某含大量矿泥氧化钴矿的选矿工艺流程研究.pdf

8 有色金属 选矿部分 2 0 0 7 年第3 期 某含大量矿泥氧化钴矿的选矿工艺流程研究 李崇德1 ，申其鸿2 ，余江鸿3 1 ．北京矿冶研究总院，北京1 0 0 0 4 4 ；2 ．紫金国际矿业有限公司，北京1 0 0 0 8 8 ；3 ．西北矿 冶研究院，甘肃白银7 3 0 9 0 0 摘要某含大量矿泥氧化钴矿工艺矿物学研究表明，原矿中的主要有用矿物为裼铁矿和杂水钴矿及少量的水钻 矿，杂水钴矿普遍含铁、锰，钴主要存在于钴的独立矿物杂水钴矿中，褐铁矿中亦含有少量钴，褐铁矿及水钴矿、杂水钴矿 类矿物约占1 0 ％，以风化产物充填在石英颗粒问。主要脉石矿物为石英及其风化产物，占有量约6 5 ％一7 0 ％，少量浸染褐 铁矿的黏土矿类矿物，占有量约1 5 ％～2 0 ％。未见独立的铜矿物，铜主要存在于含钴矿物及褐铁矿中，铜、钴关系密切，不 可能分别富集，铜将在选钴的过程中得到富集。获得含铜钴精矿；本研究推荐工艺流程为原矿预脱原生泥后磨矿，强磁 选脱次生矿泥再抛尾。采用浮选得到最终产品，并控制产品质量，使铜钴精矿钴品位大于3 ％、铜品位大于1 ％。 关键词氧化钻矿；浮选；湿式高梯度磁选 中图分类号T D 9 5 4文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 7 0 3 - 0 0 0 8 - 0 4 1矿样性质 1 ．1 主要成分含量分析 试样的主要成分化学分析结果见表1 。 表1主要成分化学分析结果／％ T a b1C h e m i c a la n a l y s i sr e s u h s ／％ 成分c oC uP bz nF eM nS i 0 2 含量0 ．6 8 0 ．3 70 ．0 2 3O ．0 9 81 0 ．6 60 ．5 86 4 ．11 成分A l 舢 C a O M 9 0 N iA u A g 含量9 ．6 40 ．0 7 70 ．6 10 ．0 0 6 O ．3 0 矾3 ．5 8 9 ／t 1 ．2 矿物组成研究 矿石中的主要有用矿物为褐铁矿和杂水钴矿及 少量的水钻矿，钴主要存在于钴的独立矿物杂水钴 矿 含锰钴土 中，褐铁矿中亦含有少量钴，褐铁矿及 杂水钴矿类矿物约占1 0 ％，无论是钴矿物还是褐铁 矿，都是充填在石英颗粒间的风化产物；主要脉石矿 物为石英及其风化产物，占有量约6 5 ％一7 0 ％，少量 浸染褐铁矿的黏土类矿物，占有量约1 5 ％～2 0 ％。 钴主要呈与锰组成锰钴土及与铁等元素形成 的胶状杂水钴矿，少量呈水钴矿状态或呈现在褐铁 矿中。这些钴矿物或含钴矿物的形成很大可能是和 风化作用过程中的胶体沉淀有关。 能谱分析表明最主要的成分是硅、铝、铁，矿石 抛光片的能谱分析证明，硅主要来自作为矿石中脉 石的主体石英，铁主要与褐铁矿有关，铝则主要 来自矿石中存在的黏土，少部分来自褐铁矿，钴主要 收稿日期2 0 0 6 - 0 1 1 6 作者简介李崇德 1 9 6 6 - ，男，江西上饶人。矿物工程所高级工程师。 与铁、锰组成杂水钴矿，含量很少的铜主要存在于含 钴矿物及褐铁矿中。 利用扫描电镜对水钴矿及疑为含钴的矿物都进 行了能谱定性分析，可以发现其中钻含量的变化是 很大的，可见到它或独立存在，或与锰有关，水钴矿 中主含锰，但也可以含铁，而褐铁矿中也一样，主含 铁外也含锰、钻、铜，所以彼此互含较明显，证明选 钴、铜必须同时选钴和铁的水合氧化物，分别富集 钴、铜是不可能的。 典型能谱见图1 ，对能谱图分析表明钴与铁、锰 的关系密切，褐铁矿本身 B 含一定数量的钴和铜， 最高的钴含量出现在锰相 C 中，基本不含锰时，钴 亦很少 D 。 铜含钴相皆含铜，但其数量不及钴，目前尚未 鉴别出粒度足够粗的独立铜矿物，只是显微镜下见 到很小的铜的硫化物为脉石一石英紧密包裹，数量极 少，不足计。因此，大部分铜将随水钴矿一杂水钴矿类 矿物以及褐铁矿一起富集到精矿中，但精矿中铜的 品位不可能超过钴；由于不存在有富集意义的独立 铜矿物，所以工艺过程中没有必要考虑单独提高其 回收率问题，实际上提高了钴的回收率也就提高了 铜的回收率。 1 ．3 原矿粒度组成和金属分布 对原矿直接或磨矿后进行筛分分级，结果见表 2 、3 。 万方数据 2 0 0 7 年第3 期李崇德等某含大量矿泥氧化钴矿的选矿工艺流程研究 9 O2468 F u l ls c d e4 0 5c t aC y r s i r L Q l 2 7 5 c t s k e Y A 含锰、铁、铜的水钴矿类矿物 02468 F u l lS c a k5 4 0c t sC y r s i r L O D 5 3 4 8 c t s k e Y C 铁少而富锰、钴、铜的水钴矿 F 2 S c s l eI { 3 7c t s 暑璐i d 妯6 3 6 1 3 6 4 c 8 t s k e v B 含少量锰、钴、铜的褐铁矿 O 2 4 6 8 F u l lS c a l e4 8 0c t aC y r s i r I ／ ．0 5 5 3 3 2 e t s k e Y D 含铜、钴、锰皆少的褐铁矿 图1 典型能谱图 F i g 1S h o w st y p i c a le n e r g e t i cs p e c t r u m 表2 原矿 一2 m m 直接筛分分级金属分布结果／％ T a b2 A s s a y - b y - s i z ed i s t r i b u t i o no ft h eI u n o f _ m i n eo r e - 2 m m ／％ 表3原矿经磨矿后筛分分级金属分布结果／％ T a b3 A s s a y - b y - s i z ed i s t r i b u t i o no ft h en 】n o f 二． m i n eo r ea f t e rg r i n d i n g | ％ 从表2 、表3 可见，在原矿未磨的隋况下，- - 0 ．0 2 5 m m 粒级占有率达到3 4 ．3 9 ％，其中钴品位为0 ．2 3 ％，金 属占有率为1 2 ．8 3 ％，在原矿磨矿的情况下，- 0 ．0 2 5 m m 粒级占有率为5 5 ．8 3 ％，其中钴品位为0 ．5 6 ％，金属 占有率为4 7 ．9 2 ％，显然，经过磨矿，- 0 ．0 2 5 m m 粒级 占有率提高2 1 ．4 4 ％，钴金属分布率相应提高了 3 4 ．9 9 ％，值得注意的是品位升高0 ．3 3 ％。说明经过磨 矿后，有部分易磨的钴矿物进入到细级别。 2 流程方案的确定 原矿中的主要有用矿物为褐铁矿和杂水钻矿及 少量的水钴矿，钴主要存在于钴的独立矿物杂水钴 矿中，褐铁矿中亦含有少量钴。但未见独立的铜矿 物，铜主要存在于含钻矿物及褐铁矿中，铜、钴关系 密切，不可能分别富集，铜将在选钴的过程中得到富 集，获得含铜钴精矿。 原矿含有较高的原生矿泥，需要进行预处理脱 泥、富集。经过预处理后磨矿，由于杂水钴矿物普遍 含铁、锰，同时一部分钴赋存在褐铁矿中，因而采用 强磁选脱次生矿泥再抛尾；采用浮选得到最终产品， 并控制产品质量。 3 工艺流程试验 3 ．1 溜槽一强磁扫选试验 万方数据 1 0 有色金属 选矿部分2 0 0 7 年第3 期 给矿粒度一2 r a m ，试验流程见图2 ，结果见表4 。 精 精矿3 尾矿 图2 溜槽一强磁扫选试验流程 F i g2 T e s tp r o c e d u r eo fs p i r a lc h u t e - w e th i s h i n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n 表4溜槽一强磁扫选试验结果／％ T a b4R e s u l t so fs p i r a lc h u t e - w e th i g h i n t e n s i t y m a g n e t i cs e p a r a t i o n | ％ 由表4 结果可见，溜槽一强磁扫选能较好地脱 除原生矿泥。溜槽精矿1 的钴品位较精矿2 的低，主 要是因为精矿1 的粗粒脉石含量较高所致。 3 ．2 脱泥后磨矿强磁再抛尾试验 3 ．2 ．1 磁场强度试验 原矿经过预处理脱原生矿泥抛尾矿1 ，磨矿后 进行强磁选脱次生矿泥抛尾矿2 ，试验结果见图3 。 1 0 0 8 0 冰6 0 姗 擎 匿4 0 撂 2 0 0 3 2 O 蔷 霪 O ．81 ．21 ．6 51 ．9 8 磁场强度，r 图3 磁场强度试验结果 F i g3T e s tr e s u l t so fm a g n e t i cf i e l ds t r e n g t hf o r f u r t h e r t a i l i n gr e j e c t i o n 强磁选场强选为1 ．6 T 比较合适。 3 ．2 ．2 磨矿细度试验 强磁选场强选定1 ．6 T 后进行磨矿细度试验，试 验结果见图4 。 1 0 0 8 0 蔫6 0 罄 暴4 0 2 0 0 磨矿细庞，％m 0 3 8 ㈣ 图4 磨矿细度试验结果 3 2 0 蔷 墨 F i g4 T e s tr e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s s 3 ．2 ．3 强磁精选试验 对强磁精矿进行强磁精选试验，试验结果见表5 。 表5强磁精选试验结果／％ T a b5R e s u l t sc l e a n i n gb yw e th i g hi n t e n s i t ym a g n e t i c s e p a r a t i o n ／％ 从表5 可见，降低磁场强度后进行精选，得到的 精矿含钴较中矿低，进一步说明强磁选无法得到合 适的钴精矿。 3 ．2 ．4 强磁选抛尾试验 粗选磁场强度1 ．2 T 、扫选磁场强度1 ．6 T ，强磁 选抛尾试验结果见表6 。 表6磨矿磁选抛尾试验结果／％ T a b6R e s u l t so ft a i l i n gr e j e c t i o nb yw e th i g hi n t e n s i t y m a g n e t i cs e p a r a t i o na f t e rr e g r i n d i n g ／％ 由表6 结果可见。原矿经过预处理后磨矿再磁 选，可以得到较高品位的粗精矿，因此，原矿经过预 处理后磁选再抛尾。 万方数据 2 0 0 7 年第3 期李崇德等某含大量矿泥氧化钴矿的选矿工艺流程研究 1 1 3 ．3 浮选试验 前面的强磁精选试验证明，通过强磁选不能得 到较高的产品质量，本试验采用浮选出最终产品。 先采用溜槽预脱泥，再用一次粗选、一次扫选、 强磁再抛尾，然后浮选得到产品。 在进行了相关的浮选粗选、精选药剂条件试验 后。进行了闭路试验，结果见表7 。 表7浮选闭路试验指标／％ T a b7C i r c u i tf l o t a t i o nt e s tr e s u l t s ／％ 主曼鱼整主皇壁墨垡塑虽垡壁回些奎塑回堕皇 钻精矿 2 8 ．8 l3 ．1 71 ．3 46 2 ．1 95 1 ．5 4 浮选尾矿 7 1 ．1 90 ．7 80 ．5 1 3 7 ．8 1 ．4 8 ．4 6 给矿1 0 0 ．O 1 ．4 70 ．7 5t 0 0 ．01 0 0 ．0 4 结语 1 ．工艺矿物学研究表明，原矿中的主要有用矿 物为褐铁矿和杂水钴矿及少量的水钴矿，钴主要存 在于钴的独立矿物杂水钴矿中，褐铁矿中亦含有少 量钴，褐铁矿及水钴矿、杂水钴矿类矿物约占1 0 ％， 无论是钴矿物还是褐铁矿，都是充填在石英颗粒间 的风化产物；主要脉石矿物为石英及其风化产物，占 有量约6 5 ％- 7 0 0 ／o ，少量浸染褐铁矿的黏土类矿物， 占有量约1 5 ％。2 0 ％。未见独立的铜矿物，铜主要存 在于含钴矿物及褐铁矿中，铜、钴关系密切，不可能 分别富集，铜将在选钴的过程中得到富集，获得含铜 钴精矿。 ‘ 2 ．原矿含有较高的原生矿泥，需要进行预处理 脱泥，经过预处理后磨矿，由于杂水钴矿物普遍含 铁、锰，同时一部分钴赋存在褐铁矿中，因而采用强 磁选脱次生矿泥再抛尾。本试验推荐流程为原矿预 处理后磨矿，进行强磁选脱次生矿泥再抛尾，采用浮 选得到最终产品，并控制产品质量，使铜钴精矿钴品 位大于3 ％、铜品位大于l ％。 参考文献 [ 1 ] 赵涌泉．氧化铜矿的处理[ M ] ．北京冶金工业出版社， 1 9 8 0 ． [ 2 ] 朱玉霜，朱建光．浮选药剂的化学原理[ M ] ．长沙中南工 业大学出版社，1 9 8 7 ． [ 3 ] 孙传尧，印万忠。硅酸盐矿物浮选原理[ M ] ．北京科学出 版社，2 0 0 1 ． L A B O R A T O R YS C A L EM E T E L L U R G I C A LR E S E A R C HO NAO X m EC O B A L T M 矾E R A LW I T HP R 耵讧A R YS L I M 哐 ⅡC h o n g d e I ，S H E NQ i h o n g e ，Y UJ i a n g h o n g s 1 ．B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 0 1 1 4 ，C h i n a ；2 ．Z i j i n I n t e r n a t i o n a lM i n i n gC o ．，L t d ．，B e i j i n g10 0 0 8 8 ，C h i n a ；3 ．N o r t h w e s tR e s e a r c hI n s t i t u t eo f M i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B a i y i nG a n s u7 3 0 9 0 0 ，C h i n a ’ A B S T R A C T T h em a i nv a l u a b l e m i n e r a l si nt h eo r ea r el i m o n i t ea n dh e t e r o g e n i t e i nt h ef o r mo fv e r yc o m p l i c a t e d c o m p o s i t i o n ．n ec o b a l ti sp r e d o m i n a n t l ye m b a r k e di nt h eh e t e r o g e n i t e 。a n da l s o o c c u r si nl i m o n i t ei n m i n o ra m o u n t ．I nt h eo r e ，t h et w oC o - b e a r i n gm i n e r a l sa c c o u n t sf o ra b o u t1 0 ％o ft h et o t a l ，t h el e f ti s g a n g n em i n e r a l so c c u r r i n gm a i n l ya sq u a r t za n ds i l i c a t e sa c c o u n t i n gf o r 6 5 ％一7 0 ％．a n dc l a ym i n e r a l s d i s s e m i n a t e dw i t hl i m o n i t ea c c o u n t i n gf o r1 5 ％一2 0 ％．N oi n d e p e n d e n tC u - m i n e r a l s 而t hs i g n i f i c a n tg r a i ns i z e C a nb e f o u n di nt h eo r e ，t h e r ea r eo n l ym i n o ra m o u n to ff i n e g r a i n s o f C u - s u l p h i d ei n c l u d e d w i t h i n l i m o n i t ea n d C o - b r e a i n gm i n e r a l s ．T h e r e f o r e ．m o s t o fC uw o u l dg o t o g e t h e r 埘t l lh e t e r o g e n i t e i n t ot h e c o n c e n t r a t eb y 。t h ep r o c e s s ．’I h ep r e s e n tt e s t w o r kr e a c h e sar e c o m m e n d e dt e c h n i c a lp r o c e s sn a m e d “f i r s t - s t a g e b yu s i n gs p i r a lc h u t et od i s l i m ea n ds e c o n d - - s t a g eb yg r i n d i n gp l u sw e th i g h - i n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n e n d i n gw i c hf l o t a t i o n r e s p o n s i b l ef o rf i n a lC oc o n c e n t r a t ep r o d u c t i o n ”．T h et e s t w o r ki nt h i sp r o c e s sr e s u l t e d t ol i n a lc o n c e n t r a t eo f3 ．1 l ％C oa n d1 ．1 5 ％C u ． K E YW o R D S o x i d ec o b a l tm i n e r a l ；f l o t a t i o n ；w e th i g h - i n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n ． 万方数据