下载文档原格式
doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.05.007刚果(金)高钴铜钴矿柱浸试验李鑫1，王含渊1，李云2（1.中铁资源集团有限公司，北京100039；2.北京矿冶研究总院，北京100160)摘要：针对刚果(金)高钴氧化铜钴矿进行实验室柱浸试验。
结果表明，不同的柱浸条件下，铜均能获得较好的浸出率，而浸钴还原剂及其在喷淋过程中的加入制度对矿石中钴的浸出率影响较大。
关键词：刚果(金)；高钴铜钴矿；柱浸；堆浸中图分类号：TF811;TF816 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2015）05-0000-00Heap Leaching of Copper-Cobalt Oxide Ores from Congo DRCLI Xin1, WANG Han-yuan1, LI Yun2（1. China Railway Resources Group Co., Ltd, Beijing 100039, China;2. Beijing General Research Institute of Mining & Metallurgy, Beijing 100160, China)Abstract：High grade cobalt-bearing copper-cobalt ores from Congo DRC were column leached in laboratory. The results show that high leaching rate of copper can be obtained under different column leaching conditions. Application of reductant and its adding method during spraying has significantly effect on cobalt leaching rate.Key words: Congo DRC; high grade cobalt-bearing copper-cobalt ores; column leaching; heap leaching湿法炼铜技术出现于20世纪60年代，目前已经成为世界上普遍采用的炼铜方法[1]，其中堆浸由于操作简单、投资省而得到广泛的应用。
硫化浮选—酸浸工艺回收某铜钴尾矿中的铜钴王振;徐龙华;肖军辉;王进明;傅开彬【摘要】四川会理某铜钴尾矿铜钴品位分别为0.84％和0.33％,-400目含量占65％,铜钴矿物氧化程度较高.为了充分回收其中的有用成分,减少金属残余对环境的潜在污染,采用硫化浮选—硫酸酸浸工艺进行了铜钴回收试验.结果表明:采用1粗2精2扫、中矿顺序返回硫化浮选流程处理该尾矿,最终可获得铜、钴品位分别为7.14％、4.15％,铜钴回收率分别为76.11％、87.16％的铜钴混合精矿;在硫酸与铜钴混合精矿质量比为15％,液固比为4∶1,浸出温度为75℃,浸出时间为100 min 的情况下用硫酸酸浸铜钴混合精矿,铜、钴的浸出率分别为86.74％、81.36％.对应试样的铜、钴回收率分别为66.01％、70.91％,较好地实现了该尾矿中有用成分的回收.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】4页(P186-189)【关键词】铜钴尾矿;硫化浮选;硫酸浸出【作者】王振;徐龙华;肖军辉;王进明;傅开彬【作者单位】西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳621010;固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010;固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010;西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳621010;固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010;西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳621010【正文语种】中文【中图分类】TD923+.7;TD925.6我国经济的快速发展有力地推动了矿产品需求的快速增长，与之对应的是尾矿堆存量的持续增长。
随着矿业开发技术的发展以及我国对矿山环境保护力度的加大，从尾矿中回收有价组分，减少残余金属对环境的影响，已成为当前矿业界研究的重要方向。
四川会理某铜钴矿尾矿中铜、钴含量较高，但由于该尾矿矿物成分复杂，铜钴矿物氧化程度非常高，且粒度微细，因而分选难度较大。
第３６卷第２期２０２０年４月湖南有色金属ＨＵＮＡＮＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳＭＥＴＡＬＳ作者简介：房孟钊（１９８８－），男，工程师，主要从事有色金属冶金工作。
·冶 金·某种铜钴矿的浸出过程试验探索房孟钊１，２，余 珊１，２，彭 明１，２，李 伟１，２，宁 瑞１，２（１ 大冶有色金属有限责任公司，湖北黄石 ４３５００２；２ 有色金属冶金与循环利用湖北省重点实验室，湖北黄石 ４３５００２）摘 要：通过对铜钴矿的浸出试验探索，得出铜钴矿样为含钴氧化矿，适宜还原酸浸，浓硫酸酸浸效果更好，还原体系为双氧水与亚硫酸钠组合。
最优试验条件为液固比５∶１，加入浓硫酸理论量的１ ５倍，按照先后顺序加入双氧水量为矿样质量５５ ５％和亚硫酸钠量为矿样质量１０％，温度７０℃，反应时间３０ｍｉｎ。
在最优的试验条件下进行铜钴矿的浸出试验，钴的浸出率达到９９％以上，铜的浸出率达到９８％以上。
关键词：铜钴矿；还原酸浸；双氧水；亚硫酸钠；浸出率中图分类号：ＴＦ８０３ ２＋１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－５５４０（２０２０）０２－００３５－０５ 非洲的刚果（金）作为钴矿资源丰富的国家，但钴的产能极低［１～５］。
中国是一个钴矿资源贫乏的大国，却是生产钴产品的大国，因此，中国的大部分钴原材料主要依赖进口［６～１０］。
在钴初级产品存在“中国生产、欧美日韩消费”的贸易格局大环境下，大冶有色金属有限责任公司积极制定钴资源发展规划，充分利用海外资源，加速钴资源的开发，开发新兴高效提钴技术，对增加我国铜钴产量，减少对进口的依赖性，具有重要的经济和战略意义［１１～１５］。
为了实现铜钴矿的低成本、高效率回收及利用，提升企业整体盈利水平，将“铜钴矿中钴资源回收与利用”纳入重点技术开发项目，并成立专项小组，已开始组织实施，旨在现有铜钴矿冶炼工艺流程下，优化钴与铜还原浸出工艺，提高钴与铜的浸出率，为后续分离钴与铜，精炼钴产品与铜产品打下坚实的基础。
从铜钴合金及含钴废料中提取钴的研究现状与展望【我来说两句】2010-12-4 10:20:48 中国选矿技术网浏览106 次收藏【摘要】：分析了钴资源与钴市场现状，提出了综合处理铜钴合金及含钴废料的必要性，介绍了从铜钴合金和含钴废料中浸出铜、钴及回收钴的方法，指出传统的火法工艺不能处理铜含量高的物料，而采用一般的酸法工艺，钴浸出率不高（只能达到95％左右）；利用液膜法和微生物浸出法，钴的浸出率最高只能达到96％，而如果采用氧化剂加低酸（酸浓度小于2mol／L）浸出，则可大大提高浸出速度和浸出率。
世界钴资源比较丰富，2005年世界钴储量为700万t，储量基础为1300万t。
世界钴储量集中分布于刚果（金）、澳大利亚、古巴、赞比亚、新喀里多尼亚、俄罗斯和加拿大等，储量总和约占世界总储量的95％以上。
我国钴资源贫乏，钴品位平均仅0.02％，个别高的为0.05％～0.而刚果（金）和赞比亚的铜钴矿，钴品位为0.1％～0.5％，高的达到2％～3％。
由于钴矿品位偏低，矿石组成复杂，所以回收工艺比较复杂，生产成本高，钴回收率低口]。
近年来，我国镍、铜、钴的消费大幅增长，但受矿产资源条件制约，我国铜、钴矿石的生产增长缓慢，铜、钴矿产品进口量逐步上升，供求矛盾日益突出。
铜钴合金是目前刚果（金）钴铜矿石深加工产品的主要形式之一，也是我国今后从非洲进口的主要钴原料之一，因此，研究从铜钴合金或含钴废料中回收钴、铜有着重要意义。
一、从含钴废料及铜钴合金中提取钴的方法钴废料种类很多，主要有废高温合金、废硬质合金、废磁性合金、废可伐合金、废催化剂和废二次电池材料等。
钴废料成分比较复杂，一般含有铜、锌、锰、镍、镉等有价金属。
铜钴合金有2种，一种是在铜冶炼过程中经转炉吹炼得到的转炉渣再经电炉还原熔炼水淬而得到的合金，其中含Cu、Co、Fe、Mn、Si等元（目前，作为钴原料的铜钴合金大量从刚果（金）、赞比亚、扎伊尔输入），另一种是熔炼氧化钴矿和8％，钴精矿的富铜产品。
矿 冶MINING * METALLURGY第30卷第2期2021年4月Vol. 30 , No. 2April 2021doi ： 10. 3969/j. issn. 1005/854. 2021. 02. 016铜钻渣氧压酸浸提取铜钻试验研究杨永强 孙留根杨玮娇张正阳（矿冶科技集团有限公司，北京100160）摘 要：硫化铜钻精矿经硫酸化焙烧一酸浸后得到的浸出渣仍含有较多的铜和钻，需进一步回收$采用加压浸出技术浸出该浸出渣提取残余的铜和钻。
研究了浸出液固比、初始硫酸浓度、浸出温度等工艺参数对铜钻渣浸出的影响$结果表明，在铜钻 渣150 g 、液固比6 : 1+初始硫酸浓度100 g/L 、常温调浆时间0.5 h 、加压浸出温度180 m 、加压浸出时间3 h 、氧气分压0. 1MPa 的最佳浸出条件下，铜和钻的浸出率可分别达到96.5%和98.1%，铁浸出率约8.3% ,大部分的铁抑制在渣中，加压浸出效果好$关键词：铜钻渣&焙烧酸浸渣&铜钻&加压酸浸&氧气中图分类号：TF802. 2& TF803. 2文献标志码：A文章编号：1005-7854（2021）02-0102-04Experimental study on extracting copper and cobalt from copper cobalt residue by oxygen pressure acid leachingYANG Yong-qiang SUN Liu-gen YANG Wei-jiao ZHANG Zheng-yang(BGRIMM TechnologyGroup ,Beijing100160,China 0Abstract : The leaching residue obtained from the copper cobatt sulfide concentrate after sulfurationroasting and acid leaching still contains a certain amount of copper and cobalt , which needs furtherrecovery.Thepressureleachingtechnology was used to extract the residual copper and cobalt from the leachingresidue.Thee f ectsofleachingliquid-solidratio ,initialsulfuricacidconcentrationandleachingtemperature on the leaching of copper and cobalt were studied. The results show that under the optimalconditionsof150gcoppercobaltresidue ,liquid-solidratioof6j1,initialsulfuricacidconcentrationof 100 g/L , pulping time of 0. 5 h at room temperature , pressure leaching temperature of 180 °C , pressureleachingtimeof3handoxygenpartialpressureof0.1 MPa !theleachingrateofcopperandcobaltcan reach 96.5% and 98. 1 % , respectively , and the leaching rate of iron is about 8.3%. Most of iron is restra8ned8nres8due !andthepressureleach8nge f ect8sgood.Key words :copper cobatt residue ； roasting acid leaching residue ； copper and cobalt ； pressure acidleaching &O 2焙烧一酸浸工艺是处理硫化铜精矿的主要技术 之一，尤其是在工业基础薄弱、电力资源不足、工人技术水平较低、加压浸出技术及火法炼铜技术难 以在当地推广应用的非洲刚果（金）地区。
生物浸出铜钴矿试验研究钻是重要的战略资源,以其熔点高、耐磨性好、强度高等优点,广泛应用于航空、航天、电器、机械制造、化学、陶瓷等工业。
随着经济的发展,对钴的需求越来越大。
本文以赞比亚的铜钴矿为研究对象,通过细菌浸出的方法,研究在不同矿浆浓度下细菌的浸出效果,以及细菌在驯化前后的对铜钴矿浸出能力对比试验,研究不同的加矿方式对铜钴矿浸出的影响。
工艺矿物学的研究表明矿石中铜的含量为23.6%,钴的含量为1.03%。
主要的金属矿物是黄铜矿和黄铁矿,脉石主要以Si02以及镁铝尖晶石为主。
矿石中的钴矿物主要是硫铜钴矿,铜矿物是以黄铜矿为主,其次还有斑铜矿、辉铜矿和铜蓝。
在经高钴离子驯化的细菌浸出体系中进行了矿浆浓度3%、5%和10%的浸出研究。
矿浆浓度3%经过9天的浸出,失重率为26.7%,Cu的浸出率为38.2%, Co的浸出率为94.5%。
矿浆浓度5%经过18天的浸出,失重率为30%,Cu的浸出率为44.8%,Co的浸出率为91.1%。
矿浆浓度10%经过22天的浸出,失重率为48.2%,Cu浸出率为51.7%,Co浸出率为89.3%。
结果表明：随着矿浆浓度的增大,浸出时间增长,失重率增大,Co的浸出率降低,铜的浸出率增加。
对原始菌和驯化菌以及驯化菌和经浸出驯化的矿菌的对比研究表明：在相同矿浆浓度下,经过22天的浸出,加入原始菌的Co的浸出率为52.7%,加入驯化菌的Co的浸出率为86.2%,加入驯化菌对Co的浸出率比加入原始菌的Co的浸出率提高了33.5%。
经浸出驯化的矿菌氧化18天后,矿浆浓度8%的失重率为45.8%,Cu的浸出率为28.5%,Co的浸出率为96.3%。
与矿浆浓度5%驯化菌浸出相比,失重率增加了15.8%,Co浸出率增加了5.2%,Cu的浸出率降低了16.3%。
三种菌的Co的浸出率的顺序为：原始菌<驯化菌<经浸出驯化的矿菌。
不同阶段加矿的细菌浸出试验表明：在32天的细菌浸出中按高菌浓度分段加矿的失重率为32.2%,Cu的浸出率为54.6%,Co的浸出率为71.4%；在36天的细菌浸出试验中按高电位加矿的失重率为44.4%,Co的浸出率为86.2%,Cu的浸出率为45.6%。
非洲某氧化铜钴矿高效浸出钴铜的工艺研究余珊; 房孟钊; 彭明; 宁瑞; 李伟【期刊名称】《《硫酸工业》》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】6页(P43-47,49)【关键词】氧化铜钴矿; 还原酸浸; 钴; 铜; 工艺研究【作者】余珊; 房孟钊; 彭明; 宁瑞; 李伟【作者单位】大冶有色金属有限责任公司湖北黄石435002; 有色金属冶金与循环利用湖北省重点试验室湖北黄石435002【正文语种】中文【中图分类】TQ111; TF811伴随着新能源汽车的出现，锂离子电池成为了主流电池。
如今锂离子电池中钴的应用比例早已超过一半，这意味着钴需求增量巨大，市场前景广阔［1］。
非洲中部地区的中非铜矿带蕴藏了全球过半的钴矿资源，尤其是刚果（金）作为钴矿资源的超级大国，但精炼钴产能却极低［2-3］。
中国钴矿资源贫乏，却是个精炼钴生产大国，大部分钴原材料主要依赖从刚果（金）进口［4］。
因此，在钴原料方面存在“非洲产矿，中国冶炼”的贸易格局。
在氧化钴矿资源方面，如原矿中的氢氧化钴、三氧化二钴等高价钴氧化物，需通过合适的还原剂进行还原浸出［5-6］。
常用的还原剂有亚硫酸及其盐［7］、铁粉［8］、二价铁离子［9］、二氧化硫［10］等。
非洲当地湿法冶炼厂由于化学试剂有限，在浸出工序中钴浸出率均不到60%［11］；国内虽然化学试剂充足，但对于品位复杂的氧化铜钴矿，采用简单的还原酸浸无法保证铜钴的高效浸出。
因此，笔者针对氧化铜钴矿浸出工艺进行专项研究与优化，在保证铜、钴高效浸出的同时，为品位复杂氧化铜钴矿的开发利用提供试验和理论依据。
1 试验部分1.1 试验材料试验所用原料取自于非洲某氧化铜钴矿，烘干后其化学成分列于表1。
试验主要试剂为浓硫酸、双氧水、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硼氢化钾，均为分析纯，来自国药集团化学试剂有限公司。
试验主要仪器为恒温磁力搅拌器以及球磨机。
1.2 试验方法取适量干燥后的上述铜钴矿样放置球磨机内磨至所需粒度备用。
第42卷第5期(总第191期)2023年10月湿法冶金H y d r o m e t a l l u r g y ofC h i n a V o l .42N o .5(S u m.191)O c t .2023从刚果(金)某低品位氧化铜钴矿石中浸出铜钴试验研究王 刚(金诚信矿山工程设计院有限公司,北京 100176)摘要:研究了采用直接酸浸法处理刚果(金)某低品位氧化铜钴矿石,考察了磨矿细度㊁液固体积质量比㊁硫酸用量㊁浸出温度和时间对铜㊁钴浸出的影响㊂在磨矿细度-74μm 占85%㊁液固体积质量比4ʒ1㊁硫酸用量150k g /t ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间90m i n 条件下,铜㊁钴浸出率分别为87.32%㊁85.52%,渣率为90.4%,实际酸耗量为129.66k g /t ,铜钴回收效果较好㊂关键词:氧化铜钴矿;低品位;浸出;硫酸;铜;钴中图分类号:T F 803.21;T F 811;T F 816 文献标识码:A 文章编号:1009-2617(2023)05-0469-05 D O I :10.13355/j .c n k i .s f y j.2023.05.006收稿日期:2023-05-06作者简介:王刚(1994 ),男,硕士,主要研究方向为稀贵金属提取分离及矿山工程设计㊂引用格式:王刚.从刚果(金)某低品位氧化铜钴矿石中浸出铜钴试验研究[J ].湿法冶金,2023,42(5):469-473.铜㊁钴是重要战略金属,广泛应用于电气㊁国防㊁机械制造等工业领域㊂随着经济快速发展,铜㊁钴需求日益增加,但目前品位较高的铜钴矿资源越来越少[1-2],因此,加大对低品位铜钴矿资源的综合开发越来越受到重视㊂从低品位氧化铜矿中提取铜钴的工艺流程主要有混合浮选铜钴 酸浸铜钴精矿[3-6]㊁优先浮选铜 强磁选钴 分别浸出铜钴精矿[7-8]㊁直接酸浸铜钴[9-11]等㊂通过浮选法或浮选-磁选联合法富集铜钴,可减少浸出药剂消耗量,极大降低设备投资成本,但该工艺存在铜㊁钴回收率低㊁工艺复杂等缺点;直接酸浸铜钴可大大简化工艺流程㊂刚果(金)某低品位氧化铜钴矿石中有价元素铜㊁钴品位较低,主要以氧化物形式赋存于矿石中,且矿石中含有大量镁绿泥石,难以用浮选法富集㊂试验在对某低品位氧化铜钴矿进行工艺矿物学分析基础上,研究了采用直接酸浸法处理该低品位氧化铜钴矿石,考察了单因素对铜㊁钴浸出的影响,优化了试验条件,以求实现对铜㊁钴的有效回收㊂1 试验部分1.1 试验原料氧化铜钴矿石:取自刚果(金)萨布韦公司选矿厂,矿石经破碎筛分(矿石粒度<2m m )后,混匀㊁缩分㊁冷藏,选取部分矿样进行工艺矿物学研究,矿石的理化性质㊁化学元素㊁主要元素的物相和矿物组成分析结果见表1~5㊂表1 矿石的理化性质矿石粒度/m m 矿石密度/(103k g㊃t -1)矿石含水率/%含泥率/%(以<0.018m m 记)<22.6726.54表2 矿石的主要化学元素组成%C uC oA sðF eZ nP bA u*A g*3.50.180.0063.890.0170.0120.234.9C a OM gO S i O 2SCA l 2O 3H g 2.1711.4452.910.413.417.54*.单位为g /t㊂表3 铜的物相分析结果铜物相w (铜)/%分布率/%自由氧化铜2.9283.76次生硫化铜0.041.15原生硫化铜0.339.47氧化铁等矿物结合铜0.174.88硅酸盐矿物结合铜0.030.75总计3.49100.00湿法冶金2023年10月表4钴的物相分析结果钴物相w(钴)/%分布率/%氧化钴0.15985.94硫化钴0.02010.81其他矿物0.0063.24总计0.185100.00表矿物组成及含量分析结果由表1看出:矿石经破碎筛分后,含泥率达6.54%㊂由表2看出:矿石中主要有价元素为铜和钴,质量分数分别为3.5%和0.18%,脉石元素C a O和M g O质量分数较高,两者合计达13.61%㊂由表3看出:铜主要以自由氧化铜为主,分布率达83.76%,硫化铜分布率仅有10.62%㊂由表4看出:钴主要以氧化钴为主,含量达85.94%,硫化钴仅有10.81%㊂由表5看出:铜矿物主要为孔雀石㊁假孔雀石㊁黄铜矿等,其中孔雀石为主;钴矿物主要为水钴矿和硫铜钴矿/硫砷钴矿,其中水钴矿占绝大多数,脉石矿物主要为石英㊁白云母㊁菱镁矿和镁绿泥石等,矿石类型为氧化铜钴矿㊂由于矿石中含泥多,氧化铜/氧化钴矿物含量高,采用浮选法富集铜钴,易造成大量铜钴矿物损失[12-13];另外,矿石中还含有大量镁绿泥石,会增加矿浆黏性,大量脉石矿物会通过浮选富集到精矿中[14],不利于提升精矿品质㊂因此,针对这一含泥多㊁低品位的氧化铜钴矿石,试验研究采用直接酸浸工艺处理,以求实现矿石中有价元素铜㊁钴的综合回收㊂1.2试验原理实际生产中,针对以氧化铜/钴矿物为主的矿石多采用硫酸浸出㊂其中,氧化铜矿物和二价钴氧化物会与硫酸反应,分别转化为易溶于水的硫酸铜和硫酸钴进入溶液;而三价钴氧化物因酸溶性较差,需通过添加适量还原剂或升高浸出温度等方法提高钴浸出率,试验选择硫酸亚铁(F e S O4)为还原剂㊂发生的主要化学反应如下[15-16]:C u O+H2S O4ңC u S O4+H2O;C u2O+H2S O4ңC u S O4+C u+H2O;C o O+H2S O4ңC o S O4+H2O;C u C O3㊃C u(O H)2+2H2S O4ң2C u S O4+C O2ʏ+3H2O;C u5(P O4)2(O H)4+5H2S O4ң5C u S O4+2H3P O4+4H2O;C o(O H)2+H2S O4ңC o S O4+2H2O; 2C o O(O H)+2F e S O4+3H2S O4ң2C o S O4+F e2(S O4)3+4H2O㊂1.3试验方法每次试验取矿样100g,添加到球磨机(X MQ 型,ϕ150ˑ50,磨矿浓度70%)中研磨,之后将矿样置入500m L烧杯中,加入适量水㊂再将烧杯置于恒温水浴锅(HH-2型)中,待温度达设定值,保温一定时间,开启搅拌装置(J J-1型),并加入适量配制好的硫酸,开始浸出,同时计时㊂浸出结束后,取浸出渣,洗涤㊁过滤㊁烘干㊁称重㊁混匀㊁缩分,测定其中铜㊁钴含量,计算浸出率㊂试验用硫酸和硫酸亚铁均为工业级㊂2试验结果与讨论2.1磨矿时间㊁磨矿细度对铜㊁钴浸出的影响为便于对比研究,用矿石粒度为-74μm占比代表磨矿细度,磨矿时间对磨矿细度的影响试验结果如图1所示㊂可以看出:随磨矿时间延长,磨矿细度-74μm占比逐渐增大后趋于平缓,说明磨矿效率随磨矿细度-74μm占比增大而逐渐降低㊂图1磨矿时间对磨矿细度的影响㊃074㊃第42卷第5期王刚:从刚果(金)某低品位氧化铜钴矿石中浸出铜钴试验研究在液固体积质量比4ʒ1㊁硫酸用量150k g /t (终点p H 约为1.5)㊁浸出温度80ħ㊁浸出时间90m i n 条件下进一步考察了磨矿细度对铜㊁钴浸出率影响,试验结果如图2所示㊂图2 磨矿细度对铜㊁钴浸出率的影响由图2看出,磨矿细度对铜浸出影响较小,但对钴浸出率影响较大:磨矿细度-74μm 占50%~90%时,铜浸出率稳定在87%左右,钴浸出率随磨矿细度-74μm 占比增大而升高;在磨矿细度-74μm 占比增至85%后,铜㊁钴浸出率升高幅度均不大,趋于平稳㊂综合考虑能耗等因素,确定磨矿细度-74μm 占比85%左右为宜㊂2.2 硫酸用量对铜㊁钴浸出的影响试验条件:磨矿细度-74μm 占比85%,液固体积质量比4ʒ1,浸出温度80ħ,浸出时间90m i n㊂硫酸用量对铜㊁钴浸出率的影响试验结果如图3所示㊂图3 硫酸用量对铜㊁钴浸出率的影响由图3看出:随硫酸用量增大,铜㊁钴浸出率明显升高;硫酸用量增至150k g /t 时,铜㊁钴浸出率分别为88.12%和87.69%;继续增大硫酸用量,铜㊁钴浸出率变化不大,趋于稳定㊂矿石浸出过程中,硫酸不但会浸出铜钴矿物,还会与碱性脉石矿物作用,因此,硫酸用量是影响铜㊁钴浸出率的重要因素之一㊂综合考虑,确定硫酸用量以150k g/t 为宜㊂2.3 浸出温度对铜㊁钴浸出的影响在浸出氧化钴矿物时,由于C o3+氧化物不溶于水,微溶于酸,试验采用还原性较强的F e S O 4作还原剂,将其还原成易溶于酸的C o2+化合物[17],以提高钴浸出率㊂试验条件:磨矿细度-74μm 占比85%,液固体积质量比4ʒ1,硫酸用量150k g /t ,浸出时间90m i n ,添加F e S O 4并保持溶液中F e 2+初始质量浓度为0.6g /L ,即F e S O 4为钴所需理论量的1.0倍㊂浸出温度对添加F e S O 4前后铜㊁钴浸出率的影响试验结果如图4所示㊂图4 浸出温度对铜㊁钴浸出率的影响由图4看出:在相同浸出温度条件下,添加F e S O 4的铜㊁钴浸出率更高,但铜㊁钴的浸出率升幅有限㊂这说明矿石中大部分氧化钴矿物为酸溶性的C o 2+氧化物,需要还原后才能浸出的C o3+氧化物极少㊂由图4还可看出:浸出温度为20ħ时,钴浸出率很低,仅为53%左右,随温度升高,钴浸出率大幅升高,说明温度对钴浸出率影响较大;但温度升至60ħ后,铜㊁钴浸出率升幅不大,趋于稳定㊂可见,浸出此类矿石时,可通过升高温度强化钴的浸出㊂综合考虑生产成本等因素,确定浸出温度以60ħ为宜㊂2.4 浸出时间对铜㊁钴浸出的影响试验条件:磨矿细度-74μm 占比85%,液固体积质量比4ʒ1,浸出温度60ħ,硫酸用量150k g/t ,浸出过程中补充纯水以保持溶液体积恒定㊂浸出时间对铜㊁钴浸出率的影响试验结果如图5所示㊂㊃174㊃湿法冶金 2023年10月图5 浸出时间对铜㊁钴浸出率的影响由图5看出:铜㊁钴浸出速度均较快,铜在浸出30m i n 时基本浸出完全,钴在浸出60m i n 时基本浸出完全;继续延长浸出时间,铜㊁钴浸出率均无明显升高㊂综合考虑,确定浸出时间以90m i n 为宜㊂2.5 硫酸亚铁用量对铜㊁钴浸出的影响试验条件:磨矿细度-74μm 占比85%,浸出温度60ħ,液固体积质量比4ʒ1,硫酸用量150k g/t ,分别保持浸出溶液中F e 2+初始质量浓度为0.3㊁0.6㊁0.9㊁1.5g /L ,即F e S O 4分别为钴所需理论量的0㊁0.5㊁1.0㊁1.5㊁2.5倍㊂硫酸亚铁用量对铜㊁钴浸出率的影响试验结果如图6所示㊂图6 硫酸亚铁用量对浸出率的影响由图6看出:还原剂F e S O 4用量对铜㊁钴浸出率影响不大,这进一步说明该矿石中的钴矿物多为酸溶性较好的氧化钴,而酸溶性较差㊁能还原的C o3+氧化物极少㊂为减少试剂耗量㊁降低生产成本,实际生产中不建议添加F e S O 4,可通过适当升高温度㊁强化磨矿等其他方式强化钴的浸出㊂2.6 综合试验根据单因素试验结果,确定优化浸出条件为:磨矿细度-74μm 占比85%,浸出温度60ħ,液固体积质量比4ʒ1,硫酸用量150k g/t ,浸出时间90m i n ㊂在该条件下进行综合验证试验,结果见表6㊂可以看出:在优化条件下,铜㊁钴平均浸出率为87.32%和85.52%,渣率为90.4%,酸耗量为129.66k g /t ,较好地实现了有价元素铜㊁钴的综合回收㊂表6 综合试验结果序号C u2+浸出率/%C o2+浸出率/%渣率/%酸耗量/(k g㊃t -1)186.8084.8190.5128.86287.8386.2290.3130.46平均87.3285.5290.4129.66用显微镜对浸出渣进行观察分析发现,其中铜矿物主要为黄铜矿,粒度较细,一般为5~38μm ,其次为少量铜蓝㊁斑铜矿㊁辉铜矿㊁蓝辉铜矿,偶见孔雀石㊁赤铜矿等;钴矿物主要为硫铜钴矿,偶见水钴矿等;其他金属矿物有褐铁矿㊁赤铁矿㊁金红石及少量氧化锰矿物等㊂为进一步考察浸出渣中铜㊁钴损失,对浸出渣中铜㊁钴矿物物相进行分析,结果见表7㊁8㊂表7 浸出渣中铜物相的分析结果铜物相w (铜)/%分布率/%自由氧化铜0.012.27次生硫化铜0.036.82原生硫化铜0.3272.73氧化铁等矿物结合铜0.049.09硅酸盐矿物结合铜0.049.09总计0.44100.00表8 浸出渣中钴物相的分析结果钴物相w (钴)/%分布率/%氧化钴0.0013.57硫化钴0.02071.43其他矿物0.00725.00总计0.028100.00 由表7㊁8看出:浸出渣中的铜主要以硫化铜及结合铜形式存在,对于酸浸工艺,铜损失率在合理范围内,铜浸出率很难再提高;浸出渣中的钴主要以硫化钴及分散于褐铁矿㊁氧化锰矿物㊁脉石等矿物中的其他钴形式存在,对于酸浸工艺,进一步细磨,钴浸出率将有所提高,但幅度有限㊂㊃274㊃第42卷第5期王刚:从刚果(金)某低品位氧化铜钴矿石中浸出铜钴试验研究3 结论采用直接酸浸工艺浸出刚果(金)某低品位氧化铜钴矿石是可行的㊂在磨矿细度-74μm 占比85%㊁浸出温度60ħ㊁硫酸用量150k g /t ㊁液固体积质量比4ʒ1㊁浸出时间90m i n 条件下,铜㊁钴浸出率分别为87.32%㊁85.52%,渣率为90.4%,酸耗量为129.66k g /t ㊂该法的铜㊁钴浸出效率较高,酸耗较低,回收效果较好㊂参考文献:[1] 黄洁,邓思杨,马晓婷,等.全球铜产业发展现状与建议[J ].现代矿业,2021,37(6):1-5.[2] 袁小晶,马哲,王安建,等.中国钴供应链风险与控制力评价[J ].地球学报,2023,44(2):351-360.[3] 廖乾,解振朝,李淮湘,等.某含钴氧化型铜矿选冶联合成套工艺研究[J ].矿冶工程,2022,42(4):86-89.[4] B I E N V E N U I M ,M E S C HA C -B I L L K ,A L E X I S M D ,e t a l .C o m p a r a t i v e s t u d y of a p p r o a c h e s b a s e do n t h e t ag u chi a n d a n o v a f o r o p t i m i s i n g t h el e a c h i n g o f c o p p e r -c o b a l t f l o t a t i o nt a i l i n g s [J ].C h e m i c a lE n g i n e e r i n g C o m m u n i c a t i o n s ,2017,204(4):512-521.[5] 郜伟,肖仪武,方明山.非洲某硫化铜钴矿铜钴赋存特征与可选性[J ].矿冶,2022,31(6):114-119.[6] 余洪,宋文强,张汉泉,等.硫精矿中铜钴同步浸出试验研究[J ].矿冶工程,2021,41(5):89-92.[7] 孟祥龙,张海宝,陈燕杰,等.刚果(金)铜钴矿处理方法综述[J ].有色冶金设计与研究,2022,43(1):1-4.[8] 张汉彪,薛伟,易运来.刚果(金)某钴矿选矿新思路[J ].现代矿业,2019,35(9):130-132.[9] 曹耀华,王威,刘红召,等.从某铜钴氧化矿石中浸出铜钴试验研究[J ].湿法冶金,2020,39(6):478-482.[10] 郭双华.从某低品位氧化铜钴矿石中直接浸出铜钴[J ].湿法冶金,2021,40(3):190-192.[11] 田春友,钟先林,张晓峰,等.从刚果(金)铜钴氧化矿中还原酸浸铜和钴[J ].湿法冶金,2021,40(5):369-372.[12] 黄凌云,孙鑫,杨思原,等.氧化铜矿浮选捕收剂研究进展[J ].矿产保护与利用,2020,40(2):88-92.[13] 申培伦,刘瑞增,赖浩,等.氧化铜矿浮选基础理论研究新进展[J ].中国矿业大学学报,2022,51(3):591-598.[14] 付亚峰.易泥化矿物在浮选过程中的夹带行为及其调控研究[D ].沈阳:东北大学,2019.[15] 石玉臣,张恩普,张骄,等.刚果(金)某难处理氧化铜钴矿硫酸浸出试验研究[J ].有色金属工程,2021,11(5):45-51.[16] 方兆珩.浸出:湿法冶金技术丛书[M ].北京:冶金工业出版社,2007:236-368.[17] 彭学斌,戴永年,曲涛,等.钴渣中三价钴的还原浸出试验研究[J ].云南冶金,2019,48(1):45-48.L e a c h i n g o fC o p p e r a n dC o b a l t f r o maL o wG r a d eC o p pe r -c o b a l tO x i d eO r e i n C o n go (K i n s h a s a )WA N G G a n g(J C HX M i n eE n g i n e e r i n g I n s t i t u t eC o .,L t d .,B e i j i n g 100176,C h i n a )A b s t r a c t :Al o w g r a d e c o p p e r -c o b a l t o x i d e o r e i nC o n g o (K i n s h a s a )w a s t r e a t e db y d i r e c t a c i d l e a c h i n g.T h ee f f e c t s o f g r i n d i n g f i n e n e s s ,l i q u i d v o l u m e -s o l i d m a s s r a t i o ,s u l f u r i c a c i d d o s a g e ,l e a c h i n gt e m p e r a t u r e a n d t i m eo n t h e l e a c h i n g o f c o p p e r a n dc o b a l tw e r e i n v e s t i ga t e d .U n d e r t h e c o n d i t i o n s o f -74μm g r i n d i n g f i n e n e s so f85%,l i q u i dv o l u m e -s o l i d m a s sr a t i oo f4ʒ1,s u l f u r i ca c i dd o s a g eo f 150k g /t ,l e a c h i n g t e m p e r a t u r eo f60ħ,l e a c h i n g t i m eo f90m i n ,t h el e a c h i n g r a t e so fc o p pe ra n d c o b a l t a r e 87.32%a n d 85.52%,r e s p e c t i v e l y ,t h e s l a g r a t e i s 90.4%,a n d t h e a c t u a l a c i dc o n s u m pt i o n i s 129.66k g /t .T h e r e c o v e r y e f f e c t o f c o p pe r a n d c o b a l t i s b e t t e r .K e y wo r d s :c o p p e r -c o b a l t o x i d e o r e ;l o w g r a d e ;l e a c h i n g ;s u l f u r i c a c i d ;c o p p e r ;c o b a l t ㊃374㊃。
