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矿资源开发阶段

一、地质勘查

 
   
1983年我国地质矿产部和冶金工业部委托甘肃地质矿产局,在总结我国镍矿地质勘探,矿山生产建设设计和矿石加工利用经验的基础上,制定了以硫化镍为重点的“镍矿地质勘探规范(试行)”。
   
“镍矿地质勘探规范”根据划分勘探类型的各种因素,结合探采经验,将我国硫化镍矿床分为四个勘探类型:
   
1)第Ⅰ勘探类型:矿体规模巨大,形态简单或较简单,厚度变化较稳定,矿石有用组分分布均匀或较均匀,构造简单或较简单。如甘肃金川镍矿浸染状主矿体。
   
2)第Ⅱ勘探类型:矿体规模中等,形态较简单,厚度变化较稳定,有用组分分布均匀至不均匀,构造较简单。如吉林红旗岭镍矿。
   
3)第Ⅲ勘探类型:矿体规模中等,形态简单至复杂,厚度变化较稳定至很不稳定,有用组分分布均匀至不均匀,构造较简单至复杂。如四川力马河镍矿。
   
4)第Ⅳ勘探类型:矿体规模小或中等,形态复杂至很复杂,厚度变化不稳定至很不稳定,有用组分分布均匀至不均匀,构造简单至复杂。如云南白马寨镍矿。
   
硫化镍矿床一般可采用以钻探为主要勘探手段,但是对于第Ⅱ型勘探类型的B级储量来说,应有少量坑探工程验证;对于第Ⅲ勘探类型的B级储量应配合部分坑探工程,对于第Ⅳ勘探类型的C级储量也应有坑探工程验证。
   
各个勘探类型的勘探工程间距如表3.10.5。 
   
至于风化壳氧化镍-硅酸镍矿床在我国发现很少,且品位较低,目前未开采利用,故未划分勘探类型,表3.10.6仅以我国云南墨江镍矿床为例定了勘探工程间距。

 

3.10.5镍矿勘探工程间距

 t3-10-5.jpg

 

 

3.10.6风化壳氧化镍-硅酸镍矿床勘探工程间距

 t3-10-6.jpg

  

 

二、矿山开采

 
   
镍矿开采在80年代以前主要依靠露天开采,有金川有色金属公司露天矿和吉林镍业公司富家露天矿和大岭露天矿,年产矿石量达200万t。到80年代中期金川二矿区的建成投产,使全国镍产量的主要镍精矿来源于地下开采,到80年代末期各露天矿相继开采结束,转入地下开采。
   
目前镍矿石全部依靠地下开采。80年代以前在计划经济指导下,开采方法比较落后,以电耙、人工为主进行开采。为了减少基建投资,很多矿山采用了崩落法开采,贫化率和损失率均超过20%以上。从60年代后期开始,以金川镍矿为首开展胶结充填采矿法的一系列工艺技术研究,现在这种方法已为广大镍矿山应用。我国主要镍矿山应用采矿方法见表3.10.7。
   
目前中国镍矿山的采矿量90%采用胶结充填采矿法,回收率都能控制在95%左右,出矿品位比崩落法提高了20%~30%,给选矿回收率和精矿品位的提高打下了良好的基础。

 

3.10.7中国镍矿山采矿方法

 t3-10-7.jpg

  

 

三、选矿与加工技术

 
   
如上所述,镍矿石主要分硫化铜镍矿和氧化镍矿,两者的选矿和加工方法完全不同。
   
硫化铜镍矿石的选矿方法,最主要的是浮选,而磁选和重选通常为辅助选矿方法。浮选硫化铜镍矿石时,常采用浮选硫化铜矿物的捕收剂和起泡剂。确定浮选流程的一个基本原则是,宁可使铜进入镍精矿,而尽可能避免镍进入铜精矿。因为铜精矿中的镍在冶炼过程中损失大,而镍精矿中的铜可以得到较完全的回收。铜镍矿石浮选具有下列四种基本流程。
   
直接用优先浮选或部分优先浮选流程:当矿石中含铜比含镍量高得多时,可采用这种流程,把铜选成单独精矿。该流程的优点是,可直接获得含镍较低的铜精矿。
   
1)混合浮选流程:用于选别含铜低于镍的矿石,所得铜镍混合精矿直接冶炼成高冰镍。
   
2)混合—优选浮选流程:从矿石中混合浮选铜镍,再从混合精矿中分选出含低镍的铜精矿和含铜的镍精矿。该镍精矿经冶炼后,获得高冰镍,对高冰镍再进行浮选分离。
   
3)混合—优先浮选并从混合浮选尾矿中再回收部分镍:当矿石中各种镍矿物的可浮性有很大差异时,铜镍混合浮选后,再从其尾矿中进一步回收可浮性差的含镍矿物。
   
铜是镍冶炼的有害杂质,而在铜镍矿石中铜品位又具有工业回收价值,因此铜镍分离技术是铜镍矿石选矿中的一个重要课题。铜镍分离技术分为铜镍混合精矿分离和高冰镍分离工艺两种。通常,前者用于铜镍矿物粒度较粗且彼此嵌布关系不甚紧密的矿石,后者用于铜镍矿物粒度细且彼此嵌布十分致密的矿石。
   
金川铜镍矿是大型金属共生硫化铜镍矿。其第一选矿厂选矿工艺流程主要包括:破碎为三段一闭路流程;磨矿和浮选工序改造为三段磨矿、三段浮选流程。
   
目前铜镍硫化物矿石主要采用火法冶炼。金川镍矿也不例外,其基本流程分备料(焙烧)—熔炼—吹炼—精炼(电解)等环节。由于该矿属于蛇纹石类型矿石,铜镍矿物彼此致密嵌布,直接采用机械选矿方法进行铜镍分离有困难,因此采用高冰镍浮选分离技术。铜镍混合精矿经转炉熔炼成高冰镍,然后经破碎和磨浮工艺,最后电解成最终产品——电解镍。
   
吉林磐石矿也是铜镍矿,其选矿工艺流程采用三段一闭路碎矿,阶段磨矿,铜镍混合—分离浮选,镍精矿三段脱水、铜精矿两段脱水的工艺流程。

    3.10.8列出了金川有色公司和吉林镍业公司的选矿主要经济技术指标。

 

3.10.8镍矿选矿主要经济技术指标

 t3-10-8.jpg

  
    
氧化镍矿目前多采用破碎、筛分等工序预先除去风化程度弱、含镍低的大块基岩。由于氧化镍矿中的镍常以类质同象分散在脉石矿物中,且粒度很细,因此不能用机械选矿方法予以富集,只能直接冶炼。
   
氧化镍矿的冶炼富集方法,可分为火法和湿法两大类。前者又可分为造硫熔炼、镍铁法和粒铁法;后者又有还原焙烧-常压氨浸法、高压酸浸法等。
   
氧化镍矿在我国不居重要地位,目前只有云南墨江金厂、元江安定地区的氧化镍矿具有一定的储量。经设计,该矿采用造硫熔炼(还原焙烧)较氨浸法好。但总的来看,该矿矿石品位低,镁高(MgO 15%~30%)难熔,燃料耗量大,运输有困难,当前难以提上建设日程。

 

四、环境保护

 
   
对于镍矿来说,加强综合回收、提高“三废”利用是减少环境污染、保护环境的重要措施。以我国镍的主要来源——金川铜镍矿为例。据不完全统计,至1991年底,金川铜镍矿开发利用生产过程中,年排放:工业废水2000多万t,其中达标量仅约700万t;工业废气约130亿m3,废气中二氧化硫排放量约1.4万t、烟尘8万多t、粉尘7.2万余t;废渣中尾矿渣151.9万t、冶炼熔渣55.9万t。历年累计废渣堆存量已达6000万t以上,矿山开拓、开采中排放的毛石还未计。“三废”已对厂、矿、市区造成严重污染,并已波及市郊村镇,对人、畜、植被形成危害,每年企业赔偿污染事故的费用高达40万元。
   
“三废”造成的环境污染,对人体健康和生态环境的危害已经引起了市政、厂矿和环境保护部门的注意,现已积极采取根治措施,每年用于污染治理资金达1000万元。
   
金川铜镍矿实例说明,解决镍矿企业的环境问题,在于加强科学研究,推广应用新技术,充分利用“三废”资源,尤其是加强尾矿、熔渣的综合利用,回收烟尘、粉尘,利用余热发电、保温取暖,充分回收硫,二次或循环利用废水等等,将防治“三废”污染转变为利用“三废”资源,这是环境保护的根本出路。

本文引用地址:http://www.worldmetal.cn/ys/show-140838-1.html

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