低品位铜钴矿浸出液中和沉钴研究

针对某低品位铜钴矿浸出—脱铜—净化后的低钴溶液,以活性氧化镁为中和剂,考察了一段沉淀工艺中和剂用量、时间、钴锰质量比(Co/Mn)等对钴及杂质沉淀效果的影响。结果表明,MgO加入量为理论量的1.20倍,沉淀时间8 h,Co/Mn=5.95时,Co、Mn沉淀率分别为88.30%和44.80%,氢氧化钴产品中Co含量36.85%,杂质Mg、Mn分别为2.15%和2.73%。基于一段沉钴优化条件,考察了两段中和沉钴循环试验。结果表明,MgO加入量为理论量的1.20倍,Co/Mn=5.95时,一段中和时间8 h,二段中和时间3 h,Co、Mn整体沉淀率分别为96.63%和34.67%,氢氧化钴产品中Co含量37.70%,杂质Mg、Mn分别为2.48%和2.85%。相比而言,两段沉钴方案Co沉淀率高,杂质Mn沉淀率低,两段沉钴方案适宜处理该低钴溶液。

富钴黄铁矿中钴微-纳米尺度赋存状态:以大横路铜钴矿为例

黄铁矿是重要的载钴矿物,自然界钴矿床中富钴黄铁矿的Co含量可达10%~20%,明显超出实验岩石学和理论计算获得的黄铁矿溶解Co的能力。目前,这些富钴黄铁矿溶解过饱和Co的机制以及Co过饱和黄铁矿是否出溶方硫钴矿尚不清楚。为探讨以上问题,本文选取吉林大横路Cu-Co矿中富钴黄铁矿为研究对象。能谱元素面扫描和电子探针分析结果显示,大横路富钴黄铁矿中Co呈不均匀分布且无规律,单颗粒Co含量变化范围较大(Py108为4.31%~9.74%、Py110为4.54%~8.83%),Co的不均匀很可能与黄铁矿的生长过程和结晶环境有关。透射电镜和原子探针分析结果显示,纳米尺度富钴黄铁矿中Co呈均匀分布,未见富Co的包裹体和方硫钴矿出溶体,Co以类质同象的形式替换Fe存在于富钴黄铁矿中。根据以上结果,我们认为大横路富钴黄铁矿中溶解过饱和的Co很可能与微晶尺寸效应有关,亚稳态Co过饱和FeS_(2)-CoS_(2)固溶体可以长期保持不变。

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。

从某浸钴渣中回收铜、钴的选矿试验研究

某浸钴渣中铜品位1.31%、钴品位0.20%,根据其中铜、钴的赋存状态,采用磨矿-一粗一扫两精浮选工艺回收浸钴渣中铜和钴,闭路试验可获得产率6.63%、铜品位16.16%、钴品位2.06%、铜回收率80.56%、钴回收率68.29%的铜钴混合精矿,实现了浸钴渣中铜、钴资源的高效富集回收。

选铁尾渣铜、钴、硫综合回收工艺研究及半工业调试

尾渣的二次资源化利用对缓解资源紧张、矿业可持续发展具有十分重要的意义。秘鲁某选铁尾渣量大,含有较高的Cu、Co、S等有价元素,其金属矿物在海水富离子介质条件下受溶解蚀变及上游选厂铁精矿脱硫降锌作业大量浮选药剂深度活化,分离回收难度较大。通过对矿石性质研究,采用阶段磨矿-混合浮选-铜与硫钴分离的工艺,在实验室小型试验的基础上进行半工业调试,取得较好的Cu、Co、S综合回收效果。

大横路铜钴矿含矿地层的物源区属性和沉积环境:对钴富集的制约

大横路铜钴矿床位于胶-辽-吉古元古代构造带北段,是我国目前探明的以钴为主的大型变沉积岩容矿型铜钴矿床。然而,关于该矿床的含矿地层物源属性及沉积时的氧化还原条件,以及二者与钴成矿之间的联系尚不清楚。本次研究以采自钻孔的贫Co和富Co变碎屑岩以及老岭群地表出露的变质碎屑岩和碳酸盐岩作为研究对象,开展了详细的全岩地球化学以及C-O-S同位素研究,对比含矿与不含矿地层的物源属性、风化程度以及沉积时水体氧化还原环境的差异,进而探讨它们对Co(富Co硫化物)富集的制约。钻孔及地表的大栗子组变碎屑岩的地球化学特征表明含矿的大栗子组样品相对老岭群其他组样品更加富集Fe_(2)O_(3)^(T)和Sc且具有更低的Zr/Sc比值,这表明含矿地层中具有更多的镁铁质岩石来源的碎屑物质的输入。这与大栗子组中Hf含量小于8300×10^(-6)以及ε_(Hf)(t)值大于+2.3的碎屑锆石的比例更高是一致的。富Co的绢云千枚岩(变质页岩)相比贫Co样品具有更高的校正后化学蚀变指数CIA(大于83)、化学风化指数CIW(大于89)和斜长石蚀变指数PIA(大于85),这表明前者的母岩区经历了较高程度的化学风化,导致了含矿岩石中具有更高的黏土矿物含量。此外,富Co样品显示了更低的Fe^(3+)/Fe^(2+)比值,表明了其形成于相对较为还原的沉积环境。综上所述,在大横路铜钴矿的赋矿岩石大栗子组绢云千枚岩的原岩沉积时,其更高的基性源区组份、母岩区较高的化学风化程度以及相对较为还原的沉积环境为Co的初始富集提供了有利条件。这一研究结果为深入探讨该类型矿床的成矿机制提供了重要依据。

富钴铜冶炼渣预浸—氧压浸出工艺研究

铜冶炼过程中产生的冶炼渣含有较多的铜、钴等有价金属,从冶炼渣中回收这些有价金属具有重要经济价值和环保意义。以Cu含量8.26%、Co含量1.52%的富钴铜冶炼渣为原料,采用预浸——氧压浸出工艺对其进行处理。系统考察了酸矿比、反应温度、反应时间、氧分压、液固比对Co、Cu、Fe浸出率浸出效果的影响,得出最佳工艺条件为:液固比3、反应温度230℃、反应时间1.5 h、酸矿比350 kg t、磨矿细度—0.074 mm占75%、氧分压0.2 MPa,在该条件下,Co、Cu、Fe浸出率分别达到98.38%、95.34%和2.07%。相较于常压浸出,该工艺能有效降低酸耗和浸液中铁离子浓度。

沉积岩-变沉积岩型铜钴矿品位、资源量特征及其找矿勘查意义

沉积岩-变沉积岩型铜钴矿在全球铜、钴资源中占据重要地位,其中钴资源量超过全球总量的48%,产量约占全球的68%以上;铜资源量全球占比20%,仅次于斑岩铜矿。沉积岩-变沉积岩型铜钴矿赋矿围岩类型多样,不同赋矿围岩铜钴矿品位吨位特征及其控制因素鲜有研究,因此对收集的98个陆上沉积岩-变沉积岩型铜钴矿进行了统计分析。全球陆上沉积岩-变沉积岩型铜钴矿可进一步细分为角砾岩型、页岩型、砂岩型和变质岩型4种类型,主要分布在中非刚果(金)和赞比亚,其次为中国、美国、芬兰和澳大利亚。不同赋矿围岩铜钴矿的Cu品位、Co品位、Cu/Co值、铜和钴资源量特征对比分析表明:角砾岩型以较高的Co、Cu品位为特征,且异常高铜、钴资源量也主要为角砾岩型;砂岩型和页岩型总体以较低的Co品位为特征,页岩型具有较高的Cu/Co值;变沉积岩型总体以较低的Cu品位、Cu/Co值以及铜和钴资源量为特征。沉积岩-变沉积岩型铜钴矿Cu、Co品位和Cu/Co值以及铜、钴资源量特征主要受金属来源和多期热液流体作用影响。Cu、Co超常富集是多种因素(如基底镁铁质—超镁铁质岩、低品位铜钴矿化、富钴页岩和后期改造等)综合作用的结果。变沉积岩型铜钴矿较低的Cu品位和资源量则可能是Cu活化迁移过程中发生了显著的地球化学扩散。我国沉积岩-变沉积岩型铜钴矿分布的相对广泛性和较低资源量之间的不匹配性较为突出,可能指示仍具有较大找矿勘查潜力。未来沉积岩-变沉积岩型铜钴矿找矿勘查应聚焦高品位隐伏矿。

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)如瓦西铜-钴矿床表生成矿过程及其勘探意义

中非成矿带刚果(金)如瓦西(Ruashi)铜-钴矿床经历了表生成矿作用,但其研究薄弱。在野外地质调查、室内矿物学观察和矿山生产勘探的基础上,对如瓦西铜-钴矿床的表生分带组构与次生富集规律进行研究。结果表明,该矿床原生矿体由黄铜矿、斑铜矿、硫铜钴矿等含铜硫化物矿物组成,矿石品位铜在1%~2%、钴在0.1%~0.3%范围内。矿床在近地表发生表生氧化作用后,上部形成了氧化带,可进一步划分为3个亚带:(1)完全氧化亚带;(2)淋滤亚带;(3)次生氧化物富集亚带。上部完全氧化亚带发育富钴氧化物堆积体“矿帽”(钴品位在1%~3%,部分可达12%),淋滤亚带几乎不含铜、钴金属矿物,次生富集氧化物亚带由孔雀石、硅孔雀石、蓝铜矿、胆矾、水胆矾等氧化物矿物和碳酸盐矿物组成,矿石品位铜在5%~10%、钴在0.8%~1.0%范围内,相对原生矿石富集了3~5倍。下部为次生硫化物富集带,出现蓝铜矿、辉铜矿等次生硫化物矿物,矿石品位铜在3%~5%、钴在0.3%~0.8%范围内,相对原生硫化矿富集了1~3倍。综合分析认为,如瓦西铜-钴矿床表生成矿作用受岩石地层、地质构造和地下水等因素的控制,次生富集作用明显提高了矿石品位和矿床开发价值,形成了氧化物富铜-钴矿、硫化物富铜-钴矿和碳酸盐岩接触带附近的氧化物富铜矿及黑色富钴矿等类型的高-特高品位矿体。经勘探验证,在矿区深边部新揭露高品位矿石资源量256万吨,平均品位铜为3.68%、钴为0.44%,可采储量143万吨,平均品位铜为3.53%、钴为0.32%。该研究可为矿区及区域同类型矿山硫化矿演化成氧化矿的表生富集过程及深边部找矿预测提供科学依据。

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。

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.

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)某地铜钴矿工艺矿物学研究

刚果金某地铜钴矿含Cu 10.82%,Co 13.04%,为查明该矿区铜钴的赋存状态,对其在偏光显微镜和扫描电镜下进行了研究,查明了矿石的化学成分、矿物组成、主要矿物的嵌布特征,以及铜钴元素的赋存状态,为后续的选矿和冶金工艺提供了理论基础。

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。

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%。

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。

刚果(金)迪兹瓦东矿床低品位铜钴矿工艺矿物学特征

为合理开发利用刚果(金)迪兹瓦东矿床铜钴低品位矿提供理论依据,利用化学分析、MLA矿物自动定量分析系统,结合显微镜分析等综合手段对该矿进行了工艺矿物学研究,指出影响铜钴浸出的矿物学因素。研究结果表明,Cu、Co品位分别为0.98%、0.07%,铜的氧化率为92.35%,氧化铜矿物主要为孔雀石、磷铜矿和绿松石,钴矿物主要为铜钴硬锰矿、水钴矿和硫铜钴矿。孔雀石和磷铜矿的嵌布粒度较粗,大于0.02 mm占约93.38%,水钴矿-铜钴硬锰矿嵌布主要粒度范围为0.02~1.28 mm。矿石中的大部分铜较易浸出,耗酸矿物少,利于湿法冶炼。

赞比亚某铜钴矿石工艺矿物学性质对可浮性的影响

这是一篇矿业工程领域的论文。矿物的工艺矿物学性质是选矿工艺的前提,查明矿石细度、目的矿物单体解离度等对矿石可浮性的影响,可为选择合适的浮选条件提供指导。为此,通过X射线荧光分析、X射线粉晶衍射分析、扫描电镜和偏光显微镜等分析手段对某铜钴矿石进行了系统的工艺矿物学研究。在工艺矿物学研究的基础上,对该铜钴矿采用在磨矿细度-0.074 mm 70%的条件下,按照一粗两扫两精的浮选流程开展闭路实验,获得铜品位21.04%、钴品位9.83%,铜回收率92.88%,钴回收率92.84%的硫化精矿产品。

刚果(金)迪兹瓦铜钴矿东矿床地质特征及深部找矿潜力分析

迪兹瓦(Deziwa)铜钴矿依据矿体分布空间关系,划分为主矿床和东矿床。迪兹瓦矿床位于中非新元古代铜钴多金属矿带的西段,卢弗里安(Lufilian)弧形构造带之外部褶皱逆冲带中部。矿区出露地层以新元古界加丹加超群罗恩群、孔德龙古群和恩古巴群地层为主。该区经历了多次推覆运动,相互叠加,构造主要为褶皱及断裂(块)构造,整体相对比较复杂。迪兹瓦东矿床铜钴矿体赋存于加丹加超群恩古巴群利卡西亚群(Likasi)的(Ng1.1)内,呈层状或似层状产出,并受成矿后的推覆构造制约;该矿床属于同生沉积-热液改造型铜钴矿床,且以后期叠加改造和风化淋滤富集为主。综合分析认为,迪兹瓦铜钴矿东矿床主要矿体E1东西两侧及深部尚未进行工程封闭控制,仍有扩储空间。