許鵬云，方浩，陳洲，劉波，蔣振康，郭學益，許開華

(1.國家電子廢棄物循環(huán)利用工程技術(shù)研究中心，湖北荊門，518128；2.中南大學冶金與環(huán)境工程學院，湖南長沙，410083；3.荊門市格林美新材料有限公司，湖北荊門，518128；4.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司，安徽馬鞍山，243000；5.廣東邦普循環(huán)科技有限公司，廣東佛山，528000)

鎳是一種重要的戰(zhàn)略有色金屬，具有良好的延展性、韌性、耐腐蝕性和可塑性[1]，能夠被高度拋光，被廣泛應用于不銹鋼、電池材料、電鍍、顏料、陶瓷、催化劑和磁敏材料等諸多領域[2-4]。目前，以中國、印度、巴西為代表的新興經(jīng)濟體對不銹鋼材料需求的擴大以及富鎳正極材料[5]在三元鋰離子動力電池中的大規(guī)模使用，使得全球鎳市場需求走勢強勁。鎳元素在地殼中的平均豐度為0.008%，位居第24 位[6]，全球范圍內(nèi)鎳礦資源并不少見，但其自然富集程度遠低于鐵、鋁等元素，因此，鎳的人工富集對鎳的開發(fā)利用具有十分重要的意義。目前，能夠用于提取鎳金屬的礦石資源主要是兩大類：硫化鎳礦和紅土鎳礦，其中，硫化鎳礦資源約占鎳資源的28%，紅土鎳礦約占鎳資源的55%[7-8]。硫化鎳具有較好的疏水性能，采用浮選法能夠有效地將硫化鎳進行富集[9-10]，從而降低冶煉的成本，硫化鎳礦資源為全球提供了約59%的鎳及鎳化學品，是目前人們獲取鎳的最主要途徑。但是，近20年來，全球范圍內(nèi)無大型硫化鎳礦床勘探發(fā)現(xiàn)的報道，而且原有的大型硫化鎳礦山如加拿大薩德利博、南非理特斯堡、中國金川、俄羅斯諾里爾斯科等，資源保有量不斷下降，開采深度日益加大，開采難度、成本不斷提高，人們不得不將目光投向鎳資源儲量豐富的紅土鎳礦。紅土鎳礦是熱帶或亞熱帶地區(qū)含鎳橄欖石基巖經(jīng)長期風化、淋濾、浸染、蝕變等地質(zhì)作用形成的疏松黏土狀含鎳、鐵、鎂、鈷、硅、鋁等元素氧化物的聚合體[11-12]。其中，鐵元素因氧化嚴重呈+3 價態(tài)致其外觀整體呈現(xiàn)紅褐色，故得名為紅土鎳礦。與硫化鎳礦不同的是，紅土鎳礦屬難選類型的氧化礦，無法通過選礦的方法有效進行鎳的富集[13]。目前，紅土鎳礦的開發(fā)主要有2種冶煉路線，分別為火法路線[14](主要為RKEF 鎳鐵工藝)和濕法路線(主要為高壓酸浸工藝)[15]。紅土鎳礦的火法冶煉廣泛應用于不銹鋼制備過程中，并取得了良好的經(jīng)濟效益；而在三元鋰離子動力電池富鎳正極材料的制備過程中，濕法冶煉特別是高壓酸浸被廣泛應用，其主要原因是：1)濕法路線能夠?qū)⒓t土鎳礦中價值比鎳更高的鈷一并浸出[16]，而鈷恰是三元鋰離子動力電池富鎳正極材料中鎳之外的又一重要“元”[17]；2)濕法冶煉對紅土鎳礦中鎳品位更低褐鐵礦層具有更好的適應性，而這部分紅土鎳礦在火法工藝中不能被利用[18]。因此，紅土鎳礦的濕法冶煉在新能源行業(yè)具有十分廣闊的應用前景。然而，濕法冶煉特別是高壓酸浸需要采用昂貴的耐腐蝕設備，紅土鎳礦中伴生尖晶石類型的鉻鐵礦對濕法設備的防腐層有強烈的磨蝕作用[19-20]，這不僅會增加紅土鎳礦濕法冶煉的設備成本，而且會帶來不可預知的安全風險。因此，紅土鎳礦中鉻鐵礦的選礦除雜處理是降低濕法冶煉成本、提高安全保障能力的關鍵步驟；同時，在選礦除鉻的步驟中還可以獲得部分合格鉻精礦，實現(xiàn)資源綜合利用，對我國匱乏的鉻資源提供補充[21]。本文作者采用粗細分級-重磁聯(lián)合的工藝開展紅土鎳礦選礦除鉻的工藝研究，探究紅土鎳礦綜合回收鉻精礦的可行性，為我國新能源戰(zhàn)略鎳資源的保障提供有益探索，為紅土鎳礦濕法冶煉原料供應段提供解決方案。

1 試驗材料及方法

1.1 原礦樣品

本試驗所采用的紅土鎳礦樣品來自于印度尼西亞靠近赤道的某海島，該海島屬于典型的熱帶雨林型氣候，在風化、淋濾等地質(zhì)作用下，形成并匯聚了儲量豐富的紅土鎳礦資源。原礦多元素分析結(jié)果如表1所示。從多元素分析結(jié)果來看，該礦樣主要有價金屬元素為Ni，F(xiàn)e和Co，其他雜質(zhì)如Ca，Mg，Cr2O3和SiO2等的存在會增加濕法冶煉的酸耗，并形成大量的酸浸尾渣。

對原礦樣品采用XRD能譜分析進行物相分析，其掃描能譜如圖1所示。從圖1可知，原礦樣中金屬礦物主要為褐鐵礦、鉻鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、水錳礦和黃銅礦等；非金屬礦物主要為橄欖石、輝石、水鋁氧石、石英、綠泥石、蛇紋石、長石、高嶺石、白云石和云母等。本研究以鉻鐵礦為目的礦物。

圖1 原礦XRD分析圖譜Fig.1 XRD analysis pattern of raw ore

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝礦物學分析平臺（MLA）

工藝礦物學分析平臺是一種應用于工藝礦物學微觀結(jié)構(gòu)研究的自動檢測平臺，主要由掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)和礦石自動分析軟件構(gòu)成，該技術(shù)利用礦物相間背散射電子圖像的差異，采用電子能譜快速分析來構(gòu)建礦物相成分和背散射電子圖像的關系，然后運用現(xiàn)代圖像分析技術(shù)自動擬合計算工藝礦物學相關的參數(shù)，獲取包括礦物的種類成分、微觀形貌、樣品粒度分布和礦物的單體解離度等在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息[22]。本文采用美國FEI公司生產(chǎn)的MLA-650型礦物解離度分析平臺進行工藝礦物學分析。

1.2.2 篩分分級

紅土鎳礦產(chǎn)出于地表，采用露天開采，且該海島處于熱帶雨林的濕潤氣候條件下，開采后原礦平均含水率為32.57%，具有極強的黏性，干式篩分無法滿足粗細分級過程對粒度控制的要求。為此，本研究全部采用人工濕式篩分的方式進行分級，分級粒度由篩孔孔徑控制。

1.2.3 螺旋溜槽試驗

螺旋溜槽具有操作簡單、處理能力大、無噪聲、能耗低、占地面積相對較小且選礦富集比大等特點，常用于低品位礦石重力分選的粗選作業(yè)段[23]。本試驗采用武漢洛克生產(chǎn)的Φ400 型螺旋溜槽，每次試驗稱取質(zhì)量為5 kg 的礦樣，加入一定體積的水攪拌均勻，配置成濃度合適的礦漿，然后送入螺旋溜槽頂部的給礦箱進行重力分選，分選所形成的不同產(chǎn)品由位于槽底的截取閥控制。分選后，對各產(chǎn)品分別烘干、稱質(zhì)量、制樣并送化驗，最后計算產(chǎn)率和回收率。

1.2.4 搖床試驗

搖床具有分選精度高、效率高、能耗低等特點，有效分選粒度范圍為0.019～3.000 mm，常用于重力選礦的精選作業(yè)段[24]。本試驗采用武漢洛克生產(chǎn)的RK2 100×1 050 型礦泥和礦砂型2 種搖床進行，每次試驗稱取質(zhì)量為1 kg 的礦樣，加入一定體積的水攪拌均勻，配置成濃度合適的礦漿，然后送入搖床側(cè)部的給礦箱進行重力分選，分選后的不同產(chǎn)品由礦漿截取槽控制。分選所得各產(chǎn)品烘干、稱質(zhì)量、制樣并送化驗，最后計算產(chǎn)率和回收率。

表1 原礦多元素分析結(jié)果(質(zhì)量分數(shù))Table 1 Chemical composition of raw ore %

1.2.5 磁選試驗

本試驗的磁選分為強磁選和弱磁選，其中，強磁試驗采用武漢洛克生產(chǎn)的CSQ50×70型強磁機進行，磁場強度范圍為0～1 750 kA/m；弱磁試驗采用Φ50型磁選管進行，磁場強度為0～320 kA/m。

2 結(jié)果與討論

2.1 工藝礦物學研究

2.1.1 原礦粒級分布與金屬量分布關系

粒度對重選具有十分重要的影響，因此，需要了解原礦樣的粒度組成以及目標金屬在各個粒級的分布情況。對原礦進行篩分分級，對分級后各個粒級的物料取樣化驗Ni和Cr2O3的品位，并計算金屬質(zhì)量分數(shù)，結(jié)果如表2所示。

由表2 可知：隨著粒度下降，鎳的品位上升，Cr2O3品位先上升后降低；Ni和Cr2O3品位隨粒度的變化并不同步，表明鎳和鉻分離存在理論上的可能；鉻主要富集在0.058～1.500 mm 粒度范圍，重選和磁選對于該粒度范圍的顆粒具有良好的適應性。

2.1.2 礦物組成及物相分析

將原礦樣品磨制成光片以及壓制薄片，然后采用MLA，SEM結(jié)合EDS能譜分析原礦礦物組成及物相，各礦物組成如表3所示。由表3可知：鉻元素存在獨立的礦物相，鉻鐵礦是選礦的目的礦物，褐鐵礦在原礦中占比最大。褐鐵礦和鉻鐵礦在密度、磁學性質(zhì)上的差異為二者的分離與富集提供了理論依據(jù)。

為了進一步了解鉻元素的主要賦存狀態(tài)，對鉻賦存物相進行化學滴定分析，其結(jié)果如表4 所示。由表4 可知：鉻元素有54.51%存在于鉻鐵礦及尖晶石中，這部分可以通過物理選礦的方法進行富集，褐鐵礦及硅酸鹽中的鉻占44.04%，需要進一步研究鉻物相的形式，若是微細粒鉻鐵礦的嵌布，則可能需要通過對該部分褐鐵礦再磨再選的方法進行富集鉻鐵礦，形成含鉻的中礦。

表2 原礦粒度與金屬質(zhì)量分數(shù)的關系Table 2 Relationship between particle size and metal mass fraction in raw ore

表3 原礦礦物組成(質(zhì)量分數(shù))Table 3 Mineral composition of raw ore %

表4 鉻的物相分析結(jié)果Table 4 Phase analysis of Cr

為了進一步了解鎳元素主要賦存的狀態(tài)，還對Ni 賦存物相進行化學滴定分析，其結(jié)果如表5所示。由表5 可知：鎳元素有95.95%存在于褐鐵礦中，僅有少量分布于橄欖石、蛇紋石及綠泥石中。通過與鉻元素的物相比較可知，褐鐵礦礦物作為載體產(chǎn)出了44.04%的鉻和95.95%的鎳，這給鎳和鉻的分離帶來了極大困難。

2.1.3 主要礦物的產(chǎn)出形態(tài)

褐鐵礦是原礦樣中占比最大的礦物組分，屬斜方晶系，常見的褐鐵礦是針鐵礦、纖鐵礦、水針鐵礦以及含水的氧化硅和黏土礦物的混合物。礦樣中的褐鐵礦是有價金屬元素Ni，Co和Cr的主要載體，原礦中褐鐵礦結(jié)晶形態(tài)較差，主要有2種產(chǎn)出形式：一種是斑狀產(chǎn)出，結(jié)合光學顯微鏡及EDS 可知伴生包裹少量細粒的磁鐵礦、赤鐵礦、鉻鐵礦等礦物，其顯微結(jié)構(gòu)如圖2(a)所示，其中，L為褐鐵礦，M為磁鐵礦，H為赤鐵礦；另一種是粒狀產(chǎn)出，其顯微結(jié)構(gòu)如圖2(b)所示。

圖2 原礦中褐鐵礦的產(chǎn)出結(jié)構(gòu)Fig.2 Production structures of limonite

表5 鎳的物相分析結(jié)果Table 5 Phase analysis of Ni

鉻鐵礦是原礦中最主要的含鉻礦物，屬等軸晶系，主要以自形或半自形的細粒狀產(chǎn)出，部分呈包裹體形式嵌于褐鐵礦中，其微觀結(jié)構(gòu)如圖3(a)所示；還有部分呈不規(guī)則粒狀與褐鐵礦共生產(chǎn)出，其微觀結(jié)構(gòu)如3(b)所示，其中，C為鉻鐵礦。

2.1.4 主要礦物共伴生及嵌布特征

借助MLA 的電子顯微鏡，并結(jié)合現(xiàn)代圖像分析技術(shù)，進一步統(tǒng)計分析鉻鐵礦、褐鐵礦在原礦中的共伴生關系。其中，原礦中褐鐵礦的共伴生及嵌布特征統(tǒng)計結(jié)果如表6所示，其典型的共伴生及嵌布特征顯微結(jié)構(gòu)如圖4所示，原礦鉻鐵礦的共伴生及嵌布特征統(tǒng)計結(jié)果如表7所示，其典型的共伴生及嵌布特征顯微結(jié)構(gòu)如圖5所示。

由表6及圖4可知：在原礦樣品中，以連生體形式和其他礦物共存的褐鐵礦約有27.09%，主要是與綠泥石和鉻鐵礦、磁鐵礦等發(fā)生共生關系；以包裹形式和其他礦物共存的褐鐵礦僅有4.59%；剩余的68.32%則以單體解離的形式存在。

圖3 原礦中鉻鐵礦的產(chǎn)出結(jié)構(gòu)Fig.3 Production structures of chromite

表6 褐鐵礦與其他礦物的嵌布特征關系Table 6 Embedded features of limonite with other minerals 顆粒數(shù)占比/%

圖4 原礦中褐鐵礦與其他礦物主要的嵌布特征關系Fig.4 Embedded features of limonite with other minerals

表7 褐鐵礦與其他礦物的嵌布特征關系Table 7 Embedded features of limonite with other minerals 顆粒數(shù)占比/%

由表7及圖5可知：原礦樣品中以連生體形式和其他礦物共存的鉻鐵礦約有68.61%，主要是與褐鐵礦等發(fā)生共生關系；以包裹形式和其他礦物共存的有21.31%，這部分鉻鐵礦主要被包裹于褐鐵礦、磁鐵礦和綠泥石等礦物中；以單體解離的形式存在的僅有9.84%，因此，要通過選礦的方法除鉻，還需要通過一定時間的磨礦以提高鉻鐵礦的單體解離度。

圖5 原礦中鉻鐵礦與其他礦物主要的嵌布特征關系Fig.5 Embedded features of chromite with other minerals

2.2 除鉻工藝研究

鉻鐵礦常見選礦富集的方法主要是重選、磁選和浮選[25-27]。原礦工藝礦物學研究結(jié)果表明，鉻主要存在于鉻鐵礦和褐鐵礦中，鉻鐵礦和褐鐵礦的分離只能除部分鉻，褐鐵礦中的鉻難以去除。鑒于此，在紅土鎳礦中進行選礦除鉻的實質(zhì)是鉻鐵礦和褐鐵礦的分離與富集，而褐鐵礦和鉻鐵礦的差異主要存在于密度和磁性等方面。因此，本研究選礦除鉻的原則工藝定為重選+磁選聯(lián)合工藝，其中重選是關鍵。

由表2 可知：粒度大于1.500 mm 的礦物產(chǎn)率為8.76%，這部分顆粒粒度過大，在此粒度上鉻鐵礦不可能得到解離。因此，采用對輥破碎機將原礦物料全部破碎至小于1.500 mm，用于選礦除鉻工藝試驗研究。

2.2.1 原礦小于1.500 mm全粒級螺旋溜槽試驗

圖6 不同沖洗水流速下螺旋溜槽分選試驗結(jié)果Fig.6 Results of spiral chute separation tests at different flushing flow rates

紅土鎳礦的成礦條件之一就是風化，其原礦中含泥量較大，并且原礦Cr2O3的品位僅為2.77%，因此需要采用螺旋溜槽預先拋尾，其目的是脫泥。通過螺旋溜槽的沖洗水流帶走部分細泥，為鉻鐵礦在搖床作業(yè)中的高效富集創(chuàng)造有利條件，并且降低進入后續(xù)搖床精選的給礦量。對粒徑小于1.500 mm 的原礦樣進行不同沖洗水水流速度的全粒級螺旋溜槽分選試驗，其結(jié)果如圖6所示。由圖6可知：隨著沖洗水水流速度增加，Cr2O3的回收率先提高后降低，并在9 L/min時回收率達到最大值75.27%。金屬鉻回收率先提高后降低的主要原因是當沖洗水水流速度較小時，礦漿無法松散以獲得穩(wěn)定有效的分選效果，部分鉻鐵礦隨泥漿進入尾礦使得回收率不高；當沖洗水水流速度過大時，部分細粒鉻鐵礦被沖洗水帶入了尾礦導致回收率下降。綜上可知，螺旋溜槽的沖洗水水流速度定為9 L/min，此時，精礦Cr2O3的品位為4.06%，回收率為75.27%，產(chǎn)率為51.35%，尾礦Cr2O3的品位為1.14%，回收率為24.73%，產(chǎn)率為48.65%。從精礦和尾礦品位及金屬回收率來看，粒徑小于1.500 mm 的原礦樣全粒級螺旋溜槽重選拋尾試驗結(jié)果并不理想，鉻金屬損失過多。其主要原因是粒徑小于1.500 mm 的原礦樣全粒級給料粒度范圍過寬，對螺旋溜槽、搖床的重選會形成嚴重的干擾[28]。

2.2.2 粗細分級-螺旋溜槽試驗

對粒徑小于1.500 mm 的原礦樣全粒級進行粗細分級以實現(xiàn)重選的窄級別給料，粗細分級試驗流程如圖7所示，然后將粗細分級后的各物料分別進行螺旋溜槽分選試驗(沖洗水水流速度為9 L/min)，試驗結(jié)果如表8所示。

圖7 原礦粗細分級流程Fig.7 Classification process of raw ore

表8 粗細分級-螺旋溜槽分選試驗結(jié)果Table 8 Results of classification-spiral chute separation test

由表8可知：1)原礦經(jīng)過粗細分級后，對各粒級分別進行螺旋溜槽分選實驗，獲得綜合精礦的Cr2O3品位為9.52%，回收率為52.96%，產(chǎn)率為12.46%；綜合尾礦的品位為1.20%，Cr2O3回收率為47.04%，產(chǎn)率為87.54%；2)與圖6 所示結(jié)果相比，Cr2O3回收率降低，但重選拋廢率提高38.89%，進入后續(xù)搖床的鉻精礦品位提高5.46%，粗細分級能夠形成窄粒級給料，降低粒度因素的干擾，對于重選指標的提高具有十分重要的意義；3)對于分級后粒度小于0.019 mm 的礦樣，由于其給料粒度已經(jīng)超出了重選的粒度下限，分選效果極差，為了節(jié)約費用，對這部分微細粒不進行重選處理。

2.2.3 搖床試驗

粗細分級-螺旋溜槽得到精礦品位顯然需要進一步富集鉻精礦，以達到冶煉級鉻精礦技術(shù)標準[29]，為此，繼續(xù)采用重選的方法來富集鉻鐵礦，提高精礦品位。

1)0.074～1.500 mm 粒級螺旋溜槽尾礦搖床再選試驗。盡管0.074～1.500 mm 粒級螺旋溜槽拋尾所得精礦品位已達到12.11%，但其粒度仍然較大，部分鉻鐵礦并未完全解離，需要對采用兩段搖床試驗進行再磨再選獲得合格鉻精礦，搖床試驗流程如圖8 所示。在不同沖洗水水流速度條件下,一段搖床試驗結(jié)果如圖9所示。由圖9可知：隨著沖洗水流速度增加，一段搖床Cr2O3精礦品位提高，回收率下降?？紤]到一段搖床主要目的是提精，因此，搖床沖洗水水流速度定為5 L/min，此時，一段搖床精礦Cr2O3品位為31.60%、段作業(yè)回收率為39.44%、產(chǎn)率為15.15%，尾礦Cr2O3品位為8.65%、段作業(yè)回收率為60.56%、產(chǎn)率為84.85%。

圖8 搖床精選流程Fig.8 Cleaning process of shaking table

圖9 不同沖洗水流速下一段搖床分選試驗結(jié)果Fig.9 Results of the first stage shaking table separation tests at different flushing flow rates

由于二段搖床的給料粒度比一段搖床的要小，因此，二段搖床的沖洗水流速度為一段搖床的的沖洗水流速度的一半。不同磨礦細度條件下二段搖床的精選試驗結(jié)果如圖10 所示。由圖10 可知：隨著一段搖床尾礦磨礦細度的提高，二段搖床精礦品位不斷提高，段作業(yè)回收率先增加后降低，并在給料粒度小于0.074 mm占比85%時，Cr2O3段作業(yè)回收率達到最大值81.45%。顯然，此處磨礦細度不宜過高也宜過低，磨礦細度定為小于0.074 mm占比85%較為合理。在此磨礦細度條件下，二段搖床精礦Cr2O3品位為36.64%，產(chǎn)率19.21%；尾礦Cr2O3品位為1.95%，產(chǎn)率為80.78%。

圖10 不同磨礦細度下二段搖床試驗結(jié)果Fig.10 Results of the second stage shaking table separation tests at different flushing flow rates

2)0.019～0.074 mm 粒級螺旋溜槽尾礦搖床再選試驗。由于給料粒度小于0.074 mm 占比100%，因此，搖床再選不需要再次磨礦，僅采用兩段搖床進行重選回收鉻鐵礦，其分選試驗結(jié)果如圖11所示。

2.2.4 磁選試驗

為了使重選獲得的鉻精礦能夠滿足冶煉工業(yè)對鉻鐵比的要求，對重選獲得的綜合鉻精礦進行磁選除鐵以提高鉻鐵比[26,30]，當磁場強度在320 kA/m 以下時，磁選試驗采用磁選管；當磁場強度為320 kA/m 以上時，采用強磁機，不同磁場強度下磁選除鐵所得鉻精礦的Cr2O3和Fe品位及鉻鐵比變化情況如圖12所示。由圖12可知：隨著磁場強度提高，鉻精礦中鐵品位不斷下降，而Cr2O3品位則不斷提高，對應的鉻鐵比也不斷提高。根據(jù)冶煉標準，鉻鐵比應高于2.5，故磁選的磁場強度定為160 kA/m，此時，鉻精礦中Cr2O3品位為36.19%，F(xiàn)e品位為21.26%，鉻鐵比為2.51。

圖11 0.019～0.074 mm粒級螺旋溜槽尾礦搖床再選試驗結(jié)果Fig.11 Results of shaking table separation tests for range of 0.019-0.074 mm spiral chute tailings

圖12 磁選試驗結(jié)果Fig.12 Results of magnetic separation tests

2.3 紅土鎳礦粗細分級-重磁聯(lián)合除鉻工藝數(shù)質(zhì)量流程圖

紅土鎳礦粗細分級-重磁聯(lián)合除鉻工藝數(shù)質(zhì)量流程圖如圖13所示。

圖13 紅土鎳礦除鉻工藝數(shù)質(zhì)量流程圖Fig.13 Quantitative-qualitative flowsheet of chromite removal process from laterite nickel ore

由圖13 可知，粗細分級—螺旋溜槽—搖床—磁選工藝能夠有效地去除紅土鎳礦濕法冶煉的有害組分鉻鐵礦，送入冶煉的紅土鎳礦Cr2O3品位由原礦的2.24%下降至1.27%，去除率為43.30%；同時，該工藝還獲得Cr2O3品位為36.19%，鉻鐵比為2.51的鉻精礦，完全滿足鉻的冶煉標準，實現(xiàn)了資源的綜合利用。

3 結(jié)論

1)土鎳礦中的鉻元素主要富集在0.058～1.500 mm 粒度范圍；鉻主要賦存于鉻鐵礦和褐鐵礦中，分別占比54.51%和44.04%；鎳不存在獨立礦物相，95.95%的鎳寄存于褐鐵礦中；紅土鎳礦選礦除鉻的本質(zhì)是褐鐵礦和鉻鐵礦的分離與富集問題，鉻鐵礦和褐鐵礦的分離只能除部分鉻，褐鐵礦中的鉻難以去除。

2)粗細分級、窄級別給料是重磁聯(lián)合工藝能夠取得良好指標的前提條件，原礦經(jīng)過粗細分級形成[0.074，1.500)mm，[0.019，0.074)mm，低于0.019 mm 這3 個粒級，分別進行螺旋溜槽重選拋尾試驗，獲得Cr2O3品位為9.52%，回收率為52.96%，產(chǎn)率為12.46%的綜合鉻精礦，與原礦粒度小于1.500 mm 全粒級螺旋溜槽重選拋尾試驗結(jié)果相比，其拋尾率提高38.89%，鉻精礦Cr2O3品位提高5.46%；搖床能夠有效地富集鉻精礦，將螺旋溜槽拋尾后的鉻精礦Cr2O3品位提升至33.50%，實現(xiàn)了鉻鐵礦和褐鐵礦的分離；磁選能夠有效地去除鉻精礦中鐵，將鉻精礦中的鉻鐵比提高至2.51以滿足冶煉工業(yè)的要求。

3)粗細分級—螺旋溜槽—搖床—磁選工藝能夠有效地去除紅土鎳礦冶煉的有害組分鉻鐵礦，將紅土鎳礦Cr2O3品位由原礦的2.24% 降低至1.27%，去除率為43.30%；同時，該工藝還能實現(xiàn)了低品位紅土鎳礦資源的綜合利用，獲得Cr2O3品位為36.19%，回收率32.07%，鉻鐵比為2.51 的鉻精礦。