江北某硫钴矿可选性试验报告.doc

江北某某硫钴矿可选性试验报告 一、前言 为了合理利用国家资源，开发低品位硫钴矿。受业主委托对江北某硫钴矿矿石进行回收硫钴矿石可选性试验，以便了解该矿石的价值、选矿指标和选矿工艺条件。 试样由业主负责采取，试验矿样于2007年2月26日送至我公司，其中铁矿试样1080Kg。 在实验室条件下，磨至-0.076mm80，经过一粗一精二扫流程选别，在原矿钴品位0.053，可获得精矿产率8.40，钴品位0.51，回收率80.99的指标。 试验研究达到了目的，完成了业主提出的的要求。 二、矿样的采取与制备 选矿试样由甲方进行采样设计，并由甲方采集后送交乙方。甲方送来矿样合计1080Kg, 矿样全部为块状，业主介绍来自主矿区浅表部，并确定主要矿物基本可以代表该矿区的矿石性质。 原矿经破碎、混匀后进行化学分析及试验研究。 三、矿石特征 1、矿石成分 显微镜观察金属矿物主要为赤铁矿、褐铁矿，其次为黄铁矿。脉石矿物为石英、粘土矿物、碳酸盐矿物，少量电气石、黝帘石等。 赤铁矿灰白色，它形晶；粒状，少数为叶片状，粒径0.001～0.05mm。含量45～48。 褐铁矿灰色微带淡蓝色，纤维状～隐晶质集合体，集合体粒径0.005～0.35mm。具褐红色内反射色，分布于赤铁矿及脉石矿物粒间，交代赤铁矿，部分集合体中含赤铁矿的交代残余包体。含量35～40。 黄铁矿浅铜黄色，半自形晶，多数为五角十二面体晶形，部分晶体呈碎裂状。粒径0.02～1.2mm。呈星点状、脉状分布。含量8～10。 石 英它形粒状，粒径0.005～0.03mm，分布于粘土矿物集合体中。含量22～25。 粘土矿物显微鳞片状集合体，粒径0.005mm。含量15～18。 碳酸盐矿物不规则状，粒径0.03～0.25mm，分布于赤铁矿粒间或呈脉状分布，少数分布于黄铁矿边缘。含量5～8。 电气石偶见，浅黄～蓝绿色，中正突起，自形晶，短柱状。粒径0.01～0.03mm。分布于粘土矿物集合体中。 黝帘石浅黄褐～深蓝绿色，高正突起，自形晶，短柱状。粒径0.01～0.05mm，分布于石英或赤铁矿粒间。含量3～5。 含钴矿物含钴矿物为细小的硫钴矿或辉钴矿包体（粒径0.02mm）包裹于黄铁矿中，其次呈类质同象赋存于黄铁矿中，少部分在赤铁矿裂隙充填。 2、矿石结构构造 从显微镜观察光片发现，矿石结构主要有2个类型它形晶的粒状结构赤铁矿、黄铁矿呈它形粒状；隐晶质和叶片状结构黄铁矿呈交代残余体分布于褐铁矿或赤铁矿集合体中。 矿石构造主要有条带状构造、角砾状、浸染状构造。 3、原矿多元素分析 原矿多元素分析结果见表1 表1 原矿多元素化验分析结果 成分 TFe CaO SiO2 Al2O3 MgO S P 含量 23.93 3.72 36.18 0.073 2.18 2.19 0.036 成分 Cu Pb Zn Co As Au Ag 含量 0.019 0.14 0.18 0.052 0.005 0.20 -- 4、矿样铁物相分析 矿样铁物相分析结果见表2 表2 铁物相分析结果 矿物名称 铁相含铁量 占有率 Fe3O4 0.21 0.90 Fe2O3 19.27 82.56 FeS2 2.28 9.77 FenSn1 0.11 0.47 FeCO3 0.25 1.07 FeSiO3 1.22 5.23 TFe 23.34 100.00 四、选矿试验 作为可选性试验，主要内容包括各作业条件试验及闭路试验。 1、试验方案确定 我们国家钴资源不是很多，相对选矿技术发展不是很快，在硫钴矿选矿领域，也出现了一些新技术，新工艺和新设备，多数已成功应用在工业生产上，生产技术指标也在不断改进。目前硫钴矿选矿技术主要有采用浮选，当脉石矿物易磨，单体解离度较粗的矿石，易采用一次磨矿若干次浮选工艺，为节省建设投资创造良好条件。对难选的细粒嵌布矿石，采用多段磨矿，多次选别是必要的，可以在较粗的磨矿粒度条件下，分出部分高品位的精矿，进一步的减少粗精矿的再磨矿量，防止高品位精矿过磨，减少金属流失。对于上述两种工艺，针对实际情况和业主意图，首选应该是一次磨矿若干次浮选工艺，。 2、选矿条件试验 （1）、 磨矿粒度试验 将矿样磨至不同粒度，应用3L、0.5L试验浮选机进行浮选试验，试验结果见表1. 原 矿 磨矿 -200目变量 4′ H2SO4 3000g/t 4′ 丁黄药 200g/t 2油 40g/t 10′ 硫精矿 尾矿 图1 浮选磨矿细度试验流程 表3 不同磨矿粒度试验结果 磨矿粒度 -200目 产品名称 产 率 （） 品位 回收率（） S Co S Co 60 精矿 7.39 13.98 0.24 44.72 34.11 尾矿 92.61 1.38 0.037 55.28 65.89 原矿 100.00 2.31 0.052 100.00 100.00 70 精矿 7.96 14.63 0.26 50.41 39.80 尾矿 92.04 1.29 0.034 49.59 60.20 原矿 100.00 2.31 0.052 100.00 100.00 80 精矿 7.69 15.66 0.28 52.13 41.41 尾矿 92.31 1.20 0.033 47.87 58.59 原矿 100.00 2.31 0.052 100.00 100.00 由表8结果可见，随着磨矿细度提高，精矿品位硫钴含量提高，回收率且呈下降趋势。磨矿细度达-0.075mm80时，粗选精矿钴回收率能达到52以上，说明矿石中硫钴比较易选。同时看出钴高硫高，钴低硫低，该结果也充分说明钴主要与黄铁矿共生，能通过硫的回收，钴在硫精砂中富集。 （2） 活化剂种类及用量探索试验 原 矿 磨矿 -200目80 4′ 活化剂变量 4′ 丁黄药 250g/t 2油 40g/t 10′ 硫精矿 尾矿 图2 浮选活化剂种类及用量试验流程 表4 活化剂种类及用量探索试验结果 条件 产品名称 产率 钴含量 钴分配率 硫酸3000g/t 精 矿 7.58 0.28 40.03 尾 矿 92.42 0.034 59.97 给 矿 100.00 0.053 100.00 硫酸4500g/t 精 矿 7.88 0.29 43.14 尾 矿 92.12 0.032 56.86 给 矿 100.00 0.053 100.00 硫酸6000g/t 精 矿 7.80 0.29 43.19 尾 矿 92.20 0.032 56.81 给 矿 100.00 0.053 100.00 硫酸硫酸铜 4500300 g/t 精 矿 7.84 0.29 43.12 尾 矿 92.16 0.032 56.88 给 矿 100.00 0.053 100.00 硫酸硫酸铜 4500600 g/t 精 矿 7.70 0.30 43.39 尾 矿 92.30 0.03 56.69 给 矿 100.00 0.053 100.00 硫酸硫酸铜草酸 4500400300 g/t 精 矿 8.12 0.31 43.35 尾 矿 91.88 0.032 56.65 给 矿 100.00 0.053 100.00 草酸硫酸铜 800600 g/t 精 矿 7.93 0.26 38.95 尾 矿 92.07 0.034 61.05 给 矿 100.00 0.053 100.00 硫化钠硫酸铜 1000400 g/t 精 矿 8.96 0.24 40.57 尾 矿 91.04 0.037 59.43 给 矿 100.00 0.053 100.00 硫化钠硫酸铜 2000400 g/t 精 矿 8.70 0.23 43.16 尾 矿 91.30 0.033 56.84 给 矿 100.00 0.053 100.00 表4看出，当硫酸用量4500g/t以上，与混合活化剂使用效果相当，在酸性介质中选别效果好于碱性介质。 （3） 捕收剂种类及用量探索试验 浮选捕收剂种类及用量试验流程见图3，试验结果见表5。 表5 捕收剂种类及用量探索试验结果 条件 产品名称 产率 钴含量 钴分配率 丁基黄药100g/t 精 矿 6.73 0.31 40.14 尾 矿 92.98 0.032 59.86 给 矿 100.00 0.052 100.00 丁基黄药200g/t 精 矿 7.85 0.29 43.79 尾 矿 92.15 0.032 57.21 给 矿 100.00 0.052 100.00 丁基黄药300 g/t 精 矿 8.79 0.26 43.95 尾 矿 91.21 0.032 56.05 给 矿 100.00 0.052 100.00 乙基黄药丁基黄药 150 g/t 50 g/t 精 矿 8.18 0.28 44.03 尾 矿 91.82 0.033 55.97 给 矿 100.00 0.052 100.00 乙基黄药丁基黄药 100 g/t100 g/t 精 矿 7.44 0.31 44.36 尾 矿 92.56 0.031 55.64 给 矿 100.00 0.052 100.00 乙基黄药丁基黄药 50 g/t150 g/t 精 矿 7.96 0.30 44.38 尾 矿 92.04 0.032 55.62 给 矿 100.00 0.052 100.00 从表5可以看出，磨矿细度在-0.076mm80时，采用混合用药及乙基黄药丁基黄药（100100g/t）效果最好。 原 矿 磨矿 -200目80 4′ H2SO4 4.5kg/t CuSO4 300g/t 4′ Na2SiO3 1.0kg/t 2ˊ 捕收剂变量 2油 40g/t 10′ 硫精矿 尾矿 图3 浮选捕收剂种类及用量试验流程 （4） 抑制剂种类及用量探索试验 原 矿 磨矿 -200目80 4′ 硫酸4500g/t CuSO4400g/t 3′ 抑制剂变量 2′ 丁基黄药 250g/t ，2油 40g/t 10′ 硫精矿 尾矿 图4 浮选抑制剂种类及用量试验流程 表6 捕抑制剂种类及用量探索试验结果 条件 产品名称 产率 钴含量 钴分配率 水玻璃1000g/t 精 矿 8.01 0.30 44.53 尾 矿 91.99 0.032 55.47 给 矿 100.00 0.054 100.00 水玻璃2000g/t 精 矿 7.02 0.34 44.20 尾 矿 92.98 0.032 55.80 给 矿 100.00 0.054 100.00 CMC150g/t 精 矿 8.25 0.28 42.79 尾 矿 91.75 0.033 57.21 给 矿 100.00 0.054 100.00 水玻璃CMC 1000g/t30g/t 精 矿 7.07 0.35 45.86 尾 矿 92.93 0.031 54.14 给 矿 100.00 0.054 100.00 水玻璃CMC 1000g/t 60g/t 精 矿 6.40 0.36 44.29 尾 矿 93.60 0.031 55.71 给 矿 100.00 0.054 100.00 氟化钠 1000g/t 精 矿 7.45 0.33 45.55 尾 矿 92.54 0.032 54.45 给 矿 100.00 0.054 100.00 从表6看出，采用水玻璃加CMC效果较好，取100030g/t加量。 （5）浮钴时间试验 原 矿 磨矿 粗选 5 一次扫选 精矿1 4 二次扫选 精矿2 4 精矿3 尾矿 图5 浮选时间试验流程 表7 浮选时间试验结果 产品名称 产率 （） 品位（） 回收率（） Co S Co S 精矿1 6.97 0.340 17.01 45.57 52.03 精矿2 6.69 0.196 9.88 25.21 28.99 精矿3 5.32 0.133 3.72 13.61 8.68 尾矿 81.02 0.010 0.29 15.58 10.30 原矿 100.00 0.052 2.28 100.00 100.00 采用两次扫选，总浮选时间13分钟，三精矿累计回收率达84.42。 药剂制度硫酸4500g/t ，CuSO4400g/t，水玻璃CMC（1000g/t30g/t）， 丁基黄药250g/t ，2油40g/t。 3、选矿流程试验 经过一次粗选二次扫选一次精选的闭路试验流程图见图6；经过一次粗选二次扫选二次精选的闭路试验流程图见图7；闭路流程试验选别指标见表8。 表8 流程试验选别指标 精 选 次 数 产品 名称 产 率 （） 品位 回收率（） S Co S Co 一次 精选 精矿 8.40 23.79 0.51 88.03 80.99 尾矿 91.6 0.30 0.11 11.97 19.01 原矿 100.00 2.27 0.053 100.00 100.00 二次 精选 精矿 5.99 35.11 0.63 86.55 77.01 尾矿 94.01 0.34 0.012 13.45 22.99 原矿 100.00 2.43 0.049 100.00 100.00 五、结语 1、本试验样为块矿，从主要矿物成份来分，基本有两种类型矿物，一是褐铁矿-赤铁矿型，另一是赤铁矿-黄铁矿型。本次试验对两种类型作了矿物成份和矿石构造的初步鉴定；对铁附带作了物相分析。 2、原矿含砷低，硫易上浮，钴与黄铁矿共生，精砂中硫高钴高，当硫含量超过40时，钴品位超过0.6。 3、试验中心放在提高钴回收率的探索，提高磨矿细度有利于钴的回收；在酸性介质中选别比碱性介质好。 ________________________________________________________________________________________________________ 14 江北某某硫钴矿可选性试验报告 原 矿 图6 闭路试验流程 磨矿 -0.076mm 80 4 硫酸4500g/t 硫酸铜300g/t 3′ Na2SiO3 1000g/t CMC 30g/t 2′ 乙黄药丁黄药100100g/t 2油 40g/t 粗选 ′ 6′ 精 选 扫 选I 3′ 5′ 乙黄药丁黄药5050g/t 2油20g/t 扫 选II 4′ 硫钴精矿 尾 矿