The mineralogy of pyrrhotite from Sudbury CCN and Phoenix nickel ores and its effect on flotation performance

Abstract

The non‐stoichiometric sulphide pyrrhotite (Fe_1?xS), common to many nickel ores, occurs in a variety of crystallographic forms and compositions. In order to manipulate its performance in nickel processing operations either to target the recovery or rejection or pyrrhotite, one needs an understanding of pyrrhotite mineralogy, reactivity and the effect this may have on its flotation performance. In this study, a non‐magnetic Fe₉S₁₀ pyrrhotite from Sudbury CCN in Canada and a magnetic Fe₇S₈ pyrrhotite from Phoenix in Botswana were selected to explore the relationship between mineralogy, reactivity and microflotation. Non‐magnetic Sudbury pyrrhotite was less reactive in terms of its oxygen uptake and showed the best collectorless flotation recovery. Magnetic Phoenix pyrrhotite was more reactive and showed poor collectorless flotation, which was significantly improved with the addition of xanthate and copper activation. These differences in reactivity and flotation performance are interpreted to be a result of the pyrrhotite mineralogy, the implications of which may aid in the manipulation of flotation performance.

La pyrrhotine sulfureuse non stoechiométrique (Fe_1?xS), commune à plusieurs minerais de nickel, se retrouve sous une variété de formes cristallographiques et de compositions. Afin de manipuler son rendement lors des opérations de traitement du nickel, soit afin de viser la récupération ou bien la rejection de la pyrrhotine, on a besoin de comprendre la minéralogie de la pyrrhotine, sa réactivité et leur effet sur le rendement de sa flottation. Dans cette étude, on a choisi une pyrrhotine non magnétique, Fe₉S₁₀, de Sudbury CCN au Canada et une pyrrhotine magnétique, Fe₇S₈, de Phoenix au Botswana, pour explorer la relation entre la minéralogie, la réactivité et la microflottation. La pyrrhotine non magnétique de Sudbury était moins réactive par rapport à son absorption d'oxygène et a montré la meilleure récupération par flottation sans collecteur. La pyrrhotine magnétique de Phoenix était plus réactive et a montré une mauvaise flottation sans collecteur, que l'on a améliorée significativement avec l'addition de xanthate et l'activation au cuivre. Ces différences de réactivité et de rendement de la flottation sont interprétées comme étant un résultat de la minéralogie de la pyrrhotine, dont les implications peuvent aider à manipuler le rendement de la flottation.     

Canadian pyrrhotite treatment: the history,inventory and potential for tailings processing

Canadian nickel-copper ore deposits have been a major source of nickel, copper, cobalt and precious metals for more than 120 years. The two main minerals of interest, pentlandite (Pn, (Ni,Fe)9S8) and chalcopyrite (Cp, CuFeS2), are usually accompanied by large quantities of pyrrhotite (Po, Fe1-xS). Until the 1950s, Po containing small amounts of nickel was routinely smelted as part of the valuable Ni concentrate. The rapid growth in Ni demand following World War II created impetus to treat the Po separately. This action would liberate a valuable smelting capacity for higher value Pn and recover Ni, Fe, S and energy. The Ni industry would then have a more sustainable process. Both Inco (now Vale) and Falconbridge (now Glencore) developed processes and built large industrial plants for this purpose that operated with some success. But technical issues and tenuous economics were continual challenges. By the early 1980s, these industrial operations were closed and Po containing up to 1%Ni became a waste material reporting to the tailings stream. As part of a major study on possible processing methods of Po for both value recovery and waste remediation, this paper presents a historical perspective on Canadian Po tailings with regard to their inventory.     

铜精矿中铜镍的浸出研究

采用五种体系进行了从铜精矿中浸出铜镍的研究,得出了最佳浸出体系及条件。在催化剂作用下压热氧化浸出,当催化剂浓度为0．2mol/L、起始氧压为0．9－1．0MPa、温度为160℃、浸出时间2．0－3．0h、固液质量体积比为1：6条件下,铜、镍的浸出率分别为98．5％和96．1％。该方法对硫化矿中铜、镍浸出较适用。     

氰化提金尾矿综合回收金、硫的工艺研究

某金精矿氰化尾矿中金量约为2.5 g/t,硫量为15%~20%。针对该氰化提金尾矿的特点,选择了一次粗选、两次精选、两次扫选的浮选工艺流程,同时试验了一种新型捕收剂HB-1;最终获得浮选精矿:硫品位46.13%、回收率91.7%,金品位6.4 g/t、回收率89.6%。     

含钒浸出液除铁工艺的探究

对某地石煤物料直接酸浸液中除铁的工艺进行探究,通过选用"中和-还原-溶剂萃取"试验方案,并且通过试验,最终确定了最优的工艺指标参数,使除铁率达到了99%以上,钒回收率达到80以上,有效的解决了浸出液除铁和提高钒收率的目的。     

软锰矿还原酸浸制取金属锰试验研究

对软锰矿还原酸浸、净化制备电解液过程进行了理论和试验研究,生产出了超过国家标准的电解金属锰片。     

江西省宜丰县白石里矿区锂及稀有金属成矿特征及找矿潜力分析

白石里矿区位于九岭隆起区甘坊岩体东部高岭~白石里一带锂异常浓度高值中心部位,是宜春甘坊地区重要的稀有金属成矿区,本文通过论述白石里矿区锂及稀有金属矿的成矿地质背景、矿区地质特征、锂及稀有金属矿成因,结合甘坊地区锂资源量半定量估算结果,根据甘坊地区物化探异常走势图及成矿岩体标志等,认为白石里矿区锂及稀有金属矿找矿潜力巨大。     

OIP法处理某黄金矿山尾矿库淋溶液试验研究

采用因科法+臭氧氧化法和因科法-臭氧氧化法2种工艺对某黄金矿山尾矿库淋溶液进行处理试验。通过对p H、氧化剂投加量的考察以及对各污染物指标处理效果分析表明,2种工艺试验效果基本无差别。综合考虑建设投资及运行成本,确定因科法-臭氧氧化法为处理某黄金矿山尾矿库淋溶液的最佳工艺。最佳试验条件下,总氰化合物和硫氰酸盐去除率均超过99%,总氰化合物质量浓度低于0.5 mg/L,COD可稳定低于50 mg/L。     

甘肃省肃北县土城山北—梭梭井一带找矿潜力分析

工作区处于甘新蒙北山弧盆系晚古生代白山-狼娃山岩浆弧带上,属华力西期白山-黑鹰山金铜铁钪钨钼成矿带,在长期的地质演化过程中,经历了复杂的构造变动和岩浆活动,不同类型的构造复合与多期构造热事件的叠加,致使金、铜、钨、钼、镍、铌、钽等元素矿化较强,具有利的成矿地质条件。     

低品位红土镍矿转底炉煤基直接还原-磁选富集镍铁工艺实验研究

研究了低品位红土镍矿转底炉煤基直接还原-磁选富集镍铁工艺,探索了矿煤比、还原温度对镍铁回收率、还原率及金属化率的影响.实验表明:矿煤比100:10、还原温度1200℃、还原时间25min为合适的工艺参数,铁的还原率达99.52％,镍金属化率为54.48％,回收率为87.59％.     

陕西省凤县温江寺金矿床成矿地质特征及找矿前景

温江寺金矿床赋存于三叠系断陷盆地深水-半深水复理石建造中,该套沉积岩系是矿床形成的物质基础,金矿（化）体严格受具韧-脆性的近东西向（北西西向）断裂构造带和北东向断层破碎带控制,二者交汇部位往往是矿体产出部位,岩脉的侵入主要起着改变岩石力学结构以便含矿热液渗入和萃取金矿化物质的作用。矿区已发现4条矿带,容矿岩石主要为钙质板岩,矿石类型主要为（碳酸盐化）石英脉型。综合矿区地质特征、控矿条件、成矿作用等认识,认为矿区深部及外围化探异常较好,构造发育部位是下一步扩大矿体规模有利地段。     

湖北鸡笼山铜金矿区土壤地球化学特征及找矿潜力评价

鸡笼山铜金矿床是长江中下游鄂东南地区铁铜金多金属成矿带内典型的矽卡岩型铜金矿床,目前虽仍在开采,但已属于危机矿山,取得找矿突破迫在眉睫。结合前人获得的土壤化探异常,在湖北鸡笼山地区开展了1∶1 000土壤地球化学剖面测量,获得的325个有效样品的测试结果表明,主成矿元素Au、Cu的异常区和实际地质剖面中的岩体与大冶组碳酸盐岩围岩的接触带具有较好的套合关系,与矿床整体的成矿空间分布规律相一致。Cu元素质量分数平均值为289.0×10-6,远高于地壳丰度,暗示研究区具有良好的铜金属成矿潜力。岩体北侧接触带是铜多金属的重要找矿有利地段,沿鸡笼山岩体北西侧,有找金的潜力。     

吉林延边杜荒岭金矿床成矿流体地球化学特征

杜荒岭金矿床产出于石英闪长岩中,矿化类型分爆破角砾岩筒型及放射状裂控蚀变岩型。流体包裹体研究表明,两类矿石石英中主要发育含NaCl子矿物三相、气相—富气相及气液二相等3种类型的原生流体包裹体。测温结果显示,包裹体均一温度总体为256.8～450℃,盐度S(NaCl)为31.9%～44.2%,反映了成矿流体为一类中高温、高盐度不均一的热液体系,具明显的浅成岩浆来源特征。     

西藏古堆地区岩浆岩基本特征及对成矿的响应

古堆地区地处喜马拉雅特提斯造山带中东部,介于藏南拆离系和雅鲁藏布缝合带2大构造单元之间,其显著特点是广泛发育中生代—新生代岩浆岩.在收集新近完成的1:5万区域地质调查资料和相关研究成果的基础上,简要介绍了古堆地区地层及大地构造背景,详细论述了不同时期岩浆岩的地质和岩石矿物学特征,对岩浆岩的形成时代及特征进行讨论和对比分...     

河南桐柏南部地区矿床的地球化学特征及找矿潜力

河南桐柏南部地区是我国华中地区著名的矿物资源产出地,近年来一直受到勘查人员及相关部门的重点关注。针对这一情况,进行河南桐柏南部地区矿床的地球化学特征及找矿潜力分析。首先,分析河南桐柏南部地区矿床的地球化学特征,得出其同位素组成具有同源性;再通过对河南桐柏南部地区矿床找矿潜力的分析,认为河南桐柏南部地区具有一定的找矿潜力。通过以上研究,致力于为河南桐柏南部地区矿床的矿产资源发展奠定良好的基础。     

甘肃昌马地区水系沉积物地球化学异常特征与找矿远景

昌马地区位于北祁连造山带西段与阿尔金断裂的交汇部位,断裂非常发育,区域内已发现金属矿床主要为金矿床.为了实现找矿突破,在昌马地区开展了1:5万水系沉积物测量.结果显示:Au、As、Sb、Cu、Mn等元素相对富集,分异性好,成矿潜力大;元素组合可以分为4组,其中Au-Ag-As-Sb-Hg-Pb为典型的中低温元素组合,反...     

北祁连西段陇孔—热水达坂地区金矿床地质特征及找矿前景分析

北祁连西段陇孔—热水达坂地区金矿床(点)产于下奥陶统阴沟群火山岩组与基性、超基性岩组成的蛇绿混杂岩带内。矿体赋存于北西(北西西)向构造破碎带内,近矿围岩为阴沟群火山岩组凝灰岩、玄武岩,含矿岩性为构造角砾岩,围岩蚀变主要有黄铁矿化、碳酸盐化、硅化,矿床成因类型为中低温热液型。通过对陇孔、黑刺沟2个典型金矿床进行分析,并对控矿因素、找矿标志进行总结,认为在蛇绿混杂岩带内存在与典型金矿床地质背景相似的地段,在这些地段内圈出了1∶5万水系沉积物综合异常10处,并对部分综合异常进行了检查,圈出了土壤综合异常26处及多条含矿构造蚀变带,表明研究区具有良好的找矿前景。     

豫西寺家沟金矿区地球化学异常特征及成矿潜力分析

豫西崤山地区具有优越的成矿地质背景,但长期以来仅发现了崤山金矿床等几个小型金矿床,规模远不及同一成矿带上的熊耳山和小秦岭地区,迫切需要实现找矿突破。通过分析寺家沟金矿区地质特征、地球化学异常特征,进而探讨其成矿潜力。矿区内圈出1∶2．5万次生晕异常5处,Ⅲ号异常内发现了 K1、K5等矿脉（体）,资源量达中型金矿床和中型银矿床;Ⅳ号异常发现宽平4号脉,资源量达中型银矿床,Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ号异常尚未得到验证。研究表明,Ⅵ号异常与Ⅲ号异常规模相当、Ⅶ号异常与Ⅳ号异常规模相当,均具中型矿床潜力;Ⅵ、Ⅶ号异常中发育北西向陡倾矿化断裂破碎带,与邻区已知矿脉相对应,矿化潜力大。综合分析认为,寺家沟金矿区具有达到大型金银矿床的潜力。     

云南省毛坪铅锌矿区河东二叠系地层水文地质特征及矿区北部主要导水通道简析

云南省毛坪铅锌矿为水文地质复杂类型矿山,研究表明矿区北部二叠系栖霞茅口组灰岩地层(岩溶裂隙含水层)来水对矿区井下涌水的补给量超过50%,为矿区涌水重要的补给源地;本文主要结合矿区北部区域已开展的物探、水文地质勘察成果研究分析二叠系地层水文地质特征、构造特征及构造导水能力,研究分析矿区北部主要的导水通道。     

朝阳县小塔子沟金矿床地质特征及找矿方向

小塔子沟金矿床为华北地台北缘具有代表性的绿岩建造金矿床之一。该矿床具有构造简单，矿体薄，品位高，厚度和品位变化系数均较小，延深大于延长和易分选等特点。利用侧伏规律进行深部找矿，寻找平行脉和新类型金矿是含后主要找矿方向。