刚果(金)某铜钴矿选矿新工艺研究.pdf

2 0 1 9 年第6 期有色金属 选矿部分 2 7 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 9 ．0 6 ．0 0 6 刚果 金 某铜钴矿选矿新工艺研究 薛伟 湖南有色金属研究院，长沙4 1 0 1 0 0 摘要刚果 金 某铜钴矿含铜、钴分别为1 ．7 0 ％、o ．2 9 1 ％，铜、钴氧化率达9 0 ％以上，且具有高钙镁、贫硫、易浮脉石 含量高的特点。针对该类型矿开发出高效活化剂C c M A 8 1 l ，通过一次粗选、两次扫选、三次精选的浮选工艺即可获得品 位较高的铜钴混合精矿，与不采用活化剂的工艺相比，铜、钴回收率分别提高了1 0 ％和2 0 ％以上，精矿钴品位由1 ．8 1 ％提高 至3 ．2 2 ％，实现了铜钴资源的高效回收与利用。 关键词高氧化率；高钙镁；易浮脉石；铜钴矿 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 4 ；T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 9 0 6 一0 0 2 7 一0 5 S t u d yo nt h eN e wT e c h n o l o g yo fC o p p e I 。c o b a l tO r eP r o c e s s i n gi nD R C x U Ew e i H “竹n 以R P s P n ，．f J 咒s ￡i ￡M ￡P ，b rN D n ，P ，．r o “sM P ￡口f s ，C 矗n ，l g s 口4 j o j 0 0 ，C ，l i 咒口 A b s t r a c t T h ec o p p e ra n dc o b a l tc o n t e n to ft h ec o p p e ra n dc 。b a l to r ei s1 ．7 0 ％a n dO ．2 9 1 ％ r e s p e c t i v e l yi nD R C ． T h eo x i d a t i o nr a t eo fc o p p e ra n dc o b a l ti su pt om o r et h a n9 0 ％，a n di th a st h e c h a r a c t e r i s t i c so fh i g hc a l c i u mm a g n e s i u m ，l o wi r o n ，p o o rs u l f u ra n dh i g hc o n t e n to fb u o y a n tg a n g u e ． A k i n do fh i g h e f f i c i e n c ya c t i v a t o r 一一C C M A 811w a sd e v e I o p e df o rt h i st y p eo fo r e ．T h eh i g hg r a d ec o p p e r c o b a l tm i x e dc o n c e n t r a t ec a nb eo b t a i n e db yo n er o u g h i n g ，t w os w e e p i n ga n dt h r e es e l e c t i V e f l o t a t i o n p r o c e s s e s ．C o m p a r e dw i t ht h ep r o c e s sw i t h o u ta c t i v a t o r ， t h er e c o v e r yr a t e so fc o p p e ra n dc o b a l ta r e i n c r e a s e db ym o r et h a n1O ％a n d2 0 ％ r e s p e c t i v e l y ，a n dt h eg r a d eo fc o n c e n t r a t ec o b a l ti si n c r e a s e df r o m 1 ．8 1 ％t o3 ．2 2 ％，w h i c hr e a l i z e st h ee f f i c i e n tr e c o v e r ya n du t i l i z a t i o no fc o p p e r c o b a l tr e s o u r c e s ． I 【e yw o r d s h i g ho x i d a t i o nr a t e ；h i g hc a l c i u mm a g n e s i u m ；h i g ha r g i l l a c e o u s ；c o p p e ra n dc o b a l tm i n e 钴是一种战略资源，素有“工业味精”之称。全 球已探明钴的资源量为25 0 0 万t ，储量7 2 0 万t ，储 量高度集中在刚果 金 、澳大利亚和古巴，其中刚果 金 约占5 0 ％以上[ 1 屯] 。 随着易选铜矿资源的日益减少，难选氧化铜资 源的开发利用已引起国内外选矿科技工作者的高度 重视，开展难选氧化铜钻资源的选矿研究，开发出高 效、环保、易于实施的选矿工艺对难选氧化铜钴矿开 发利用具有十分重要的意义。 1 矿石性质 刚果 金 某铜钴矿化学多组分分析结果见表1 ， 矿石中钴的化学物相分析见表2 ，矿石中铜的化学物 相分析结果见表3 。矿物组成M L A 分析结果见 表4 。 表1 原矿化学多组分分析结果 T a b l el M u l t i c o m p o s i t i o na n a l y s i sr e s u l t so fr u n o f - m i n eo n e ，％ 收稿日期2 0 1 9 一0 3 1 8修回日期2 0 1 9 一l o 0 8 作者简介薛伟 1 9 8 3 一 ，男，陕西省韩城人，硕士。工程师，主要从事选矿技术开发。 万方数据 2 8 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第6 期 表2原矿钴化学物相分析结果 T a b l e2C h e m i c a lp h a s ea n a l y s i s r e s u l t so fc o b a l ti nr a wo r e 孔雀石、水钴矿和少量硫化铜钴矿，该矿氧化程度 高，试验拟采用硫氧混浮工艺，浮选获得铜钴混合 ／％精矿。 表3原矿铜化学物相分析结果 T a b l e3C h e m i c a lp h a s ea n a I y s i s r e s u l t so fc o p p e ri nr a wo r e ／％ 铜相原生硫化铜次生硫化铜自由氧化铜结合氧化铜合计 1 ．7 0 1 0 0 ．0 含量 0 ．0 4o ．0 61 ．4 3o ．17 分布率 2 ．4 63 ．4 28 4 ．0 31 0 ．0 8 表4原矿主要矿物组成 M I 。A 分析结果 T a b l e4 A n a l y s i sr e s u l t so fm a i nm i n e r a l c o m p o s i t i o n M L A o fr a wo r e／％ 矿物含量矿物含量 硫铜钴矿、蓝辉铜矿、辉铜矿 o ．1 0 方解石 5 ．5 6 水钴矿 O ．2 5 白云母 6 ．2 3 钴白云石 1 ．0 1 黑云母 5 ．8 3 铜钴锰氧化结合物 o ．4 1 绿泥石 1 8 ．0 3 含钴孔雀石、钴孔雀石 o ．2 8长石0 ．6 3 孔雀石 1 ．5 2 磷灰石 o ．2 9 硅孔雀石 O ．3 1 橄榄石 0 ．8 7 含铜褐铁矿 1 ．3 l 高岭石 2 ．0 2 金红石 O ．Z 2 辉石 1 ．1 4 石英 2 6 ．8 1 滑石 1 2 ．9 1 白云石1 3 ．8 1 其它 o ．4 6 合计 工艺矿物学研究表明，该矿铜、钴氧化率高，铜 高达9 4 ％，钴高达9 8 ％；绿泥石含量为1 8 ．0 3 ％，磨 矿过程中极易泥化，导致浮选过程大量消耗药剂，严 重恶化浮选体系，降低铜钴矿物回收率；滑石含量接 近1 3 ％，具有天然疏水性，严重干扰目的矿物上浮， 极易进入精矿，影响精矿品位。 2原则工艺流程 鉴于原矿中含有较高含量的滑石和绿泥石，浮 选之前需进行易浮脉石的脱除，以消除易浮脉石对 目的矿物浮选的影响，提高目的矿物上浮速度和精 矿品位[ 3 。5 ] 。选矿回收目的矿物主要为孑L 雀石、含钴 因此，该矿的原则工艺流程为原矿一磨矿～易 浮脉石脱除一铜钴浮选一铜钴混合精矿。 3试验结果与分析 试验进行了详细的磨矿细度条件试验、硫化剂 种类与用量、捕收剂种类与用量条件试验。确定了 适宜的磨矿细度为一7 4 “m 占7 8 ．5 ％；硫化钠作为 硫化剂，粗选用量为10 0 0g ／t ；丁基黄药作为捕收 剂，粗选用量为2 0 0g ／t 。以下进行了粗选活化剂种 类及用量条件试验，并在此基础上开展了常规的硫 化一黄药法和硫化一活化一黄药法的全流程开路及 闭路对比试验。 3 ．1 活化剂种类及用量试验 活化剂种类及用量条件试验流程见图1 。 易 粗精矿尾矿 0 0 0 变量 图1活化剂种类及用量条件试验流程 F i g ．1A c t i v a t o r t y p ea n dd o s a g e c o n d i t i o n st e s tp r o c e d u r e 图2 是不加活化剂与加活化剂C C M A 8 1 1 对 比，加活化剂C C M A 8 1 1 ，粗精矿铜、钴的品位有所提 高的同时，铜、钴的回收率大幅提高，铜提高1 0 ％以 上，钴提高接近2 0 ％。表5 是新型活化剂 C C M A 8 1 1 用量条件试验结果，C C M A 8 1 1 粗选适宜 的用量为7 5 0g ／t ，铜、钴的回收率较高，再增加其用 量，回收率增加幅度较小。 万方数据 2 0 1 9 年第6 期薛伟刚果 金 某铜钴矿选矿新工艺研究 2 9 表5 T a b l e5 不使用c c M A 8 l l使用c c M A 8 1 1 不使用c c M A 8 1 1使用c c M A 8 l l 图2有无C C M A 8 1 1 活化剂种类对比 F i g ．2C o m p a r i s o no ft h ep r e s e n c eo ra b s e n c eo fC C M A 8 1 1a c t i v a t o r C C M A 8 1 1 用量条件试验结果 3 ．2开路试验结果与分析 C o n d i t i o ne x p e r i m e n tf o r C C M A 81 1d o s a g e 原矿 传统硫化黄药法一般“一次粗选、四次扫选、三 次精选”工艺流程；高效浮选新工艺流程采用“一次 粗选、两次扫选、三次精选”工艺流程，见图3 ，试验 结果对比见表6 。 开路试验结果表明，硫化一黄药法和硫化一活 化一黄药法相比，硫化黄药法浮选过程目的矿物上 浮速度慢，需要多段加药，多段浮选，目的矿物才能 缓慢上浮，且尾矿损失率高；采用C C M A 8 1 1 活化， 目的矿物上浮速度显著增加，且尾矿损失率低。硫 化一黄药法精选过程钴矿物易掉槽，精选过程钴矿 物作业回收率较低，采用C C M A 8 1 1 ，可以显著提高 精矿钴品位，同时精选作业中矿钴品位较低，钴矿物 回收率高。 图3高效浮选新工艺开路试验流程 F i g ．30 p e nc i r c u i tt e s tp r o c e s so fn e wh i g h e f f i c i e n c yf l o t a t i o nt e c h n o l o g y 万方数据 3 0 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第6 期 3 ．3 闭路试验结果对比 硫化一黄药法闭路试验流程见图4 ，硫化一活 化一黄药法新工艺闭路试验流程见图5 ，试验指标见 表7 。开路基础上开展的闭路试验结果表明，与传统 表6 T a b l e6 的硫化一黄药法相比，C C M A 8 1 1 可以有效提高铜、 钴矿物的回收率，尤其对钴矿物有明显的活化作用， 不仅大幅提高了钴矿物的回收率，也提高了精矿的 钴品位。 两种工艺的开路试验指标 O p e nc i r c u i tt e s ti n d i c a t o r sf o rb o t hp r o c e s s e s ／％ 原矿 尾矿 图4 硫化一黄药法闭路试验流程 F i g ．4 C l o s e d c i r c u i tt e s tp r o c e d u r eo fv u l c a n i z a t i o n x a n t h a t em e t h o d 万方数据 2 0 1 9 年第6 期薛伟刚果 金 某铜钴矿选矿新工艺研究 3 l 原矿 精矿 图5硫化一活化一黄药法浮选新工艺闭路试验流程 F i g ．5 C 1 0 s e d c i r c u i tt e s tp r o c e d u r ef o rn e wp r o c e s so fv u l c a n i z a t i o n a c t i V a t i o n 表7两种工艺的闭路试验指标 T a b l e7C l o s e d c i r c u i tt e s ti n d i c a t o r s f o rt w op r o c e s s e s ／％ 4结论 刚果 金 某铜钻矿具有高氧化率、高钙镁、易浮 脉石矿物含量高等特点。试验进行了硫化一黄药法 和硫化一活化一黄药法两种工艺对比，结果表明， c c M A 8 1 1 活化剂活化，可以大幅提高铜、钴矿物的 上浮速度，使精选过程不易掉槽，缩短浮选工艺流 程，提高铜、钴矿物回收率和精矿钴的品位。 C C M A 8 1 1 氧化铜钴活化剂对高氧化、高钙镁型 且高含易浮脉石型的氧化铜钴矿适用性强，在刚果 金 地区具有很强的示范和推广价值，将为企业带 来巨大的经济效益和社会效益。 参考文献 [ 1 ] 薛伟．氧化钻矿选矿工艺综述及新工艺研究[ J ] ．资源信 息与丁程，2 0 1 7 ，3 2 6 9 0 9 1 ． [ 2 ] B R E M sI ，M U C H E zP ，S I s A Z w EO ，e ta 1 ．M e t a l l o g e n e s i s o ft h eN k a n ac o p p e rc o b a l ts o u t ho r e b o d y ，Z a m b i a [ J ] ．J o u m a l o fA f r i c a nE h r t hS c i e n c e s ，2 0 0 9 ，5 5 1 8 5 1 9 6 ． [ 3 ] 张立征，易运来，李晓东．等．新疆地区某高泥质氧化铜矿 选矿试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 8 2 8 1 1 ． [ 4 ] 张二林，朱雅卓，胡波，等．西藏地区某高泥质氧化铜矿选 矿试验研究[ J ] ．湖南有色金属，2 0 1 5 5 1 6 一1 8 ． [ 5 ] 尹琨，谭欣，吴卫国．刚果 金 某含易浮脉石铜钴矿选矿 试验研究[ J ] ．矿冶．2 0 】4 ，2 3 4 卜4 ． 9 1 5 4 O∞的∞∞％0佃加∞1 毖他∞ 3 O 0 7 o o 1 9 3 7 孔O ●蛇弘05 姒∞l矿矿矿 精尾原 艺 工 新 万方数据