刚果(金)地区超大型铜钴矿资源选冶工艺研究与实践

非洲铜钴矿床主要分布于赞比亚—刚果(金)铜矿带,具有储量大、品位高、矿石性质复杂等特点,这些铜钴矿石按氧化程度与脉石矿物的特性差异,可分为原生硫化铜钴矿石、低钙混合铜钴矿石、高钙混合铜钴矿石、低钙氧化铜钴矿石和高钙氧化铜钴矿石,指出应根据矿石氧化率、脉石矿物的类型(对于碱性脉石矿物必须关注Ca、Mg含量)、矿石中铜钴矿物的赋存状态、金属回收率及加工成本等因素确定其开发利用工艺,并列举了这5类代表性矿石的生产工艺及生产指标。概括说,除低钙氧化铜钴矿石宜采用直接浸出工艺外,其余各类矿石均宜采用选冶联合工艺,但浮选工艺各有特色。研究与生产实践表明,针对不同性质的矿石选用不同的选冶工艺,是获得理想分选指标的关键。

刚果(金)某铜钴矿浸出新工艺

这是一篇冶金工程领域的文章。刚果(金)某铜钴矿为氧化矿,铜钴含量分别为Cu 3.43%和Co 0.42%。本文采用浸出液五级循环浸出工艺浸出铜和钴,在硫酸用量为矿石质量的7.4%、亚硫酸钠用量为理论量的1.68倍、磨矿粒度-74μm 75%、浸出温度45℃、浸出液固体积质量比2/1~3/1、单级浸出时间4 h的实验条件下,铜浸出率96.85%、钴浸出率95.67%。该工艺在确保铜钴浸出率的情况下,比一级浸出降低硫酸用量6 kg/t、浸出过程总溶液量减少约1/4,降低了酸耗、减少了后续钴沉淀和铜萃取处理液量。

复杂铜钴共伴生矿有价金属回收综述

铜和钴是重要的战略有色金属,因其优异的理化性质应用广泛.非洲刚果(金)等地区的复杂铜钴共伴生矿,铜钴比可达3∶1,是重要的铜钴矿产资源.由于全球对铜钴需求的不断增加,从复杂铜钴共伴生矿(后续综述表述为铜钴矿)中协同提取铜、钴等有价元素意义非凡.本文综述了包括氧化矿与硫化矿在内代表性复杂铜钴共伴生矿资源的矿物学特点,全面比较和讨论了氧化矿与硫化矿的焙烧、浸出等提取工艺的区别.最后对从复杂共伴生铜钴矿中提取铜、钴的前景与挑战进行了评估.综述表明氧化铜钴矿更适合采用湿法工艺处理,而硫化铜钴矿则更适合用焙烧–浸出相结合的强化浸出工艺处理.综述中对比了铜钴矿金属提取过程中的热力学特点与动力学限制因素.

响应面法优化间接生物浸出铜钴矿中有价金属的工艺参数

在生物浸出铜钴矿的基础上,采用生物活性沥浸液为浸出剂和响应面法优化浸出工艺参数以实现铜钴矿的高效生物浸出。菌液体系包含氧化硫硫杆菌,氧化亚铁硫杆菌和嗜铁钩端螺旋菌的混合体系。经30组实验结果统计分析发现,显著影响铜钴矿中Cu和Co浸出的因素为温度、固液比、初始pH、转速,以及温度-固液比、固液比-初始pH、固液比~2和初始pH~( 2)的交互影响,而显著影响Fe浸出的因素为温度、固液比、初始pH和固液比~2的交互影响。此外,针对生物浸出铜钴矿中Cu、Co和Fe浸出率的3个预测模型R~2分别为0.986 4、0.968 7和0.938 1,表明预测模型具有较高真实性。最终,铜钴矿的最优生物浸出参数为温度47.08℃、固液比1.17%、初始pH 0.81、转速120 r/min。在优化条件下,预测值分别为Cu 99.36%、Co 91.87%、Fe 88.43%,浸出24 h后实测值分别为100%、96.53%、86.11%。

新疆某铜钴矿矿石基因特性及其对磨选的影响

为查明新疆某铜钴矿的矿石基因特性,为后续选矿工艺设计提供理论指导,本文利用电子探针、矿物自动分析系统及X射线衍射仪等对该矿床矿石的基因特性进行了研究。研究结果表明:矿石中的金属矿物主要为黄铜矿、毒砂-辉砷钴矿系列矿物和黄铁矿;矿石中的Cu赋存于黄铜矿中,93.30%的Co赋存于毒砂-辉砷钴矿系列矿物中,其余6.70%赋存于黄铁矿中,黄铜矿和毒砂-辉砷钴矿系列矿物粒度均以中细粒为主(0.010~0.300 mm),在-0.074 mm占70%的磨矿细度下,目的矿物均有一定的解离,但仍有部分为连生体,为降低磨矿成本、保证回收率和精矿品质,建议采用在磨矿细度下进行全硫化物浮选,然后粗精矿再磨后进行Cu、Co分离的选矿工艺;Co的赋存状态特征指示,浮选过程中As与Co的走向相同,会造成钴精矿中As超标,且由于毒砂-辉砷钴矿系列矿物与黄铜矿嵌布关系密切,两者很难达到完全单体解离,易造成铜精矿中As也偏高。本文通过研究新疆某铜钴矿的矿石基因特性,指出了影响磨选的矿物学因素,对后续矿物加工具有理论指导意义。

刚果(金)SCM矿区低品位高氧化率铜钴矿浮磁联合选冶试验研究

刚果(金)SCM矿区低品位铜钴矿样中,铜以自由氧化铜、结合氧化铜为主,并含少量次生硫化铜,原生硫化铜甚微;钴主要以水钴矿、菱钴矿、钴白云石等氧化钴的形式存在,铜矿物、钴矿物赋存状态复杂,回收难度大。根据矿石性质和实际生产需求,试验采用“预先浮选硫化矿-硫化浮选氧化矿-磁选-浸出”的原则流程,考察了硫化剂种类、铜钴矿浮选作业药剂制度和磁场强度等因素对铜钴分选指标的影响,考察了常规浸出条件下铜钴的浸出效果。研究结果表明:采用Na_(2)S作为氧化铜钴的硫化剂、丁基黄药为捕收剂、硫化时间4 min时,可实现自然矿浆环境中氧化铜钴的选择性分选;以磁场强度1.1 T、磁场流速1.0 cm/s、磁脉动频率16 Hz为磁选条件,磁选氧化铜钴矿硫化浮选的尾矿,可获得良好的铜钴矿磁选效果。针对含铜1.68%、含钴0.165%、氧化率94.05%的原矿,铜钴矿分选作业采用四段氧化铜浮选、三段氧化钴浮选和两段磁选的开路试验,获得了产率20.99%、铜品位6.67%、铜回收率79.91%、钴品位0.396%、钴回收率51.70%的氧化铜钴粗精矿。对开路试验获得氧化铜钴粗精矿进行硫酸浸出,用98%硫酸调节浸出矿浆酸度,在液固比5∶1、浸出时间4 h、搅拌速度200 r/min、浸出终点pH值约1.5的条件下,铜的浸出率为97.96%,钴的浸出率为91.08%,吨铜净酸为0.96 t酸/t铜。本文的研究结果可为同类型矿石的选冶处理提供一定的技术参考。

中非铜钴矿带钴矿成矿特征和富集机理

中非铜钴矿带是世界上规模大、铜钴品位高的层控型铜钴矿带,以拥有大型超大型铜钴矿床和众多的世界级铜钴矿山而闻名于世。本文综述了该成矿带的基本地质特征和矿化类型,分析了Co的超常富集机理,指出了存在的问题。中非铜钴矿带位于非洲中南部的赞比亚和刚果(金)境内,全长700 km、宽150 km,包括赞比亚铜带省矿带、赞比亚西北省矿带和刚果(金)加丹加矿带。钴矿的形成经历了裂谷期成岩成矿作用(880~735 Ma)和造山期成矿作用(530~490 Ma),分别与新元古代加丹加沉积盆地的形成发展演化和卢富里安造山作用相对应。其成因类型包括同生沉积型钴矿床和热液改造型富钴矿床。沉积型钴矿在赞比亚境内发育,钴含量相对较低;热液改造型富钴矿床在刚果(金)境内更为发育,钴含量相对较高。钴与铜共生或伴生,主要含钴矿物为硫铜钴矿、方钴矿、硫钴矿、钴黄铁矿、水钴矿、钴华、菱钴矿等。Co的超常富集与由卤水在深部交代基底岩石(矿石)形成的富金属成矿流体通过迁移-富集-沉淀作用的多期次循环有关。矿床的氧化带、原生带分带明显,局部氧化深度达到300 m,表生氧化作用往往造成钴矿化富集。该区富钴矿床整体地质研究程度较低,原生铜钴矿的成矿物质来源、成矿环境特别是铜钴超常富集机理等方面的研究需要加强。

铜钴矿酸浸渣絮凝沉降试验研究

以铜钴矿硫酸浸出渣为研究对象,开展絮凝沉降试验。结果表明,矿浆浓度为10.5%,絮凝剂浓度为0.1%时,AZ5005絮凝剂用量为70 g/t,底流矿浆浓度可达43.32%;5310絮凝剂用量为60 g/t,底流矿浆浓度可达45.30%。二者絮凝上清液均清澈,可以满足生产需求。矿浆浓度下降为5.5%时,两种絮凝剂的沉降速度变快。絮凝剂添加量为60 g/t时,AZ5005絮凝剂、5310絮凝剂的即时沉降速度分别达34.06 m/h、26.78 m/h,此时只有5310絮凝剂的上清液较清澈,可以满足生产需求。

刚果(金)某铜钴矿开采方案研究

以刚果(金)某铜钴矿为例,立足其资源分布特点,以采、选、冶三大工艺总体最优为理论基础,根据矿石性质和最佳选冶工艺对矿石类型进行再细分;结合各类矿石选冶处理工艺要求,分析了开采方案影响因素,对分期开采、选冶厂分期建设方案、开采顺序进行了研究。最终确定采用分期开采+处理规模逐步扩大+选冶工艺流程与之配套逐步过渡方式,实现处理规模与矿石体量、品位合理匹配,促进了项目的建设及可持续发展,为今后的开发决策提供借鉴和参考。

刚果加丹加省某铜钴矿矿床地质特征与找矿标志研究

某铜钴矿区整体位于赞比亚—刚果(金)铜矿带的北西部,加丹加弧形铜钴成矿带的西部,成矿地质条件较好。矿区地表出露的地层主要是第三纪河流冲积层,铜钴矿赋存在推覆体之中,岩石普遍经历了不同程度的浅变质作用,矿化分为三个矿化层位,分为10个宽带,共圈定48个矿体,矿床是受一定的层位控制的,是层控型铜钴矿床,多种找矿标志明显,研究结果对同类矿床的勘查具有一定的借鉴。

刚果(金)某铜钴矿酸浸试验研究

文章主要以某铜钴矿矿浆作为原材料,开展硫酸还原浸出。结果表明,在磨矿细度-0.074 mm占70%,终点pH为1.7、浸出温度50℃、浸出时间4h、Na_(2)SO_(3)用量为理论用量的1.5倍、液固比为4∶1的条件下,铜、钴浸出率分别达到95.61%和82.39%。为后续工业生产提供参考。

刚果(金)KOLWEZI铜钴矿露采边坡工程地质特征分析

刚果(金)KOLWEZI铜钴矿是全球铜钴矿产资源的重要产地,由于其露采边坡工程地质条件复杂,导致矿山的开采难度日趋增大。KOLWEZI铜钴矿露采边坡属高、长边坡,断裂构造发育,软弱结构面发育。通过对矿区勘探资料的分析和归纳,将矿区划分为15个工程地质岩组、36个亚岩组,并对各工程地质岩组的物理力学性质进行了深入的测试和分析。分析结果表明,矿区岩体受构造作用影响较大,岩体结构类型多为散体结构和碎裂结构,鲜见层状块状结构,不利于边坡稳定。分析结果对于保证矿产资源安全高效开采具有较大参考价值。

刚果(金)SICOMINES难选高氧化率铜钴矿工艺试验

为了高效回收利用高氧化率铜钴矿石,针对刚果(金)SICOMINES矿区铜矿石氧化率高、矿石回收效果不理想等问题,进行了浮选+磁选工艺试验研究。浮选阶段以硫氢化钠为硫化剂,戊基黄药为捕收剂,2^(#)油为起泡剂,磁选阶段采用1粗1精1扫磁选流程,最终得到了铜、钴品位分别为60.35%、0.10%,铜、钴回收率分别为21.93%、0.44%的硫化铜精矿;铜、钴品位分别为14.27%、0.66%,铜、钴回收率分别为48.87%、27.95%的氧化铜精矿;铜、钴品位分别为4.38%、0.34%,铜、钴回收率分别为8.53%、8.28%的浮选钴精矿。铜、钴品位分别为2.25%、0.32%,铜、钴回收率分别为5.84%、10.29%的磁选精矿。硫化铜精矿、氧化铜精矿、浮选钴精矿和磁选精矿合计铜总回收率为85.17%,钴总回收率为46.96%,实现了高氧化率矿石的高效回收。

刚果(金)绿纱铜钴矿湿法冶金工艺优化

绿纱铜钴矿位于刚果(金)上加丹加省卢本巴西市西北方向约70km。绿纱铜钴矿床以硫化矿为主,近地表有部分氧化矿。设计采用氧化矿和硫化矿混合浮选后沸腾焙烧,焙砂进入浸出-萃取-电积生产阴极铜,萃余液中和生产氢氧化钴的湿法冶金工序。实践表明,采用混合浮选影响铜钴的综合回收,且设备产能无法充分发挥。改造后,采用氧化矿直接浸出,硫化矿浮选-焙烧后进入湿法系统的方案,铜综合回收率大幅提升,且产能由2.5万吨/年,增加到3.5万吨/年。

刚果(金)加丹加省Semhkat铜钴矿PR740区块地质特征及控矿条件分析

Semhkat铜钴矿区位于举世闻名的赞比亚-刚果(金)铜-钴矿带的中南段。赞比亚-刚果(金)铜-钴矿带是仅次于南美洲安第斯山(智利、秘鲁及阿根廷)和北美洲美国西南部-墨西哥的世界第三大铜矿带,而其伴生的钴资源则占世界总量的1/2。本文结合最新的勘查成果,对矿区地质、矿床地质特征进行了分析,总结了矿区地质特征、矿体特征、矿石特征及围岩蚀变特征,对本区的矿床控矿条件进行了讨论,本区成矿明显受地层、构造等因素的影响,矿体赋存于发生强烈碎裂作用的罗安群矿山组(R2)地层中,形成了具有较大规模的角砾岩筒。亦受褶皱构造和逆冲推覆构造控制。认为Semhkat铜矿PR740区块找矿潜力较大。

动态搜索估值在某铜钴矿床中的应用

以国外某铜钴矿床为例,应用动态搜索估值方法对其褶皱发育的矿体进行估值,并与定向估值法进行比较。结果显示固定搜索椭球体产状唯一,仅适用于产状单一稳定的矿体估值;对于产状复杂,尤其是褶皱发育及受地层控制的矿体,采用动态搜索估值法得到的品位分布及矿体形态更加符合地质规律。通过预先建立复杂矿体的近似产状面,利用产状面的每个三角面产状属性对椭球体搜索方向进行动态控制,动态搜索估值可达到模拟复杂矿体形态的目的。

刚果(金)MKM铜钴矿床探采对比分析

为进一步深入探讨铜钴矿床的找矿工作,为矿区探矿增储提供理论依据,文章结合矿区地质特征和成矿规律,对M矿段进行了探采对比。通过对矿体特征和储量等的对比,明确了原地质勘探对矿体形态、规模的认识和控制程度,分析了勘探网度、勘探类型等影响储量变化的因素。研究区矿体形态中等偏复杂,采用50m×50m的勘探网度能较准确控制矿体的形态和规模,应该加强对构造地质的研究,提高对矿体形态控制的精准度,对后期区内找矿工作和地质条件类似矿床的勘查、设计及开采有较好参考作用。

刚果(金)FTB矿区铜钴矿地质特征及找矿方向

刚果(金)FTB矿区铜钴矿矿体呈透镜状、脉状赋存于罗安群矿山组。区内大面积出露卡莫阿-卡库拉铜矿恩古巴群含矿地层。地层、构造对成矿的控制作用明显。本文在重新梳理矿床地质特征、控矿因素和化探异常特征基础上,结合卡莫阿-卡库拉铜矿地质特征,优选出三个出露恩古巴群底部杂砾岩层位靶区为下步找矿方向,实现找矿突破,为矿山建设开发提供资源基础。

中非铜钴成矿带地质特征及铜钴矿床资源量分析

中非铜钴成矿带是世界最大的沉积型铜钴成矿带、全球最大钴矿、第三大铜矿发现区。因铜钴价格持续走高和中资企业持续关注的迫切性,本文对中非铜钴成矿带地质特征、铜钴矿床资源分布规律、权益资源量情况进行分析研究。同时,系统收集研究区学术研究成果、商业数据库、企业年报等数据,分析认为Lufilian弧形构造带是中非铜钴成矿带构造背景,从北向南依次为弧外部褶皱推覆带、穹窿地区、复式向斜带、加丹加高原。地层分为孔德龙古、恩古巴、罗安三个群,地层年龄自<573±5 Ma至879±16 Ma。含矿层位主要是罗安群矿床组,下分R2.1、R2.2、R2.3三个含矿层。矿床类型主要为碳酸盐质巨型角砾岩型、含矿页岩型、含矿砂岩型、含矿基底型铜矿,构成6个铜钴矿集区,具有等间距分布特征,间距为±20 km。截至2021年,研究区探获铜资源量1.91亿t,钴资源量1404万t。以当量铜资源量排序,>100万t的矿床33个,>1000万t级别的矿床7个。共有14个国家55家矿业企业参与铜钴成矿带勘探及开发。我国权益铜钴资源量分别为6467万t、648万t。大于50万t权益铜资源量的企业有洛阳钼业、紫金矿业、中国有色集团等10家公司,大于2万t权益钴资源量的企业有洛阳钼业、宁德时代、中国有色等10家公司。

赞比亚某铜钴矿浮选分离试验研究

赞比亚某铜钴矿原矿钴品位相对较低,目前只产出铜精矿。为了回收其中的钴矿物,达到资源的综合利用,进一步提高企业经济效益,针对该铜钴矿开展实验室浮选分离试验研究。结果表明,在原矿含铜2.17%、钴0.096%的条件下,采用铜钴混合浮选-铜钴分离工艺流程,实验室闭路试验可获得铜精矿铜品位33.62%、铜回收率93.45%,钴精矿钴品位2.32%、钴回收率53.59%的良好指标,实现了铜、钴资源的综合回收。