在现代工业蓬勃发展的进程中,钴作为一种关键的战略金属,广泛应用于电池、超级合金、硬质合金等诸多重要领域。钴矿,即指含有钴元素且具备开采价值的矿石,钴在其中通常以多种矿物形式存在,如常见的硫化钴矿(像辉钴矿、硫铜钴矿等)、氧化钴矿(如水钴矿、钴土矿等)。由于钴矿的品位与性质各异,钴的选矿方法也丰富多样,而浮选技术在钴矿选矿领域占据着举足轻重的地位。下面着重为大家介绍钴矿浮选,包括浮选方法、流程等。
钴矿浮选是基于矿物表面物理化学性质的显著差异,通过添加特定药剂,实现钴矿物与脉石矿物的高效分离,进而达成钴的富集与回收目标。钴矿中,钴矿物与脉石矿物在表面润湿性、电荷特性等方面存在不同,这为浮选分离提供了基础条件。在浮选过程中,通过巧妙添加药剂,能够改变矿物表面性质,使钴矿物表面由亲水转变为疏水,从而借助气泡的浮力,将钴矿物从矿浆中分离出来,得到钴精矿,提升钴的品位,为后续冶炼等环节奠定良好基础。常见的钴矿浮选方法有:正浮选、反浮选、优先浮选和混合浮选几种。
正浮选法是直接针对钴矿物进行浮选的方法。在处理硫化钴矿时,常采用这种方法。通过添加黄药类捕收剂,如乙基黄药、丁基黄药等,它们能与硫化钴矿物表面的金属离子发生化学吸附,在矿物表面形成一层疏水薄膜,显著增强矿物表面的疏水性。同时,添加松醇油等起泡剂,在矿浆中产生大量稳定且细密的气泡。在搅拌作用下,疏水的钴矿物颗粒与气泡充分接触并牢固附着,随着气泡上浮至矿浆表面,形成富含钴矿物的泡沫层,最终通过刮泡装置将其刮出,得到钴精矿。
反浮选法与正浮选法相反,它是将脉石矿物浮出,而让钴矿物留在矿浆中。在一些钴矿中,脉石矿物的可浮性相对较好,此时采用反浮选法更为合适。例如,在处理某些含硅酸盐脉石较多的钴矿时,添加能够抑制钴矿物,同时对脉石矿物有捕收作用的药剂。如使用胺类捕收剂浮选石英等脉石矿物,而添加水玻璃等调整剂抑制钴矿物,使脉石矿物优先浮出,从而实现钴矿物与脉石矿物的分离,之后再对矿浆中的钴矿物进行进一步富集处理。
优先浮选法适用于多种矿物共生的钴矿,旨在优先选出其中一种钴矿物。当钴矿中存在多种不同类型的钴矿物,且它们的可浮性存在一定差异时,优先浮选法便能发挥优势。例如,在含有硫化钴矿和氧化钴矿的矿石中,硫化钴矿的可浮性通常优于氧化钴矿。此时,可先添加对硫化钴矿具有强选择性的捕收剂,如黑药类(乙硫氮等),优先将硫化钴矿浮选出来,得到硫化钴精矿。然后,再针对矿浆中剩余的氧化钴矿,调整药剂制度,采用适合氧化钴矿的浮选方法进行回收。
混合浮选法是将多种目的矿物一起浮出,之后再进行分离。在一些复杂钴矿中,多种钴矿物以及与钴共生的其他有价值矿物,它们的可浮性相近,难以通过优先浮选逐一分离。此时,采用混合浮选法,添加能同时捕收多种目的矿物的捕收剂,如某些组合捕收剂(黄药与黑药按一定比例混合),使这些矿物一起附着在气泡上上浮,得到混合精矿。后续再通过其他方法,如重选、磁选或化学分离等,对混合精矿中的各种矿物进行进一步分离提纯,以获取不同的精矿产品。
以上是几种常见的钴矿浮选方法的介绍,在实际选矿厂中,钴如何选别,需根据钴矿石性质、选别指标等特点而定,建议根据试验结果设计适合的钴矿选矿工艺,来提高钴的选矿效率。
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