碎至粒度为1cm-10cm得到破碎后的物料；

(4)磨矿、筛分：将步骤(3)得到的破碎后的物料球磨、筛分得到细磨后的矿物；

(5)浮选：将步骤(4)细磨后的矿物进行浮选，得到镍精矿。

所述步骤(4)球磨过程球磨机转速为300-900r/min，球磨时间为10-30min。

所述步骤(4)筛分为将粒级在-0.074mm级别的物料达到80%以上。

经本发明方法的处理浮选后的较常规方法的镍精矿镍含量提高了0.2-2%，经微波辐照后矿物的解离度达到了75%以上。

本发明的有益效果是：

本发明所采用的微波预处理高硬度高品位包裹型硫化镍矿的方法使得磨矿时间缩短到原来的1/4，磨矿成本降低到了原来的1/6；微波处理后解离度达到了75%以上，经浮选处理，镍精矿中镍含量同比提高了0.2-2%，镍总回收提高12%。

附图说明

图1为本发明实施例1的1cm-5cm尺寸矿物未经微波处理的光学显微镜图；

图2为本发明实施例1的1cm-5cm的尺寸矿物经过30s微波处理以后的光学显微镜图；

图3为本发明实施例2的1cm-5cm的尺寸矿物经过60s微波处理以后的光学显微镜图；

图4为本发明实施例3的1cm-5cm的尺寸矿物未经微波处理的SEM检测图；

图5为本发明实施例3的1cm-5cm长的尺寸矿物经过90s微波处理以后的SEM检测图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1

该微波处理高硬度高品位包裹型硫化镍矿提高磨矿效率及解离度的方法，其包括以下步骤：

(1)初步破碎选矿：使用鄂式破碎机对原矿（镍1wt%）进行初步破碎，筛选出粒度1cm-5cm的碎矿；

(2)微波辐照：将步骤(1)得到的360g碎矿在微波功率为150g/KW下微波辐照30s，得到解离度高的硫化镍矿；

(3)破碎：将步骤(2)得到的硫化镍矿破碎至粒度为8cm得到破碎后的物料；

(4)磨矿、筛分：将步骤(3)得到的破碎后的物料在球磨机转速为300r/min球磨10min、粒级在-0.074mm级别的筛分物料达到80%以上得到细磨后的矿物；

(5)浮选：将步骤(4)细磨后的矿物进行浮选，得到镍精矿。

本发明1cm-5cm尺寸矿物未经微波处理的光学显微镜图如图1所示，经过30s微波处理以后的光学显微镜图如图2所示。从图1中可以看出原矿的表面结构比较致密，没有明显的裂隙，从图2中可以看出经微波处理后，矿物内部不同物相间出现了比较明显的裂纹。

经过本实施例的处理方法磨矿时间缩短到原来的1/4，磨矿成本降低到了原来的1/6；微波处理后解离度达到了75%以上，经浮选处理，镍精矿中镍含量同比提高了0.2%，镍总回收提高12%。

实施例2

该微波处理高硬度高品位包裹型硫化镍矿提高磨矿效率及解离度的方法，其包括以下步骤：

(1)初步破碎选矿：使用鄂式破碎机对原矿（镍1wt%）进行初步破碎，筛选出粒度1cm-5cm的碎矿；

(2)微波辐照：将步骤(1)得到的180g碎矿在微波功率为150g/KW下微波辐照60s，得到解离度高的硫化镍矿；

(3)破碎：将步骤(2)得到的硫化镍矿破碎至粒度为10cm得到破碎后的物料；

(4)磨矿、筛分：将步骤(3)得到的破碎后的物料在球磨机转速为500r/min球磨20min、粒级在-0.074mm级别的筛分物料达到80%以上得到细磨后的矿物；

(5)浮选：将步骤(4)细磨后的矿物进行浮选，得到镍精矿。

经过60s微波处理以后的光学显微镜图如图3所示。从图3中可以看出随着微波处理时间的增加，矿物内部不同矿相间已经相互分离，解离效果更加明显。

经过本实施例的处理方法磨矿时间缩短到原来的1/4，磨矿成本降低到了原来的1/6；微波处理后解离度达到了75%以上，经浮选处理，镍精矿中镍含量同比提高了1%，镍总回收提高12%。

实施例3

该微波处理高硬度高品位包裹型硫化镍矿提高磨矿效率及解离度的方法，其包括以下步骤：

(1)初步破碎选矿：使用鄂式破碎机对原矿（镍1wt%）进行初步破碎，筛选出粒度1cm-5cm的碎矿；

(2)微波辐照：将步骤(1)得到的450g碎矿在微波功率为187.5g/KW下微波辐照90s，得到解离度高的硫化镍矿；

(3)破碎：将步骤(2)得到的硫化镍矿破碎至粒度为1cm得到破碎后的物料；

(4)磨矿、筛分：将步骤(3)得到的破碎后的物料在球磨机转速为500r/min球磨20min、粒级在-0.074mm级别的筛分物料达到80%以上得到细磨后的矿物；

(5)浮选：将步骤(4)细磨后的矿物进行浮选，得到镍精矿。

1cm-5cm的尺寸矿物未经微波处理的SEM检测图如图4所示，经过90s微波处理以后的SEM检测图如图5所示。从图4中可以看出未经微波处理的原矿的不同矿相之间相互伴生，内部结构紧密，从图5中可以看出，经微波处理后，矿相间出现了明显的裂纹，有用矿物的界面积得到了增加。

经过本实施例的处理方法磨矿时间缩短到原来的1/4，磨矿成本降低到了原来的1/6；微波处理后解离度达到了75%以上，经浮选处理，镍精矿中镍含量同比提高了2%，镍总回收提高12%。

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。