磁铁矿尾渣金属钴富集新工艺

摘要

钴是一种重要的战略矿产资源，也是我国严重短缺的九种矿产资源之一，必须加大对钴资源的开发利用。本文分析了世界钴资源及生产概况，尤其针对豫南磁铁矿尾矿含钴量很低仅为0.01％，成分复杂等特点，同时结合国内钴选矿领域的研究成果，提出了离析－磁选工艺富集磁铁矿尾矿中的钴处理豫南低品位含钴磁铁矿工艺。并对每个工序进行了探讨。
　　通过对矿物中钴、铁等金属氯化离析的热力学分析以及离析-磁选工艺基本原理分析可以得出：钴的氯化离析需要较高的温度，在氯化离析过程中产生的氯化氢气体可以反复参与离析反应，并可根据氯化离析温度和CO的浓度，判断出离析反应过程中可能生成的产物。
　　正交实验结果表明：还原剂(活性炭)用量对钴品位的影响最大，其次是离析温度和离析时间，最后是氯化剂用量，且还原剂用量对钴品位的影响远大于氯化剂用量。还原剂用量和离析温度的提高有助于钴品位的提高。从正交实验得出的最佳工艺条件是：还原剂用量16%，氯化剂用量4%，离析温度1200℃，离析时间为2.0h。在正交实验的基础上进一步优化实验，得到其适宜工艺条件：在物料粒度为0.045～0.074mm，还原剂用量为16%，氯化剂用量为6%，离析温度和离析时间分别为1200℃和2.5h，钴的品位达到0.0216%。采用此焙砂进行磁选试验表明：焙砂粒度为0.038～0.045mm，磁场强度为2000Gs，钴品位及钴回收率分别达到0.0445%和63.04%。此时所得钴精矿中钴相比于磁铁矿尾渣中钴富集了约4.5倍，铜富集了约3.7倍，镍富集了约3.8倍。
　　本课题研究结果表明：采用离析－磁选工艺能够富集回收有价金属钴、铜及镍，本工艺的开发为豫南低品位磁铁矿中有价金属的综合回收提供途径，对我国低品位钴资源综合利用具有一定意义。

目录

第1章 绪论

1.1选题背景及意义

1.2钴的性质和用途

1.3世界钴资源概况

1.4钴的消费现状

1.5国内外钴生产及富集技术现状

1.6本文的研究内容

第2章 实验原料、流程及方法

2.1实验原料

2.2实验试剂

2.3实验仪器及设备

2.4实验流程

2.5主要评价指标

2.6元素测定

第3章 氯化离析原理研究

3.1离析过程的反应

3.2离析过程主要化学反应的ΔG–T图

3.3钴铁合金生成

3.4离析焙砂处理

3.5小结

第4章 磁铁矿尾渣离析–磁选富集钴实验

4.1磁铁矿尾渣氯化离析正交实验

4.2最佳实验条件的确定

4.3离析焙砂磁选实验

4.4小结

第5章 磁选精矿和尾矿研究

5.1精矿和尾矿化学成分分析

5.2精矿和尾矿物相分析

5.3金属回收率计算

5.4小结

第6章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果