铁、金、钴矿是我国重要的矿产资源,如何提高铁、金、钴矿的资源利用率是选矿厂面临的一个重要课题。本文通过试验研究,得出铁、金、钴矿的选矿工艺流程,为选矿厂的选矿工艺提供重要的参考依据。
一、矿石性质
多元素分析结果表明,铁金钴矿主要有价元素为铁,含量为49.89%,其次是钴和金,含量分别为0.047%和0.81g/t,硅镁钙合计含量为20.89%;矿物定量分析结果表明,磁铁矿是该矿最主要的矿物,矿物量占比达到69.26%,钴矿物种类较多,有辉砷钴矿、硫锑钴矿和钴华等,脉石矿物主要为石英、长石和蛇纹石。显微镜下测定原矿块矿中磁铁矿的嵌布粒度,结果表明,磁铁矿粒度较粗,分布不均匀,主要粒度范围0.01~2.56mm,小部分磁铁矿呈微细颗粒嵌布于脉石中,难以解离。
二、工艺流程的选择与确定
矿石中主要有价元素为铁钴金,铁价值比例最高,其次是金,再次为钴。从资源综合利用角度出发,选矿流程的制定上应重点考虑铁的回收,并综合回收金和钴。铁基本赋存在磁铁矿中,钴主要赋存于辉砷钴矿、硫锑钴矿和钴华,金主要赋存在自然金和钴矿物中。对于铁,磁铁矿具有强磁性,通常采用弱磁选实现与其他矿物的分离,由于矿石中磁铁矿矿物量高达69.26%,预先采用弱磁选加以回收,可以显著的减少后续选钴和金的处理量,同时避免磁铁矿对选钴和金带来干扰。对于钴,当以硫、砷化物形式存在时,采用黄药为捕收剂,在酸性矿浆中能有效的浮选,采用重选法也可较好的回收钴的硫、砷化物及钴华,本矿石中钴主要以硫砷钴矿和砷锑钴矿形式存在,这部分钴占62.88%,此外,14.02%的钴赋存于钴华,根据钴的赋存状态,可通过浮选或重选回收钴;对于金,矿石中20.09%的金赋存在钴矿物中,这部分金可与钴矿物同时回收,57.80%的金以自然金形式存在,根据金与脉石的可浮性差异和密度差异,可以采用浮选或重选加以回收。根据矿石性质确定“先选铁后选金选钴”的技术路线。
三、选铁试验
影响选铁的主要有细度与磁场强度,分别对其进行研究。
1、磨矿细度试验
磨矿是个高能耗的作业,确定适宜的磨矿细度,实现磁铁矿单体解离,获得适宜磁选的细度,是磁选获得优良指标的前提。试验条件:磨矿细度为变量,磁场强度为0.15T,随着磨矿细度的增加,铁回收率基本没有变化,而品位不断提高,但在细度超过-0.074mm占61%,增加幅度已不大。综合考虑磨矿成本与指标,选择磨矿细度为-0.074mm占61%。
2、粗选磁场强度试验
试验条件:原矿磨至细度为-0.074mm占61%产品,磁场强度为变量。随着磁场强度的增加,铁粗精矿铁品位下降而回收率提高,综合考虑,选择磁场强度为0.15T。
四、选金选钴试验
磁选尾矿中主要有价矿物为钴矿物和金,脉石矿物主要为蛇纹石、石英、长石等。根据有价矿物与脉石矿物之间的可浮性差异,进行浮选试验研究。
1、浮选试验
原矿磨矿细度是根据选铁指标确定,对于选选钴来说,也许并不适宜,需进行浮选细度试验研究。随着磨矿细度增加,金的回收率得到提高,但在细度超过-0.074mm占86%后,不再有明显变化;在细度从-0.074mm占71%增加至-0.074mm占94%,钴的作业回收率基本没有变化,始终小于50%。考虑到金的回收,确定磨矿细度为-0.074mm占86%。
2、重选试验
为达到同时回收金和钴的目的,对磁选尾矿进行重选试验研究。磁选尾矿中主要有价矿物为钴矿物和金,脉石矿物主要为蛇纹石、石英、长石等。金的相对密度达19.3,辉砷钴矿和硫锑钴矿等钴矿物的相对密度也超过5.0,而脉石矿物的相对密度均小于3.0。从试验结果可以看出,摇床重选可获得钴品位10.22%,作业回收率69.53%,金品位197.57g/t,作业回收率72.56%的含金钴精矿。重选可以实现钴和金的同步回收。
通过某铁金钴矿选矿试验研究,确定采用“磁选-重选”联合工艺流程来获取铁精矿和含金钴精矿两个产品,得出铁、钴、金的回收率分别为93.81%、56.51%和57.21%,实现了铁金钴资源的有效回收。
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