《工程科学学报》：应用选择性磁罩盖法磁选分离镍黄铁矿与蛇纹石.pdf_大学文库

工程科学学报，第40卷，第3期：313-320,2018年3月 Chinese Journal of Engineering,Vol.40,No.3:313-320,March 2018 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2018.03.007:http://journals.ustb.edu.cn 应用选择性磁罩盖法磁选分离镍黄铁矿与蛇纹石卢冀伟”，袁致涛)区，李丽匣”，刘炯天12，陆帅帅) 1)东北大学资源与土木工程学院，沈阳1108192)郑州大学化工与能源学院，郑州450001 ☒通倍作者，E-mail:yuanzhitao@mail.neu.cdu.cn 摘要针对镍黄铁矿和蛇纹石浮选难分离，提出采用磁罩盖法进行磁分离。结果表明，控制一定的矿浆物化条件，随着磁种磁铁矿的添加，镍黄铁矿的磁选回收率随之升高，而蛇纹石的回收率基本保持很低，可实现两者的良好分离。人工混合矿分离结果表明，磁种质量分数为5%时，获得的精矿Ni品位为19.89%，回收率为92.46%，Mg0质量分数为4.72%：X射线衍射和扫描电镜分析结果显示磁铁矿在镍黄铁矿表面产生了罩盖，在蛇纹石表面未产生明显的罩盖；Zta电位测试和DLV0理论计算结果表明，添加六偏磷酸钠后，蛇纹石表面电性由正变负，而对镍黄铁矿和磁铁矿表面电性未产生显著影响，从而使磁铁与蛇纹石间的相互作用变为排斥，而与镍黄铁矿之间仍为吸引，因而磁铁矿选择性罩盖在镍黄铁矿表面，增强其磁性，实现与蛇纹石的磁分离. 关键词镍黄铁矿：蛇纹石：磁铁矿：选择性磁罩盖：磁选分离分类号TD952 Separation of pentlandite from serpentine using the selective magnetic coating-magnetic separation technology LU Ji-wei,YUAN Zhi-tao,LI Li-xia,LIU Jiong-tian),LU Shuai-shuai 1)School of Resources and Civil Engineering,Northeastemn University,Shenyang 110819,China 2)School of Chemical Engineering and Energy,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China Corresponding author,E-mail:yuanzhitao@mail.neu.edu.cn ABSTRACT Magnetic coating magnetic separation method was proposed to separate pentlandite from serpentine,which is difficult to separate them using flotation.Results show that under certain physical and chemical conditions of slurry,the pentlandite recovery in- creases with the amounts of magnetite increasing,while the recovery of serpentine remains at a low level,indicating that their separa- tion could be realized.The separation results of the artificial mixtures show that with addition of 5%magnetite,a concentrate of 19.89%Ni with a recovery of 92.46%and Mgo mass content of 4.72%are obtained.The results of X-ray diffraction (XRD)and scanning electron microscopy (SEM)demonstrate that quantities of magnetite particles adhere to the pentlandite surfaces whereas the surface of serpentine is not clearly coated by the magnetite.The Zeta potential analyses and DLVO calculations suggest that with the ad- dition of sodium hexametaphosphate (SHMP),the Zeta potential of serpentine reverses from positive to negative while those of pent- landite and magnetite are not affected significantly.Thus,it made the interaction of magnetite-serpentine become repulsion while that of magnetite-pentlandite remain attraction.Consequently,magnetite particles selectively adhere to the surface of pentlandite and en- hance its magnetism,resulting in the magnetic separation of pentlandite from serpentine. KEY WORDS pentlandite:serpentine:magnetite:selective magnetic coating:magnetic separation 收稿日期：2017-05-24 基金项目：国家青年自然科学基金资助项目(51704057)：东北大学博士后基金资助项目(20170312)：中国博士后基金资助项目 (2017M621153)

工程科学学报，第 40 卷，第 3 期: 313--320，2018 年 3 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 40，No． 3: 313--320，March 2018 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2018． 03． 007; http: / /journals． ustb． edu． cn 应用选择性磁罩盖法磁选分离镍黄铁矿与蛇纹石卢冀伟1) ，袁致涛1) ，李丽匣1) ，刘炯天1，2) ，陆帅帅1) 1) 东北大学资源与土木工程学院，沈阳 110819 2) 郑州大学化工与能源学院，郑州 450001 通信作者，E-mail: yuanzhitao@ mail． neu． edu． cn 摘要针对镍黄铁矿和蛇纹石浮选难分离，提出采用磁罩盖法进行磁分离．结果表明，控制一定的矿浆物化条件，随着磁种磁铁矿的添加，镍黄铁矿的磁选回收率随之升高，而蛇纹石的回收率基本保持很低，可实现两者的良好分离．人工混合矿分离结果表明，磁种质量分数为 5% 时，获得的精矿 Ni 品位为 19. 89% ，回收率为 92. 46% ，MgO 质量分数为 4. 72% ; X 射线衍射和扫描电镜分析结果显示磁铁矿在镍黄铁矿表面产生了罩盖，在蛇纹石表面未产生明显的罩盖; Zeta 电位测试和 DLVO 理论计算结果表明，添加六偏磷酸钠后，蛇纹石表面电性由正变负，而对镍黄铁矿和磁铁矿表面电性未产生显著影响，从而使磁铁矿与蛇纹石间的相互作用变为排斥，而与镍黄铁矿之间仍为吸引，因而磁铁矿选择性罩盖在镍黄铁矿表面，增强其磁性，实现与蛇纹石的磁分离．关键词镍黄铁矿; 蛇纹石; 磁铁矿; 选择性磁罩盖; 磁选分离分类号 TD952 收稿日期: 2017--05--24 基金项目: 国家青年自然科学基金资助项目 ( 51704057 ) ; 东北大学博士后基金资助项目 ( 20170312 ) ; 中国博士后基金资助项目 ( 2017M621153) Separation of pentlandite from serpentine using the selective magnetic coating--magnetic separation technology LU Ji-wei1) ，YUAN Zhi-tao1)  ，LI Li-xia1) ，LIU Jiong-tian1，2) ，LU Shuai-shuai1) 1) School of Ｒesources and Civil Engineering，Northeastern University，Shenyang 110819，China 2) School of Chemical Engineering and Energy，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001，China Corresponding author，E-mail: yuanzhitao@ mail． neu． edu． cn ABSTＲACT Magnetic coating magnetic separation method was proposed to separate pentlandite from serpentine，which is difficult to separate them using flotation．Ｒesults show that under certain physical and chemical conditions of slurry，the pentlandite recovery increases with the amounts of magnetite increasing，while the recovery of serpentine remains at a low level，indicating that their separation could be realized． The separation results of the artificial mixtures show that with addition of 5% magnetite，a concentrate of 19. 89% Ni with a recovery of 92. 46% and MgO mass content of 4. 72% are obtained． The results of X-ray diffraction ( XＲD) and scanning electron microscopy ( SEM) demonstrate that quantities of magnetite particles adhere to the pentlandite surfaces whereas the surface of serpentine is not clearly coated by the magnetite． The Zeta potential analyses and DLVO calculations suggest that with the addition of sodium hexametaphosphate ( SHMP) ，the Zeta potential of serpentine reverses from positive to negative while those of pentlandite and magnetite are not affected significantly． Thus，it made the interaction of magnetite--serpentine become repulsion while that of magnetite--pentlandite remain attraction． Consequently，magnetite particles selectively adhere to the surface of pentlandite and enhance its magnetism，resulting in the magnetic separation of pentlandite from serpentine． KEY WOＲDS pentlandite; serpentine; magnetite; selective magnetic coating; magnetic separation

·314 工程科学学报，第40卷，第3期镍作为一种重要的战略有色金属，因具有良好用于废水处理、医疗等领域，而在选矿中最早应的可塑性、机械强度、耐腐蚀、抗氧化、难溶解等优用在非金属矿提纯以除去黏土、高岭土中的TO, 点，被用来生产各种特种钢、抗腐蚀合金、耐热合金、等染色矿物，之后开始用于金属氧化矿物之间的磁性合金等而广泛应用于各种领域口.在自然界分离.Ucbas等研究了铬铁矿和蛇纹石的磁罩中，镍元素主要以硫化镍矿和氧化镍矿的形式存在，盖分离，指出在团聚剂十二胺和非极性煤油作用其中硫化镍矿仍然是提取镍的主要原料.目前，下，磁种可以选择性罩盖在铬铁矿表面，从而实 60%以上的镍主要取自于硫化镍矿石，对这类矿石现了与蛇纹石的磁选分离；Singh等针对本国一般采用浮选法进行富集，但在浮选时矿石中的含赤铁矿石选矿过程中产生的含铁细泥进行了磁镁硅酸盐如蛇纹石、滑石等，由于自身硬度较低，磨罩盖法分选研究，与传统磁选工艺相比，精矿品时易泥化而与硫化镍矿物（镍黄铁矿）形成“异质凝位基本保持不变，铁的回收率提高了十个百分聚体”，从而随浮选泡沫进入镍精矿，不仅降低精矿点：国内的骆兆军等)、李小兵等、幸伟中的品位和回收率，而且也造成精矿中Mg0含量较等0也先后采用磁罩盖法对磷灰石与方解石、高，给后续闪速炉冶炼工艺带来炉体结瘤等问一水铝石与石英、赤铁矿与石英等矿物的分离进题.因此在硫化镍矿石分选中，一直把镍黄铁矿行了研究，并成功实现了它们两者之间的磁选分与蛇纹石的分离作为研究重点离。尽管如此，但在硫化矿磁罩盖分选方面至今国内外选矿科研者围绕镍黄铁矿和蛇纹石的分还未见报道或鲜有研究.正是基于此，本文通过离主要从浮选角度进行了大量的研究.Senior与磁罩盖试验，重点考察了磁铁矿用量对镍黄铁 Thomas针对Mt Keith低品位高镁硫化镍矿矿石矿/蛇纹石体系磁罩盖行为的影响，实现了镍黄 (Ni0.52%,Mg040%)的分选，提出泥砂分级浮选铁矿和蛇纹石的磁罩盖磁选分离，并借助X射线新工艺，最终可使镍精矿的回收率由原来的60%提衍射分析和扫描电镜等技术研究了磁罩盖前后高到70%，Mg含量降至9.0%以下；Uddin等m针矿物表面特性的变化，利用Zeta电位测试技术和对加拿大Thompson地区的超细嵌布硫化镍矿石，提 DLVO理论分析了磁种产生选择性磁罩盖的作用出加硫酸磨矿新技术，目的主要是破坏蛇纹石的纤机理，从而为磁罩盖法分离镍黄铁矿和蛇纹石提维结构，降低蛇纹石矿物的弹性和稳定性，使之更易供了理论支持被解离，同时加酸还能使镍矿物表面裸露更多的硫 1试验元素，增加其可浮性，最终可将Ni品位由原矿的 0.6%提高到精矿的3.8%，Mg质量分数由原来的 1.1矿样和试剂 23.86%降至9.75%以下：熊文良等圆研究了酯化试验所用镍黄铁矿、蛇纹石和磁铁矿矿样分别淀粉对四川某硫化镍矿石中含镁矿物与镍矿物的分取自甘肃金川、辽宁岫岩和辽宁南芬.单矿物的制选作用，指出酯化淀粉作为一种荷负电的改性淀粉，备方法为：人工挑选出矿物含量高的块矿，经锤碎手可通过静电作用和氢键作用吸附在含镁脉石矿物选去杂筛分至-2mm.镍黄铁矿用锥形球磨机磨细 (如蛇纹石)表面，起到抑制作用，实现了与镍黄铁经摇床抛尾、磁选除去强磁性矿物，磁选尾矿再经摇矿的良好分离：马子龙针对金川镍矿石应用旋床富集2次得到镍黄铁矿单矿物，其细度-74m 流一静态微泡浮选柱，在与浮选机入料相同的情况占86.58%：蛇纹石用瓷球磨直接磨细，磨矿细度下，精矿镍品位提高了1.24%，Mg0含量降低了 -74μm占71.36%：磁铁矿用锥形球磨机磨细摇床 2.03%,对原矿镍回收率提高了1.86%. 富集、弱磁抛尾和卧式行星球磨机细磨1h,然后采本文针对硫化镍矿石分选中镍黄铁矿和蛇用13μm标准筛筛分，筛下产品作为磁种使用；并对纹石的分离难题，在大量查阅相关资料的基础所制备的镍黄铁矿和蛇纹石单矿物进行了X射线上，并结合它们自身的磁特性，提出采用“磁罩衍射检测，结果如图1所示：镍黄铁矿、蛇纹石和磁盖”法磁选分离上述两种矿物，与以往的浮选法铁矿的化学多元素分析结果见表1~3：并采用Mas- 不同.磁罩盖的过程是向高速搅拌的矿浆中加入 tersizer--2000型激光粒度仪和JDAW-2000D型振动分散剂，再添加磁种（多为磁铁矿），有时需要添样品磁强计对镍黄铁矿、蛇纹石和磁铁矿的粒度和加团聚剂，使磁种选择性罩盖在目的矿物上，然比磁化系数进行检测，结果见表4.试验所用药剂六后通过磁选实现与非目的矿物的分离，也称为磁偏磷酸钠、油酸、氢氧化钠为分析纯，煤油为工业纯，种法或磁载体法0.目前“磁罩盖”法已广泛应试验用水为去离子水

工程科学学报，第 40 卷，第 3 期镍作为一种重要的战略有色金属，因具有良好的可塑性、机械强度、耐腐蚀、抗氧化、难溶解等优点，被用来生产各种特种钢、抗腐蚀合金、耐热合金、磁性合金等而广泛应用于各种领域［1］．在自然界中，镍元素主要以硫化镍矿和氧化镍矿的形式存在，其中硫化镍矿仍然是提取镍的主要原料．目前， 60% 以上的镍主要取自于硫化镍矿石，对这类矿石一般采用浮选法进行富集，但在浮选时矿石中的含镁硅酸盐如蛇纹石、滑石等，由于自身硬度较低，磨时易泥化而与硫化镍矿物( 镍黄铁矿) 形成“异质凝聚体”，从而随浮选泡沫进入镍精矿，不仅降低精矿的品位和回收率，而且也造成精矿中 MgO 含量较高，给后续闪速炉冶炼工艺带来炉体结瘤等问题［2--5］．因此在硫化镍矿石分选中，一直把镍黄铁矿与蛇纹石的分离作为研究重点．国内外选矿科研者围绕镍黄铁矿和蛇纹石的分离主要从浮选角度进行了大量的研究． Senior 与 Thomas［6］针对 Mt Keith 低品位高镁硫化镍矿矿石 ( Ni 0. 52% ，MgO 40% ) 的分选，提出泥砂分级浮选新工艺，最终可使镍精矿的回收率由原来的 60% 提高到 70% ，Mg 含量降至 9. 0% 以下; Uddin 等［7］针对加拿大 Thompson 地区的超细嵌布硫化镍矿石，提出加硫酸磨矿新技术，目的主要是破坏蛇纹石的纤维结构，降低蛇纹石矿物的弹性和稳定性，使之更易被解离，同时加酸还能使镍矿物表面裸露更多的硫元素，增加其可浮性，最终可将 Ni 品位由原矿的 0. 6% 提高到精矿的 3. 8% ，Mg 质量分数由原来的 23. 86% 降至 9. 75% 以下; 熊文良等［8］研究了酯化淀粉对四川某硫化镍矿石中含镁矿物与镍矿物的分选作用，指出酯化淀粉作为一种荷负电的改性淀粉，可通过静电作用和氢键作用吸附在含镁脉石矿物 ( 如蛇纹石) 表面，起到抑制作用，实现了与镍黄铁矿的良好分离; 马子龙［9］针对金川镍矿石应用旋流--静态微泡浮选柱，在与浮选机入料相同的情况下，精矿镍品位提高了 1. 24% ，MgO 含量降低了 2. 03% ，对原矿镍回收率提高了 1. 86% ．本文针对硫化镍矿石分选中镍黄铁矿和蛇纹石的分离难题，在大量查阅相关资料的基础上，并结合它们自身的磁特性，提出采用“磁罩盖”法磁选分离上述两种矿物，与以往的浮选法不同．磁罩盖的过程是向高速搅拌的矿浆中加入分散剂，再添加磁种( 多为磁铁矿) ，有时需要添加团聚剂，使磁种选择性罩盖在目的矿物上，然后通过磁选实现与非目的矿物的分离，也称为磁种法或磁载体法［10］．目前“磁罩盖”法已广泛应用于废水处理、医疗等领域，而在选矿中最早应用在非金属矿提纯以除去黏土、高岭土中的 TiO2 等染色矿物，之后开始用于金属氧化矿物之间的分离． Ucbas 等［11］研究了铬铁矿和蛇纹石的磁罩盖分离，指出在团聚剂十二胺和非极性煤油作用下，磁种可以选择性罩盖在铬铁矿表面，从而实现了与蛇纹石的磁选分离; Singh 等［12］针对本国赤铁矿石选矿过程中产生的含铁细泥进行了磁罩盖法分选研究，与传统磁选工艺相比，精矿品位基本保持不变，铁的回收率提高了十个百分点; 国内的骆兆军等［13］、李小兵等［14］、幸伟中等［10］也先后采用磁罩盖法对磷灰石与方解石、一水铝石与石英、赤铁矿与石英等矿物的分离进行了研究，并成功实现了它们两者之间的磁选分离．尽管如此，但在硫化矿磁罩盖分选方面至今还未见报道或鲜有研究．正是基于此，本文通过磁罩盖试验，重点考察了磁铁矿用量对镍黄铁矿 /蛇纹石体系磁罩盖行为的影响，实现了镍黄铁矿和蛇纹石的磁罩盖磁选分离，并借助 X 射线衍射分析和扫描电镜等技术研究了磁罩盖前后矿物表面特性的变化，利用 Zeta 电位测试技术和 DLVO 理论分析了磁种产生选择性磁罩盖的作用机理，从而为磁罩盖法分离镍黄铁矿和蛇纹石提供了理论支持． 1 试验 1. 1 矿样和试剂试验所用镍黄铁矿、蛇纹石和磁铁矿矿样分别取自甘肃金川、辽宁岫岩和辽宁南芬．单矿物的制备方法为: 人工挑选出矿物含量高的块矿，经锤碎手选去杂筛分至－ 2 mm．镍黄铁矿用锥形球磨机磨细经摇床抛尾、磁选除去强磁性矿物，磁选尾矿再经摇床富集 2 次得到镍黄铁矿单矿物，其细度－ 74 μm 占 86. 58% ; 蛇纹石用瓷球磨直接磨细，磨矿细度－ 74 μm 占 71. 36% ; 磁铁矿用锥形球磨机磨细摇床富集、弱磁抛尾和卧式行星球磨机细磨 1 h，然后采用 13 μm 标准筛筛分，筛下产品作为磁种使用; 并对所制备的镍黄铁矿和蛇纹石单矿物进行了 X 射线衍射检测，结果如图 1 所示; 镍黄铁矿、蛇纹石和磁铁矿的化学多元素分析结果见表 1 ～ 3; 并采用 Mastersizer--2000 型激光粒度仪和 JDAW--2000D 型振动样品磁强计对镍黄铁矿、蛇纹石和磁铁矿的粒度和比磁化系数进行检测，结果见表 4．试验所用药剂六偏磷酸钠、油酸、氢氧化钠为分析纯，煤油为工业纯，试验用水为去离子水． · 413 ·

卢冀伟等：应用选择性磁罩盖法磁选分离镍黄铁矿与蛇纹石 ·315· 20000 25000 ★镍黄铁矿 b 18000 一蛇纹石 ·一黄铁矿 16000 20000 14000 I5000 12000 10000 10000 8000 6000 S000 4000 20000 20 30 40 5060708090 30 405060 7080 20/) 20/) 图1单矿物X射线衍射分析.(a)镍黄铁矿：()蛇纹石 Fig.I X-tay diffraction spectrum of samples:(a)pentlandite:(b)serpentine 表1镍黄铁矿单矿物化学多元素分析结果（质量分数）湿式强磁选机磁选，其磁感应强度可调.根据分选 Table 1 Chemical multielement analyses of pentlandite sample 号矿物的不同，可选择不同齿板间隙的分选箱，本文选择常用的1.5mm分选箱，磁感应强度的调节范围为 Ni Fe Cu Al2O Si02 Mgo 0~2.3T,通过调节激磁电流的数值，设定试验所需 26.2532.0334.505.080.370.33 0.05 的不同磁感应强度.磁选所得到的磁性产品和非磁表2蛇纹石单矿物化学多元素分析结果（质量分数）性产品分别过滤、烘干、称重；单矿物磁选产品直接 Table 2 Chemical multielement analyses of serpentine sample 称重，人工混合矿磁选产品称重后进行化学分析，并 e 计算出Ni和MgO的回收率 Mgo Si0, Fe 1.2.3Zeta电位测试 35.0241.89 0.41 0.38 0.20 0.16 在开始测试Zeta电位前，各称取镍黄铁矿、蛇表3磁铁矿单矿物化学多元素分析结果（质量分数）纹石和磁铁矿10g置于50mL玻璃烧杯中，并添加 Table 3 Chemical multielement analyses of magnetite sample% 30mL蒸馏水，置于KQ-50E型超声清洗器内清洗 TFe Ca0 Mgo S P 30min,以除去矿物表面可能覆盖的杂质或污染物， 69.542.850.0620.010.0290.0070.008 过滤烘干后用于Zeta电位测试；将上述清洗后的镍黄铁矿、蛇纹石和磁铁矿单矿物采用精密天平称取表4三种单矿物的粒度和比磁化系数分析结果 100mg置于样品槽中，加入100mL蒸馏水，加入试 Table 4 Particle sizes and specific susceptibilities of three samples 验药剂并调节pH,采用机械式搅拌器搅拌5min,然矿物粒度，Ds0/μm比磁化系数/(m3kg1) 后采用Nano-ZS90Zeta电位测试仪进行测量. 镍黄铁矿 48.0 2.0×10-6 1.2.4X射线衍射和扫描电镜检测蛇纹石 56.0 6.7×10-8 按照与磁罩盖分选试验相同的条件分别将磁铁磁铁矿 7.4 8.0×10-5 矿添加到镍黄铁矿和蛇纹石单矿物悬浮液进行磁罩 1.2试验方法盖，然后对蛇纹石悬浮液直接进行磁选，非磁性产品 1.2.1磁罩盖试验烘干后直接进行X射线衍射和扫描电镜检测：镍黄采用XFGC型挂槽浮选机作为搅拌装置.单矿铁矿磁选精矿先采用磁铁除去未发生磁罩盖的磁物磁罩盖试验时，每次试验称取镍黄铁矿或蛇纹石种，将剩余镍黄铁矿精矿烘干、制样后，进行X射线样品10g:人工混合矿磁罩盖试验时，镍黄铁矿与蛇衍射和扫描电镜检测. 纹石按照质量比1：2进行混合；之后均置于100mL X射线衍射采用荷兰帕纳公司生产的浮选槽内，再依次加入六偏磷酸钠、油酸、煤油以及 PW3040/60型X'Perd Pro多晶X射线仪器，衍射角磁种磁铁矿各搅拌3min,加入磁种磁铁矿后搅拌5 范围5°<20<90°，扫描速率7°s对样品进行分 min,搅拌转速恒为2400rmin-1. 析；扫描电镜采用的是日本日立公司生产的$- 1.2.2磁选试验 3400N扫描电镜，放大倍数为5~300000倍，加速电将上述磁罩盖后的矿浆使用XCSQ-50×70型压为0.5~30kV,10V步进可变，分辨率为二次电子

卢冀伟等: 应用选择性磁罩盖法磁选分离镍黄铁矿与蛇纹石图 1 单矿物 X 射线衍射分析 . ( a) 镍黄铁矿; ( b) 蛇纹石 Fig． 1 X-ray diffraction spectrum of samples: ( a) pentlandite; ( b) serpentine 表 1 镍黄铁矿单矿物化学多元素分析结果( 质量分数) Table 1 Chemical multielement analyses of pentlandite sample % Ni Fe S Cu Al2O3 SiO2 MgO 26. 25 32. 03 34. 50 5. 08 0. 37 0. 33 0. 05 表 2 蛇纹石单矿物化学多元素分析结果( 质量分数) Table 2 Chemical multielement analyses of serpentine sample % MgO SiO2 Fe Al2O3 CaO S 35. 02 41. 89 0. 41 0. 38 0. 20 0. 16 表 3 磁铁矿单矿物化学多元素分析结果( 质量分数) Table 3 Chemical multielement analyses of magnetite sample% TFe SiO2 Al2O3 CaO MgO S P 69. 54 2. 85 0. 062 0. 01 0. 029 0. 007 0. 008 表 4 三种单矿物的粒度和比磁化系数分析结果 Table 4 Particle sizes and specific susceptibilities of three samples 矿物粒度，D50 /μm 比磁化系数/( m3 ·kg － 1 ) 镍黄铁矿 48. 0 2. 0 × 10 － 6 蛇纹石 56. 0 6. 7 × 10 － 8 磁铁矿 7. 4 8. 0 × 10 － 5 1. 2 试验方法 1. 2. 1 磁罩盖试验采用 XFGC 型挂槽浮选机作为搅拌装置．单矿物磁罩盖试验时，每次试验称取镍黄铁矿或蛇纹石样品 10 g; 人工混合矿磁罩盖试验时，镍黄铁矿与蛇纹石按照质量比 1∶ 2进行混合; 之后均置于 100 mL 浮选槽内，再依次加入六偏磷酸钠、油酸、煤油以及磁种磁铁矿各搅拌 3 min，加入磁种磁铁矿后搅拌 5 min，搅拌转速恒为 2400 r·min － 1 ． 1. 2. 2 磁选试验将上述磁罩盖后的矿浆使用 XCSQ--50 × 70 型湿式强磁选机磁选，其磁感应强度可调．根据分选矿物的不同，可选择不同齿板间隙的分选箱，本文选择常用的 1. 5 mm 分选箱，磁感应强度的调节范围为 0 ～ 2. 3 T，通过调节激磁电流的数值，设定试验所需的不同磁感应强度．磁选所得到的磁性产品和非磁性产品分别过滤、烘干、称重; 单矿物磁选产品直接称重，人工混合矿磁选产品称重后进行化学分析，并计算出 Ni 和 MgO 的回收率． 1. 2. 3 Zeta 电位测试在开始测试 Zeta 电位前，各称取镍黄铁矿、蛇纹石和磁铁矿 10 g 置于 50 mL 玻璃烧杯中，并添加 30 mL 蒸馏水，置于 KQ--50E 型超声清洗器内清洗 30 min，以除去矿物表面可能覆盖的杂质或污染物，过滤烘干后用于 Zeta 电位测试; 将上述清洗后的镍黄铁矿、蛇纹石和磁铁矿单矿物采用精密天平称取 100 mg 置于样品槽中，加入 100 mL 蒸馏水，加入试验药剂并调节 pH，采用机械式搅拌器搅拌 5 min，然后采用 Nano--ZS90 Zeta 电位测试仪进行测量． 1. 2. 4 X 射线衍射和扫描电镜检测按照与磁罩盖分选试验相同的条件分别将磁铁矿添加到镍黄铁矿和蛇纹石单矿物悬浮液进行磁罩盖，然后对蛇纹石悬浮液直接进行磁选，非磁性产品烘干后直接进行 X 射线衍射和扫描电镜检测; 镍黄铁矿磁选精矿先采用磁铁除去未发生磁罩盖的磁种，将剩余镍黄铁矿精矿烘干、制样后，进行 X 射线衍射和扫描电镜检测． X 射线衍射采用荷兰帕纳公司生产的 PW3040 /60 型 X’Perd Pro 多晶 X 射线仪器，衍射角范围 5° ＜ 2θ ＜ 90°，扫描速率 7° s － 1 对样品进行分析; 扫描电镜采用的是日本日立公司生产的 S-- 3400N 扫描电镜，放大倍数为 5 ～ 300000 倍，加速电压为 0. 5 ～ 30 kV，10 V 步进可变，分辨率为二次电子 · 513 ·

·316 工程科学学报，第40卷，第3期像3nm,背反射电子像4nm;附件为能量散射谱仪，照质量比1：2进行混合（以金川镍矿中镍黄铁矿和指标为：能量分辨率14eV,微区分析范围<1m. 蛇纹石矿物质量之比进行混合).试验条件同上. 100 2 结果与讨论 28 90 34 80 2.1磁铁矿用量对镍黄铁矿和蛇纹石单矿物磁罩 70 盖试验结果 20 60 图2为不同磁感应强度下，磁种磁铁矿添加量 ·一Ni品位 -MgO品位 (占单矿物的质量分数)对镍黄铁矿和蛇纹石单矿 12 。一N回收率 40 o一MgO回收率物磁罩盖后磁选行为的影响.试验条件：自然pH值 30 20 6.8~7.2下，六偏磷酸钠用量为60mg·L-1,油酸用 10 量为200mgL-1,煤油用量为200mgL-1. 0 100 磁铁矿质量分数/% 90 图3磁感应强度为0.25T时磁铁矿添加量对人工混合矿磁罩 80 盖分选行为的影响 70 Fig.3 Influence of the amount of magnetite addition on magnetic 中 60 一磁铁矿0镍黄铁矿) 磁铁矿1%（锦黄铁矿） coating of artificial mixed minerals under a magnetic induction intensi- 50 山一磁铁矿2%镍黄铁矿) ty of 0.25T 40 磁铁矿3%镍黄铁矿) 0 磁铁矿0蛇纹石磁铁矿1%蛇纹石) 由图3的结果可知，随着磁铁矿添加量的增加， 20 ,铁矿2%蛇纹石镍黄铁矿的回收率随之升高，而镍的品位随之降低， ◆一磁铁矿3%（蛇纹石）当磁铁矿添加量为5%时，镍的回收率为92.46%， 0.1 02 03 0.4 镍品位为19.89%，Mg0含量为4.72%，可见实现了磁感应强度T 镍黄铁矿和蛇纹石良好的磁罩盖分离，能达到镍精图2不同磁感应强度下磁铁矿添加量对单矿物磁罩盖分选行为的影响矿降镁的效果. Fig.2 Influence of the amount of magnetite addition on the magnetic 2.3镍黄铁矿和蛇纹石磁罩盖前后表面形态的变 coating under different magnetic induction intensities 化特性磁罩盖试验结果表明，磁种磁铁矿的添加使镍从图2的结果可知，磁种磁铁矿对镍黄铁矿分黄铁矿的回收率大幅度增加，而对蛇纹石的回收率选作用十分显著.随着磁铁矿添加量的增加，达到则基本没有影响，说明磁种选择性罩盖在镍黄铁相同的回收率所需的磁感应强度大大降低.不加磁铁矿时，镍黄铁矿的回收率为85%时，所需磁感应表面.为验证这种推断，采用X射线衍射和扫描电强度高达0.4T;而添加1%磁铁矿后，磁感应强度镜对人工混合矿磁罩盖后的磁选产品进行检测和分只需为0.2T;进一步增加磁铁矿用量，磁感应强度析，X射线衍射结果见图4，扫描电镜检测结果见图可降至0.1T;同时随着磁铁矿添加量的增加，在相 5~8,能谱分析见图9 同的磁感应强度下，镍黄铁矿的回收率随之增加，后从图4的X射线衍射结果可见，人工混合矿经趋于平缓；当磁铁矿用量为3%，磁感应强度为0.25 磁铁矿作用后，在其精矿中主要检测到镍黄铁矿、黄 T时，镍黄铁矿回收率增至97.90%，相比不加磁铁铁矿和磁铁矿的特征峰，未明显发现蛇纹石的特征矿时回收率提高了22.11%：然而对于蛇纹石的回峰，说明磁铁矿在镍黄铁矿表面产生了罩盖；而在磁收率无论是增加磁铁矿用量，还是增大磁感应强度，选尾矿中，检测到较强的蛇纹石的特征峰，说明尾矿均未产生显著影响.这表明磁铁矿仅在镍黄铁矿表中主要矿物为蛇纹石，但也发现镍黄铁矿的特征峰，面发生选择性罩盖，而在蛇纹石表面未产生明显罩强度很弱，说明少量的镍黄铁矿未被磁种明显罩盖盖作用，从而实现了二者的磁罩盖分离. 而损失在尾矿中. 2.2磁铁矿用量对镍黄铁矿和蛇纹石人工混合矿由图5和图8的结果可知，镍黄铁矿未经磁铁磁罩盖试验结果矿作用前，其表面较干净.经磁铁矿作用后，磁选精图3为磁种磁铁矿添加量（占人工混合矿的质矿矿物表面黏附有较多的微细颗粒，对它们进行能量分数)对镍黄铁矿和蛇纹石人工混合矿的磁选试谱分析表明，基底矿物颗粒的元素组成为Fe、Ni和验结果，磁感应强度为0.25T,镍黄铁矿与蛇纹石按 S,表明为镍黄铁矿，罩盖的微细颗粒的元素组成为

工程科学学报，第 40 卷，第 3 期像 3 nm，背反射电子像 4 nm; 附件为能量散射谱仪，指标为: 能量分辨率 14 eV，微区分析范围＜ 1 μm． 2 结果与讨论 2. 1 磁铁矿用量对镍黄铁矿和蛇纹石单矿物磁罩盖试验结果图 2 为不同磁感应强度下，磁种磁铁矿添加量 ( 占单矿物的质量分数) 对镍黄铁矿和蛇纹石单矿物磁罩盖后磁选行为的影响．试验条件: 自然 pH 值 6. 8 ～ 7. 2 下，六偏磷酸钠用量为 60 mg·L － 1，油酸用量为 200 mg·L － 1，煤油用量为 200 mg·L － 1 ．图 2 不同磁感应强度下磁铁矿添加量对单矿物磁罩盖分选行为的影响 Fig． 2 Influence of the amount of magnetite addition on the magnetic coating under different magnetic induction intensities 从图 2 的结果可知，磁种磁铁矿对镍黄铁矿分选作用十分显著．随着磁铁矿添加量的增加，达到相同的回收率所需的磁感应强度大大降低．不加磁铁矿时，镍黄铁矿的回收率为 85% 时，所需磁感应强度高达 0. 4 T; 而添加 1% 磁铁矿后，磁感应强度只需为 0. 2 T; 进一步增加磁铁矿用量，磁感应强度可降至 0. 1 T; 同时随着磁铁矿添加量的增加，在相同的磁感应强度下，镍黄铁矿的回收率随之增加，后趋于平缓; 当磁铁矿用量为 3% ，磁感应强度为 0. 25 T 时，镍黄铁矿回收率增至 97. 90% ，相比不加磁铁矿时回收率提高了 22. 11% ; 然而对于蛇纹石的回收率无论是增加磁铁矿用量，还是增大磁感应强度，均未产生显著影响．这表明磁铁矿仅在镍黄铁矿表面发生选择性罩盖，而在蛇纹石表面未产生明显罩盖作用，从而实现了二者的磁罩盖分离． 2. 2 磁铁矿用量对镍黄铁矿和蛇纹石人工混合矿磁罩盖试验结果图 3 为磁种磁铁矿添加量( 占人工混合矿的质量分数) 对镍黄铁矿和蛇纹石人工混合矿的磁选试验结果，磁感应强度为 0. 25 T，镍黄铁矿与蛇纹石按照质量比 1∶ 2进行混合( 以金川镍矿中镍黄铁矿和蛇纹石矿物质量之比进行混合) ．试验条件同上．图 3 磁感应强度为 0. 25 T 时磁铁矿添加量对人工混合矿磁罩盖分选行为的影响 Fig． 3 Influence of the amount of magnetite addition on magnetic coating of artificial mixed minerals under a magnetic induction intensity of 0. 25 T 由图 3 的结果可知，随着磁铁矿添加量的增加，镍黄铁矿的回收率随之升高，而镍的品位随之降低，当磁铁矿添加量为 5% 时，镍的回收率为 92. 46% ，镍品位为 19. 89% ，MgO 含量为 4. 72% ，可见实现了镍黄铁矿和蛇纹石良好的磁罩盖分离，能达到镍精矿降镁的效果． 2. 3 镍黄铁矿和蛇纹石磁罩盖前后表面形态的变化特性磁罩盖试验结果表明，磁种磁铁矿的添加使镍黄铁矿的回收率大幅度增加，而对蛇纹石的回收率则基本没有影响，说明磁种选择性罩盖在镍黄铁矿表面．为验证这种推断，采用 X 射线衍射和扫描电镜对人工混合矿磁罩盖后的磁选产品进行检测和分析，X 射线衍射结果见图 4，扫描电镜检测结果见图 5 ～ 8，能谱分析见图 9．从图 4 的 X 射线衍射结果可见，人工混合矿经磁铁矿作用后，在其精矿中主要检测到镍黄铁矿、黄铁矿和磁铁矿的特征峰，未明显发现蛇纹石的特征峰，说明磁铁矿在镍黄铁矿表面产生了罩盖; 而在磁选尾矿中，检测到较强的蛇纹石的特征峰，说明尾矿中主要矿物为蛇纹石，但也发现镍黄铁矿的特征峰，强度很弱，说明少量的镍黄铁矿未被磁种明显罩盖而损失在尾矿中．由图 5 和图 8 的结果可知，镍黄铁矿未经磁铁矿作用前，其表面较干净．经磁铁矿作用后，磁选精矿矿物表面黏附有较多的微细颗粒，对它们进行能谱分析表明，基底矿物颗粒的元素组成为 Fe、Ni 和 S，表明为镍黄铁矿，罩盖的微细颗粒的元素组成为 · 613 ·

卢冀伟等：应用选择性磁罩盖法磁选分离镍黄铁矿与蛇纹石 ·319· 50 (a 一镍黄铁矿 30 b 40 一镍黄铁矿 ·一蛇纹石 20 一·一蛇纹石 30 一磁铁矿 10 ▲一磁铁矿 20 0 10 -10 0 -20 -10 -30 -20 -30 -50 40 -50 -70 2 pH pH 图10镍黄铁矿、蛇纹石和磁铁矿的Zta电位与pH值的关系.(a)无六偏磷酸钠：(b)有六偏磷酸钠 Fig.10 Zeta potential of pentlandite,serpentine,and magnetite as a function of pH in pure water:(a)without adding SHMP:(b)with adding SHMP VT =VR +VA. (1) 式中：V.为静电作用能；V,为范德华作用能 20 两个球形颗粒间的静电作用能V,的表达式为： 10 Va=TEock R3 R,+R, (好+)· -10 0()ha-e四1② 20 一磁铁矿+镍黄铁矿磁铁刊矿+蛇纹石好+好 -30 ……磁铁矿+镍黄铁矿+六偏磷酸钠 …磁铁矿+蛇纹石+六偏磷酸钠式中：so是真空介电常数，为8.854×10-2C2J1. m1:e是水的介电常数，为78.5C2J-1m;R是 10 15 20 颗粒的半径；H为两个颗粒间的距离；业为颗粒的表 H/nm 面电位，业=((1+xlr)e;g为Zeta电位，X为5× 图11有无添加六偏磷酸钠时磁铁矿与镍黄铁矿和蛇纹石间相互作用总势能 10-0m;k-'为Debye长度，取0.104nm-1,r为颗粒 Fig.11 Calculated total interaction energy of magnetite-pentlandite 的半径 and magnetite-serpentine in absence and presence of SHMP 两个球形颗粒间的范德华作用能V,的表达吸引作用，即磁铁矿可以罩盖在镍黄铁矿表面，形成式为：选择性磁罩盖而增强其磁性，实现与蛇纹石的磁选 ,:（A-A国（瓜-RR 分离，与试验结果一致 6H R,+R, (3) 3结论式中：A,为矿物1在真空中的Hamaker常数；A2为 (1)采用磁罩盖法对镍黄铁矿和蛇纹石进行磁矿物2在真空中的Hamaker常数；其中磁铁矿、蛇纹选分离研究，可实现二者良好的分离，人工混合矿磁石和镍黄铁矿的Hamaker常数分别为24×10-0、罩盖分离结果表明，在磁铁矿添加质量分数为5% 10.6×10-20和22.8×10-0J:Aa为水在真空中的时，获得磁选精矿中Ni品位为19.89%，回收率为 Hamaker常数，为4×10-20J. 92.46%,Mg0质量分数为4.72%. 根据式(1)计算出pH值为7.0下，添加六偏磷 (2)X射线衍射和扫描电镜检测结果表明，磁酸钠前后磁铁矿与镍矿铁矿、蛇纹石之间的相互作种磁铁矿可以选择性罩盖在镍黄铁矿表面，使其磁用能变化，见图11所示. 性增强：而不会在蛇纹石表面产生明显的罩盖，使其由图11可知，当添加六偏磷酸钠后，磁铁矿与磁性依然保持很低，从而通过磁选使镍黄铁矿和蛇蛇纹石之间的相互作用能由负值转变为正值，表明纹石实现良好分离. 二者之间存在较强的相互排斥作用；但对磁铁矿与 (3)Zeta电位测试结果表明，添加分散剂六偏镍黄铁矿的相互作用能未产生明显作用，二者间的磷酸钠可改变蛇纹石的表面电性，使蛇纹石表面荷相互作用能依然为负值，表明二者之间存在较强的强负电，但对镍黄铁矿和磁铁矿的表面电性影响较

卢冀伟等: 应用选择性磁罩盖法磁选分离镍黄铁矿与蛇纹石图 10 镍黄铁矿、蛇纹石和磁铁矿的 Zeta 电位与 pH 值的关系 . ( a) 无六偏磷酸钠; ( b) 有六偏磷酸钠 Fig． 10 Zeta potential of pentlandite，serpentine，and magnetite as a function of pH in pure water: ( a) without adding SHMP; ( b) with adding SHMP VT = VＲ + VA． ( 1) 式中: VＲ为静电作用能; VA为范德华作用能．两个球形颗粒间的静电作用能 VＲ的表达式为: VＲ = πε0εＲ1Ｒ2 Ｒ1 + Ｒ2 ( ψ2 1 + ψ2 2 [ )· 2ψ1ψ2 ψ2 1 + ψ2 2 ( ln 1 + e － κH 1 － e － κH ) + ln ( 1 － e － κH ] ) ． ( 2) 式中: ε0是真空介电常数，为 8. 854 × 10 － 12 C2 ·J － 1· m － 1 ; ε 是水的介电常数，为 78. 5 C2 ·J － 1·m － 1 ; Ｒ是颗粒的半径; H 为两个颗粒间的距离; ψ 为颗粒的表面电位，ψ = ζ( 1 + χ / r) eκχ ; ζ 为 Zeta 电位，χ 为 5 × 10 － 10 m; κ － 1为 Debye 长度，取 0. 104 nm － 1，r 为颗粒的半径．两个球形颗粒间的范德华作用能 VA 的表达式为: VA = － ( 槡A11 －槡A33 )·( 槡A22 －槡A33 ) 6H Ｒ1Ｒ2 Ｒ1 + Ｒ2 ． ( 3) 式中: A11为矿物 1 在真空中的 Hamaker 常数; A22为矿物 2 在真空中的 Hamaker 常数; 其中磁铁矿、蛇纹石和镍黄铁矿的 Hamaker 常数分别为 24 × 10 － 20、 10. 6 × 10 － 20 和 22. 8 × 10 － 20 J; A33 为水在真空中的 Hamaker 常数，为 4 × 10 － 20 J．根据式( 1) 计算出 pH 值为 7. 0 下，添加六偏磷酸钠前后磁铁矿与镍矿铁矿、蛇纹石之间的相互作用能变化，见图 11 所示．由图 11 可知，当添加六偏磷酸钠后，磁铁矿与蛇纹石之间的相互作用能由负值转变为正值，表明二者之间存在较强的相互排斥作用; 但对磁铁矿与镍黄铁矿的相互作用能未产生明显作用，二者间的相互作用能依然为负值，表明二者之间存在较强的图 11 有无添加六偏磷酸钠时磁铁矿与镍黄铁矿和蛇纹石间相互作用总势能 Fig． 11 Calculated total interaction energy of magnetite--pentlandite and magnetite--serpentine in absence and presence of SHMP 吸引作用，即磁铁矿可以罩盖在镍黄铁矿表面，形成选择性磁罩盖而增强其磁性，实现与蛇纹石的磁选分离，与试验结果一致． 3 结论 ( 1) 采用磁罩盖法对镍黄铁矿和蛇纹石进行磁选分离研究，可实现二者良好的分离，人工混合矿磁罩盖分离结果表明，在磁铁矿添加质量分数为 5% 时，获得磁选精矿中 Ni 品位为 19. 89% ，回收率为 92. 46% ，MgO 质量分数为 4. 72% ． ( 2) X 射线衍射和扫描电镜检测结果表明，磁种磁铁矿可以选择性罩盖在镍黄铁矿表面，使其磁性增强; 而不会在蛇纹石表面产生明显的罩盖，使其磁性依然保持很低，从而通过磁选使镍黄铁矿和蛇纹石实现良好分离． ( 3) Zeta 电位测试结果表明，添加分散剂六偏磷酸钠可改变蛇纹石的表面电性，使蛇纹石表面荷强负电，但对镍黄铁矿和磁铁矿的表面电性影响较 · 913 ·

·320· 工程科学学报，第40卷，第3期小，因而它与镍黄铁矿、磁铁矿之间产生强斥力作用 Miner Resour,2008 (3):13 而不易形成“异质凝聚”，为磁铁矿在镍黄铁矿表面 (熊文良，潘志兵，田喜林.改性淀粉在硫化镍矿浮选中的应用.矿产综合利用，2008(3)：13) 选择性罩盖提供了条件. MaZ L Study on the Separation of Jinchuan Nickel Ore Using a (4)DLVO理论计算结果表明，在有无添加六偏 Shortened Column Flotation [Dissertation].Xuzhou:China Uni- 磷酸钠时，磁铁矿与镍黄铁矿颗粒间的相互作用能 versity of Mining and Technology,2009 恒为负值，因而存在较强的吸作用，从而使磁铁矿 (马子龙.金川镍矿柱式短流程分选研究[学位论文].徐州：能罩盖在镍黄铁矿表面，增加了其磁性；然而磁铁矿中国矿业大学，2009) 与蛇纹石颗粒间在添加六偏磷酸钠后，其相互作用 Xing WZ.Theory and Practice of Magnetic Seeds Separation. Beijing:Metallurgical Industry Press,1994 能为正值，即存在着排斥作用，因而不能发生罩盖， (幸伟中.磁种分选理论与实践.北京：治金工业出版社，这是磁铁矿选择性罩盖在镍黄铁矿表面的内在 1994) 机制. [11]Ucbas Y,Bozkurt V,Bilir K,et al.Separation of chromite from serpentine in fine sizes using magnetic carrier.Sep Sci Technol, 参考文献 2014,49(6):946 [Liu X M,Gao S L,Li J,et al.Process mineralogy of Jinchuan 02]Singh S,Sahoo H,Rath SS,et al.Recovery of iron minerals nickel slag in a settlement furnace.Chin J Eng,2017,39(3): from Indian iron ore slimes using colloidal magnetic coating 349 Pouder Technol,2015,269:38 (刘晓民，高双龙，李杰，等.金川镍沉降渣的工艺矿物学 03] LuoZJ.Wang WQ,Qian X.Theory and practice of phosphate 工程科学学报，2017,39(3)：349) rock beneficiation with surface magnetic coating.Ind Miner Ma JQ,Liu X.Influence of Mgo in ore of Jinchuan Cu-Ni de- Process,1999(6):5 posit on floatation.Yunnan Geol,2005,24(4):402 (骆兆军，王文潜，钱鑫.表面磁种法分选磷灰矿石的理论 (马建青，刘星.甘肃金川铜镍矿石中Mg0对浮选的影响.云与实践.化工矿物与加工，1999(6)：5) 南地质，2005,24(4)：402) [14]Li X B,Huang X J,Qi TG,et al.Preliminary results on selec- B]Pietrobon MC.Grano S R,Sobieraj S,et al.Recovery mecha- tive surface magnetization and separation of alumina-/silica-bear nisms for pentlandite and Mgoearing gangue minerals in nickel ing minerals.Miner Eng,2015,81:135 ores from Western Australia.Miner Eng,1997,10(8):775 5] Long T,Feng Q M,Lu Y P.Dispersive mechanism of sodium 4]Lu Y P,LongT,Feng Q M,et al.Flotation and its mechanism of hexametaphosphate on flotation of copper-nickel sulphide.Chin fine serpentine.Chin J Nonferr Met,2009,19(8):1493 Nonferr Met,2012,22(6):1763 (卢毅屏，尤涛，冯其明，等.微细粒蛇纹石的可浮性及其机 (龙涛，冯其明，卢毅屏.六偏磷酸钠在硫化铜镍矿浮选中理.中国有色金属学报，2009,19(8)：1493) 的分散机理.中国有色金属学报，2012,22(6)：1763) Chen C.Grano S,Sobieraj S,et al.The effect of high intensity [16]Beattie D A,Huynh L,Kaggwa G B N,et al.The effect of poly- conditioning on the flotation of a nickel ore,part 2:Mechanisms saccharides and polyacrylamides on the depression of talc and the Miner Eng,1999,12(11):1359 flotation of sulphide minerals.Miner Eng,2006,19(68):598 [6]Senior G D,Thomas S A.Development and implementation of a [17]Feng B,Lu Y P,Feng Q M,et al.Talc-serpentine interactions new flowsheet for the flotation of a low grade nickel ore.Int I Min- and implications for tale depression.Miner Eng,2012,32:68 er Process,2005,78(1):49 08] Feng B,Feng Q M,Lu Y P.Dispersion mechanism of CMC on 7]Uddin S,Rao S R,Mimezami M,et al.Processing an ultramafic flotation system of serpentine and pyrite.Centr South Unir Sci ore using fiber disintegration by acid attack.Int J Miner Process, Technol,2013,44(7):2644 2012,102103:38 (冯博，冯其明，卢毅屏.羧甲基纤维素在蛇纹石/黄铁矿浮 [8]Xiong W L,Pan Z B.Tian X L.The application of modified 选体系中的分散机理.中南大学学报（自然科学版），2013， starch in flotation of a nickel sulfide ore in Sichuan.Multipurp Util 44(7):2644)

工程科学学报，第 40 卷，第 3 期小，因而它与镍黄铁矿、磁铁矿之间产生强斥力作用而不易形成“异质凝聚”，为磁铁矿在镍黄铁矿表面选择性罩盖提供了条件． ( 4) DLVO 理论计算结果表明，在有无添加六偏磷酸钠时，磁铁矿与镍黄铁矿颗粒间的相互作用能恒为负值，因而存在较强的吸引作用，从而使磁铁矿能罩盖在镍黄铁矿表面，增加了其磁性; 然而磁铁矿与蛇纹石颗粒间在添加六偏磷酸钠后，其相互作用能为正值，即存在着排斥作用，因而不能发生罩盖，这是磁铁矿选择性罩盖在镍黄铁矿表面的内在机制．参考文献［1］ Liu X M，Gao S L，Li J，et al． Process mineralogy of Jinchuan nickel slag in a settlement furnace． Chin J Eng，2017，39( 3) : 349 ( 刘晓民，高双龙，李杰，等．金川镍沉降渣的工艺矿物学．工程科学学报，2017，39( 3) : 349) ［2］ Ma J Q，Liu X． Influence of MgO in ore of Jinchuan Cu--Ni deposit on floatation． Yunnan Geol，2005，24( 4) : 402 ( 马建青，刘星．甘肃金川铜镍矿石中 MgO 对浮选的影响．云南地质，2005，24( 4) : 402) ［3］ Pietrobon M C，Grano S Ｒ，Sobieraj S，et al．Ｒecovery mechanisms for pentlandite and MgO-bearing gangue minerals in nickel ores from Western Australia． Miner Eng，1997，10( 8) : 775 ［4］ Lu Y P，Long T，Feng Q M，et al． Flotation and its mechanism of fine serpentine． Chin J Nonferr Met，2009，19( 8) : 1493 ( 卢毅屏，尤涛，冯其明，等．微细粒蛇纹石的可浮性及其机理．中国有色金属学报，2009，19( 8) : 1493) ［5］ Chen G，Grano S，Sobieraj S，et al． The effect of high intensity conditioning on the flotation of a nickel ore，part 2: Mechanisms． Miner Eng，1999，12( 11) : 1359 ［6］ Senior G D，Thomas S A． Development and implementation of a new flowsheet for the flotation of a low grade nickel ore． Int J Miner Process，2005，78( 1) : 49 ［7］ Uddin S，Ｒao S Ｒ，Mirnezami M，et al． Processing an ultramafic ore using fiber disintegration by acid attack． Int J Miner Process， 2012，102-103: 38 ［8］ Xiong W L，Pan Z B，Tian X L． The application of modified starch in flotation of a nickel sulfide ore in Sichuan． Multipurp Util Miner Ｒesour，2008( 3) : 13 ( 熊文良，潘志兵，田喜林．改性淀粉在硫化镍矿浮选中的应用．矿产综合利用，2008( 3) : 13) ［9］ Ma Z L． Study on the Separation of Jinchuan Nickel Ore Using a Shortened Column Flotation ［Dissertation］． Xuzhou: China University of Mining and Technology，2009 ( 马子龙．金川镍矿柱式短流程分选研究［学位论文］．徐州: 中国矿业大学，2009) ［10］ Xing W Z． Theory and Practice of Magnetic Seeds Separation． Beijing: Metallurgical Industry Press，1994 ( 幸伟中．磁种分选理论与实践．北京: 冶金工业出版社， 1994) ［11］ Ucbas Y，Bozkurt V，Bilir K，et al． Separation of chromite from serpentine in fine sizes using magnetic carrier． Sep Sci Technol， 2014，49( 6) : 946 ［12］ Singh S，Sahoo H，Ｒath S S，et al．Ｒecovery of iron minerals from Indian iron ore slimes using colloidal magnetic coating． Powder Technol，2015，269: 38 ［13］ Luo Z J，Wang W Q，Qian X． Theory and practice of phosphate rock beneficiation with surface magnetic coating． Ind Miner Process，1999( 6) : 5 ( 骆兆军，王文潜，钱鑫．表面磁种法分选磷灰矿石的理论与实践．化工矿物与加工，1999( 6) : 5) ［14］ Li X B，Huang X J，Qi T G，et al． Preliminary results on selective surface magnetization and separation of alumina-/ silica-bearing minerals． Miner Eng，2015，81: 135 ［15］ Long T，Feng Q M，Lu Y P． Dispersive mechanism of sodium hexametaphosphate on flotation of copper-nickel sulphide． Chin J Nonferr Met，2012，22( 6) : 1763 ( 龙涛，冯其明，卢毅屏．六偏磷酸钠在硫化铜镍矿浮选中的分散机理．中国有色金属学报，2012，22( 6) : 1763) ［16］ Beattie D A，Huynh L，Kaggwa G B N，et al． The effect of polysaccharides and polyacrylamides on the depression of talc and the flotation of sulphide minerals． Miner Eng，2006，19( 6-8) : 598 ［17］ Feng B，Lu Y P，Feng Q M，et al． Talc-serpentine interactions and implications for talc depression． Miner Eng，2012，32: 68 ［18］ Feng B，Feng Q M，Lu Y P． Dispersion mechanism of CMC on flotation system of serpentine and pyrite． J Centr South Univ Sci Technol，2013，44( 7) : 2644 ( 冯博，冯其明，卢毅屏．羧甲基纤维素在蛇纹石/黄铁矿浮选体系中的分散机理．中南大学学报( 自然科学版) ，2013， 44( 7) : 2644) · 023 ·