水钴矿—钴土矿型难选氧化钴矿石选矿工艺试验研究

水钴矿—钴土矿型难选氧化钴矿石选矿工艺试验研究范娜李天恩赵荣艳（西安天宙矿业科技开发有限责任公司，西安710061）摘要：某钴矿石以钴与镍结合的水钴矿为主，其次为钴与锰结合的钴土矿，还有少量钴与铁、脉石相结合，均以氧化钴形态存在。本文简述了该氧化钴矿石通过单一浮选试验研究，获得钴品位2.0%，回收率61.91%的钴精矿。为氧化钴矿石的开发利用提供了合理的选矿工艺流程。关键词：氧化钴矿；浮选；水钴矿；钴土矿1前言钴是一种重要的有色金属，是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料，广泛用于航天、航空、电器、机械制造、化学和陶瓷等工业。自然界中的钴矿物，按化学组分可分为钴的硫化物、砷化物、硫砷化物和氧化物，前者用直接浮选法能有效的选取，而后者则难以取得理想效果。为了有效利用钴资源，研究钴的氧化矿的利用，[1]具有现实意义。2矿石性质本文研究的矿石为云南某地的氧化钴矿石。该矿石类型为淋虑型含锰钴矿石。主要金属矿物为：软锰矿、硬锰矿、赤铁矿、铁碳酸盐等。主要脉石矿物为石英、高岭石。钴以元素状态吸附于氧化锰矿中，钴没有相应的独立矿物存在。钴物相分析结果说明，该钴矿石以钴与镍结合的水钴矿为主，其次为钴与锰结合的钴土矿，还有少量钴与铁、脉石相结合，均以氧化钴形态存在。软锰矿和硬锰矿是钴的载体矿物，硬锰矿的矿物粒径小于0.02mm，软锰矿成微细粒尘状结构，软锰矿和硬锰矿的结构构造均以胶状结构构造为主，钴元素又以吸附状态存在于镍、锰矿物中，分离难度较大。原矿化学多元素分析见表1，钴物相分析结果见表2。表1原矿主要化学成分分析结果%Table1Theanalysisresultschemicalcompositionofrun-of-mineore%成分CoCuZnNiTFeMnAu*Ag*SiOAlOCaO223含量0.410.0420.0740.127.654.600.224.4551.1211.340.19注：*单位为g/t表2原矿钴物相分析结果%Table2Theanalysisresultsofcobaltphase%相名含量分布率与镍结合的钴0.21552.44与锰结合的钴0.13633.17与铁结合的钴0.0389.27难溶脉石中钴0.00151.22其他0.0163.90相和0.410100.003选矿试验方案的确定及结果众所周之，钴很少单独形成有工业价值的钴矿床而多与铜、镍、铁、锌等多种矿物共生。在我国已查证的钴储量中80%以上的钴伴生于铜、铁、锰等矿石中，将近20%的[2,3]钴伴生于镍矿石。并且伴生在铁、锰矿石中的钴至今还不能有效地回收。国内外对单独钴矿物的可浮选性很少研究，文献中几乎没有关于研究钴矿物浮选性能，钴与阴离子捕收剂化合物的物理化学性质及这些化合物与抑制剂作用的资料。国内外生产实践中，选矿处理的钴矿石主要是硫化矿石，氧化和混合钴矿石很少经过选矿，富矿是直接送去火法冶炼，贫矿是水冶处理或一般不开采。根据该矿石性质的研究及探讨试验结果。由于钴矿石中不含硫化物，钴赋存在镍、锰及铁矿石中。全部呈钴的氧化物形态存在，对这类矿石采用一般硫化物浮选实践中所使用的黄药和黑药难以奏效。探讨试验结果证明，采用油酸及少量丁铵黑药作捕收剂，少量硫化钠作活化剂，在矿浆加温至35－40℃条件下，钴矿物可以得到有效富集。试验方案确定采用直接优选浮选流程进行工艺条件试验。闭路条件及流程见图1，闭路试验结果及产品检查见表3、表4。原矿o磨矿加温35～40C－200目98%3′×水玻璃10003900′×硫化钠3′×煤油74.43′×丁60A31760′×油酸水玻璃400×3′3600′×水玻璃8′油酸528×3′3′×煤油37.23′×油酸880400水玻璃×3′8′）176油酸3×′）5′3′×水玻璃4003704′×油酸水玻璃2006′3×′）油酸176×3′）））4′3400′×水玻璃3′×油酸5284′200水玻璃×3′））4′3′）尾矿）图1闭路试验工艺流程钴精矿Fig.1Theflowsheetofclosedcircuittest