刚果(金)某低钴矿选矿新工艺研究

毛 竞， 薛 伟， 易运来， 李晓东

(湖南有色金属研究院，湖南 长沙 410100)

由于钴金属具有良好的物理化学性能，被广泛应用与航空航天、电池材料、催化剂、医药行业等，随着新能源汽车的发展，锂电池的需求越来越大，全球已探明钴的资源量为2 500万吨，储量720万吨，其中刚果(金)约占50%以上[1-3]。

刚果(金)虽然钴资源丰富，但是大部分属于低品位矿和伴生矿，回收率低。随着易选钴矿资源的日益减少，难选钴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，开展难选氧化钴资源的选矿研究，开发出高效环保，易于实施的选矿工艺对难选氧化钴矿开发利用具有十分重要的意义[4-5]。

1 矿石性质

刚果(金)低品位钴矿化学多元素分析结果见表1，矿石中的钴的化学物相分析见表2，矿石中的主要矿物组成MLA分析结果见表3。

表1 矿石的化学多元素分析结果(%)

表2 矿石中钴的化学物相分析结果

表3 矿石中的主要矿物组成(MLA)分析结果

工艺矿物学研究表明，该矿钴矿钴氧化率高，高达98%；绿泥石含量为14.91%，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，降低钴矿物回收率；滑石含量接近11%，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，以消除其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。选矿回收目的矿物主要为水钴矿、含钴孔雀石、铜钴锰氧化结合物和少量硫化铜钴矿。该矿氧化程度高，试验拟采用硫氧混浮工艺获得钴精矿。

因此，该矿的原则工艺流程为原矿-磨矿-易浮脉石脱除-钴浮选-钴精矿。

3 试验结果对比

目前，硫化浮选法仍是处理氧化钴矿有效的选矿工艺。随着近几年来药剂开发研究的深入，特别是难选氧化钴矿物的系列活化剂的开发与应用，为世界钴矿的开发利用提供了新的思路。本文对传统浮选工艺和高效浮选新工艺进行对比与分析。

3.1 开路试验结果对比

试验进行了详细的磨矿细度条件试验，硫化剂、活化剂种类与用量等条件试验。确定了适宜的磨矿细度为-0.074 mm占72.4%，硫化钠作为硫化剂，戊基黄药作为捕收剂。

在条件试验的基础上进行了开路试验对比，结果对比见表4。

从表4新工艺与传统硫化黄药法开路试验结果可知，前者精矿钴的品位和回收率大幅提高，且新工艺浮选段数明显减少。可见高效活化剂CCMA611能提高目的矿上浮速度，并且能促进目的矿物有效矿化，不易掉槽。

3.2 闭路试验结果对比

硫化-活化-黄药法新工艺闭路试验流程见图1，试验指标见表5。

表4 两种工艺的开路试验指标

图1 高效浮选新工艺闭路试验流程

表5 两种工艺的闭路试验指标

表5结果表明，该矿通过高效活化剂CCMA611浮选新工艺流程选别，获得的精矿中钴品位4.63%，钴回收率为70.08%，较传统硫化黄药法精矿品位提高的同时，钴回收率提高了17.58%。

4 结论

(1)刚果(金)低品位钴矿具有高氧化率、高钙镁、易浮脉石矿物含量高且等特点。针对矿石特点开发出了新型高效活化剂CCMA611，在原矿磨矿脱除易浮物后，进行“一次粗选、两次扫选、三次精选”氧硫混浮新工艺，较传统硫化黄药法相比，工艺流程短，且获得的钴精矿品位较高，同时钴的回收率提高了17%以上。

(2)本试验开发出的氧化钴活化剂—CCMA611，能使目的矿物上浮速度大大加快，不易掉槽；开发出的新工艺流程短，易于稳定和工业化。对高氧化、高钙镁型且高含易浮脉石型的氧化钴矿适用性强，在世界特别是刚果(金)铜钴矿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。