0 前言

刚果（金）某氧化钴矿是一座未开发的风化壳型钴土矿床，试验矿样采用槽探所采矿样混合矿，该矿床矿石钴品位高，但其矿物组成高密度矿物多，不适合采用重选工艺。而浮选工艺受药剂、环保等制约。磁选工艺能富集到钴品位7.82%，达到直接湿法冶炼品位，可作为当地冶炼厂原料直接销售。本文主要介绍采用赣州金环磁选设备有限公司生产的SLon立环脉动高梯度磁选机对该矿山氧化钴矿进行的选矿试验。

1 矿样性质 1.1 矿物组成及一般特性

钴土矿矿石由黑色或蓝黑色，具有胶状结构、结核状或同心圆状构造的含钴、铜的偏锰酸矿、锂硬锰矿(为主)、钾硬锰矿和褐铁矿组成，呈片状、葡萄状、球状或珊瑚状。

矿石中的主要有用矿物为钴土矿及含锰钴矿，大量钴以吸附嵌晶状态赋存于黏土矿物含锰混晶中，并有一定数量氧化铜矿物，有大量原生矿泥，所占比例在60%以上，其他主要为褐铁矿、菱铁矿、泥质的黏土矿物、灰岩及硅质化岩，一部分炭质岩。矿石以交代溶蚀结构，包含结构，自形、半自形、他形粒状结构及固溶体分离结构为主；构造则以致密块状、条带状及浸染状构造为主，稀疏浸染状、星散浸染状次之。

1.2 原矿多元素化学分析

原矿多元素化学分析结果见表 1。

1.3 原矿粒度组成和金属分布

原矿粒度组成和金属分布见表 2。

从表 2原矿直接筛分分级金属分布结果中可见，-0.125mm粒级产率达到67.23%，钴品位只有0.65%，钴金属分布率为26.77%，说明脱除这部分原生矿泥就能提高入选品位。

2 选矿试验 2.1 洗矿工序的确定

表 2表明，+0.125mm粒级中，钴金属占有率为73.23%，并能抛弃产率为67.23%的低品位原生矿泥。通过洗矿筛分试验，发现这部分原生矿泥中所含黏土的塑性指数很高，黏土遇水结成团，用手很难搓碎，所以有必要设置洗矿脱泥工艺。

通过模仿机械洗矿筛分，获得产率为32.02%，含钴4.02%、锰10.53%、铁11.21%的水洗粗精矿，钴回收率为73.23%。

2.2 磁选试验 2.2.1 磁场强度比较试验

磁选设备选用SLon-100周期式脉动高梯度磁选机。将含钴4.02%的水洗粗精矿磨至-0.074mm含量占80%，选择不同磁场强度进行试验，试验结果见表 3。

表 3显示，矿样经过强磁选获得较好的富集效果。根据钴土矿分子式CoMn₂O₅·4H₂O，初步分析和化验结果表明，钴与铁、锰的关系密切，褐铁矿本身含一定数量的钴，钴含量出现在锰相中，基本不含锰时，钴亦很少。在磁场强度1.2T的条件下获得最好的磁选指标，精矿品位达到7.82%，回收率81.16%。说明选用磁场强度为1.2T的条件比较合适。

2.2.2 磨矿细度比较试验

磁场强度选定1.2T后，将含钴4.02%的水洗粗精矿分别磨至-0.074mm含量占90%、80%、75%时开展磨矿细度比较试验，试验结果见表 4。

表 4显示，磨矿细度为-0.074mm含量占80%较合适，精矿品位为7.82%，回收率达81.16%。

2.2.3 精选试验

将所获得的含钴7.82%的强磁精矿进行精选试验，试验结果见表 5。

表 5精选试验结果说明，采用强磁选精选无法得到更高品位的钴精矿。因此，设置精选工艺必要性不大。

3 推荐生产工艺流程

在试验中原矿原生矿泥含量高，洗矿难度较大，建议采用槽式洗矿机，利用机械的搅拌作用，松散、擦洗物料，以达到较好的脱泥效果。原矿石品位1.64%，经脱泥后采用SLon脉动高梯度磁选机获得品位为7.82%、可直接销售的钴粗精矿，脱泥作业回收率为73.23%，磁选作业回收率达到81.16%，总回收率能达到59.43%。

根据试验结果，推荐生产工艺流程见图 1。

4 结语

原矿石中的主要有用矿物为钴土矿及含锰钴矿，大量钴以吸附嵌晶状态赋存于黏土矿物含锰混晶中，并有一定数量氧化铜矿物。采用脉动高梯度磁选工艺适合于该类氧化钴矿的选别。当原矿石品位含钴1.64%、锰4.05%、铁4.23%时, 通过洗矿脱泥工艺得到含钴4.02%、锰10.53%、铁11.21%的水洗粗精矿。在磁场强度1.2T、磨矿细度为-0.074mm含量占80%的条件下，采用SLon脉动高梯度磁选机对水洗粗精矿一次选别可获得能直接销售的，品位为含钴7.82%、锰14.38%、铁12.10%的粗钴精矿。洗矿脱泥作业回收率为73.23%，磁选作业钴回收率达到81.16%，总回收率能达到59.43%。