通过光谱半定量分析、X射线衍射分析、化学多元素分析、化学物相分析、岩矿鉴定和工艺矿物特征研究，确定了有用矿物和脉石矿物的种类和相对含量、有用元素的赋存状态、铜镍矿矿物的嵌布特征、矿石的结构和构造特征。

(1)原矿化学多元素分析

根据光谱半定量分析结果，原矿中主要有用元素为Cu和Ni，主要杂质为MgO、SiO2和CaO。在此基础上，进一步进行化学多元素分析，结果见表1。

表1原矿化学多元素分析结果%

(二)原矿的X射线衍射分析

为了确定矿石中的主要金属矿物和脉石矿物，对原矿石样品进行了X射线衍射分析。分析结果如图1所示。

图1原矿样品的X射线衍射图

◆-黄铁矿；●——黄铜矿；■-镍黄铁矿；

▲-磁黄铁矿；-应时；□——辉石；长石

从图1可以看出，矿石中的金属矿物主要是镍黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿和黄铁矿，脉石矿物主要是应时、长石和辉石。

(3)铜和镍的化学相分析

为了查明试验矿样中存在哪些矿物铜和镍，进行了铜和镍的化学物相分析，结果分别见表2和表3。

表2原矿铜的化学物相分析结果%

从表3可以看出，硫酸镍和硅酸镍含镍量低，仅占全部镍的1.815%，而硫化镍占全部镍的98.19%，是镍的主要回收对象。

(4)镍和铜硫化物的嵌入特性

黄铁矿是主要的含镍矿物，多呈异形粒状和叶状晶体，常与磁黄铁矿、黄铜矿和黄铁矿形成金属硫化物集合体。黄铁矿形成短脉，分布在磁黄铁矿集合体的裂隙中。晶体尺寸较大的磁黄铁矿破碎，内部微裂隙发育，氧化铁充填胶结。部分镍黄铁矿以薄片状或不规则粒状集合体的形式分布在磁黄铁矿的孔洞内或孔洞周围，少量镍黄铁矿以刀片状熔体的形式分布在磁黄铁矿的解理裂隙中。镍黄铁矿和黄铜矿的集合体大多呈不规则块状分布。部分镍黄铁矿和黄铜矿形成粗大的金属硫化物充填脉，其中孔洞、裂隙特别发育，集合体破碎，分蜂窝状。

黄铜矿是主要含铜矿物，具有异形粒状结构，大多与黄铁矿、磁黄铁矿共生，少量以单一矿物分布。黄铜矿破碎，多以短脉状充填在磁黄铁矿和黄铁矿集合体内部的裂隙中。黄铁矿脉常分布在充填脉的中部，有时携带黄铜矿，而黄铜矿常分布在充填脉的边缘，与磁黄铁矿相连，少量被脉石包裹。部分黄铜矿、镍黄铁矿形成粗大的金属硫化物充填脉，其中孔洞、裂隙特别发育，集合体破碎，分蜂窝状。不规则黄铜矿集合体中孔洞和裂隙发育，细小晶体的粒状黄铁矿颗粒不连续地填充和分布在裂隙和边缘。其他黄铜矿分布在丝状黄铁矿边缘的不规则粒状集合体中。少量不规则的黄铜矿单矿物颗粒分布在脉石矿物颗粒之间。

从综合测试结果看，氧化铁、磁黄铁矿和黄铁矿含量较高，占总量的33.37%，且与镍黄铁矿和黄铜矿关系密切，会影响精矿质量。从各硫化物的晶粒度分布来看，原生矿物的晶粒度较粗，约55%在0.18毫米以上，但晶粒中孔洞和裂纹的发育会降低硫化物的硬度，使硫化物容易破碎。样品中氧化镁含量很低，但由于磁黄铁矿和黄铁矿含量高，精矿品位将难以提高。

二、测试结果及讨论

(1)粗加工条件测试

图2所示流程用于粗选条件试验，在XFD-63型单室浮选机中进行，粗选浓度为30%。

图2粗选条件测试流程

1.研磨细度试验

磨矿细度试验按图2流程图进行，暂采用以下药剂制度:捕收剂为丁基黄药，用量为200g/t；2号油量为53.4g/t；不添加碳酸钠。测试结果如图3所示。

图3研磨细度测试结果

■——镍级；●——镍回收率；-铜级；○--铜回收

从图3可以看出，随着磨矿细度变小，粗精矿中铜和镍的品位变化不大。当磨矿细度为-0.074mm占65%时，铜的回收率最高；当磨矿细度为-0.074mm占75%时，镍的回收率最高。结合工艺矿物学研究成果，原生矿物晶粒较粗，约55%在0.18mm以上，因此确定磨矿细度为- 0.074mm占75%(相当于最大粒径0.11mm)。

2.粗选试剂的条件试验

在磨矿细度- 0.074mm，占75%的条件下，按图2流程图，依次进行粗选碳酸钠用量、捕收剂种类(乙基黄药、丁基黄药、异戊基黄药、TSZ)、捕收剂用量、起泡剂用量试验。

(1)粗碳酸钠的用量试验

碳酸钠用作pH调节剂和脉石抑制剂，以消除氧化镁的影响。固定丁黄药用量200g/t，2号油用量53.4g/t，试验粗选碳酸钠用量。测试结果如图4所示。

图4粗选碳酸钠用量测试结果

■——镍级；●——镍回收率；-铜级；○--铜回收

从图4可以看出，随着碳酸钠用量的增加，粗精矿中铜、镍的品位变化不大，而铜、镍的回收率逐渐增加，但碳酸钠用量达到500g/t后，铜、镍的回收率增加不多，因此粗选碳酸钠用量确定为500g/t

(2)集热器型式试验

在碳酸钠用量为500克/吨、捕收剂用量为200克/吨、2号油用量为53.4克/吨的固定条件下，进行捕收剂型式试验，试验结果见图5和图6。

图5粗精矿品位随捕收剂类型的变化

■——镍级；□——味道相同的鸟

图6粗精矿回收率随捕收剂类型的变化

■——镍回收率；□——铜回收率

从图5和图6可以看出，使用不同的黄药作为捕收剂时，粗精矿的铜镍品位和回收率变化不大；用TSZ作捕收剂时，粗精矿中铜镍品位高，但回收率低。经过综合考虑，选择丁黄药作为捕收剂。

(3)捕收剂用量试验

在碳酸钠用量为500g/t、2号油用量为53.4g/t的固定条件下，进行了粗丁黄药用量试验，试验结果见图7。

图7粗选捕收剂用量试验结果

■——镍级；●——镍回收率；-铜级；○--铜回收

从图7可以看出，捕收剂的用量对粗精矿的铜和镍品位影响不大。随着捕收剂用量的增加，粗精矿中铜和镍的回收率逐渐增加，但当捕收剂用量达到100 g/t时，回收率变化不大。考虑到药剂成本和扫选可以提高回收率，粗丁黄药用量确定为100 g/t。

(4)粗起泡剂的用量试验

在碳酸钠用量为500g/t、丁基黄药用量为100g/t的固定条件下，进行了粗选2号油的用量试验，试验结果见图8。

图8粗选起泡剂用量试验结果

■——镍级；●——镍回收率；-铜级；○--铜回收

从图8可以看出，随着起泡剂用量的增加，粗精矿中铜和镍的品位变化不大，而铜和镍的回收率逐渐增加。但起泡剂用量超过44.5g/t后，铜和镍的回收率趋于稳定。因此，粗发泡剂的用量确定为44.5g/t。

3.粗加工时间测试

在磨矿细度- 0.074mm占75%、碳酸钠用量500g/t、丁基黄药用量100g/t、2号油用量44.5g/t的条件下，进行了粗选时间试验。测试结果如图9所示。

图9粗加工时间的测试结果

■——镍级；●——镍回收率；-铜级；○--铜回收

从图9中可以看出，在试验范围内，随着粗选时间的增加，粗选精矿的镍回收率不断增加，而铜回收率在粗选时间达到5min后下降。根据试验结果，确定粗磨时间为5min。

(二)选择和扫测次数。

为了探讨通过精选提高精矿品位和扫选提高回收率的可能性，进行了精选次数和扫选次数试验。浮选时间3min，不加任何药剂，一次扫选加入60g/t丁黄药和35.6g/t 2号油，二至四次扫选加入30g/t丁黄药和17.8g/t 2号油，扫选时间5min。测试结果参见图10和图11。

图10精矿品位随清洗次数的变化

●——镍级；-铜级

图11尾矿品位随扫选次数的变化

■——镍级；□——铜等级

从图10和图11可以看出，一次精选后精矿镍品位达到5.5%以上；经过两次以上的精选，尾矿中铜、镍的品位下降很小。根据试验结果，并考虑到生产中矿石性质会发生变化，确定清洗次数为3次，扫选次数为4次。

(3)闭路测试

确定清洗次数为3次，吹扫次数为4次，并进行了闭路试验。试验流程见图12，试验结果见表4，精矿化学多元素分析结果见表5。

表4闭路测试结果%

图12闭路测试流程

试验结果表明，磨矿细度为- 0.074mm占75%的铜镍混合精矿，经过一次粗选、三次精选和四次扫选，获得了产率为36。可获得铜品位1.94%，镍品位5.16%，铜回收率97.47%，镍回收率92.13%。镍精矿品位满足硫化镍矿电炉冶炼原料要求(含镍3% ~ 10%)，氧化镁含量不超标(根据中华人民共和国有色金属行业标准YS/T340-2005，MgO含量上限为12.00%)。

三。结论

(1)矿石物质组成研究结果表明，矿石中除铜、镍外，无其他可利用元素；矿石中的铜镍矿物主要为硫化矿物，但氧化铜、硫酸镍和硅酸镍的存在会影响铜镍的回收率。

(2)工艺矿物学研究表明，原矿中含有氧化镁，因此在选矿时需要添加相关的化学药剂以消除其影响。由于矿石中磁黄铁矿和黄铁矿含量高，精矿品位难以提高。

(3)在- 0.074mm占75%的磨矿细度下，经过一次粗选、三次精选、四次扫选，可获得适合电炉冶炼的合格铜镍混合精矿。