富
钴结壳是继大洋多
金属结核之后人类发现的 又一重要海底多金属矿。与多金属结核相比，富钴 结壳主要赋存于水深较浅(800～3 000 m)的海山、 海脊上部斜坡上，富含钴、
镍等金属，广泛分布于国 际海底和一些国家的专属经济区。据不完全统计， 仅太平洋西部火山构造隆起带上，富钴结壳矿床潜 在资源量达10亿t，钴金属含量达数百万t。由于 富钴结壳中夹杂大量的脉石矿物，因此可采用
选矿 预富集方法最大限度地剔除脉石矿物，为冶炼提取 钴、
锰等有价成分提供优质原料，降低冶炼成本。为 了更好地解决这些问题，本文研究了富钴结壳中脉 石矿物和有价矿物的工艺矿物学特征，为
选矿的预 抛尾和后续的冶金工艺提供依据。 1 样品简介 富钴结壳样品主要由结壳矿物和基岩脉石矿物 两部分组成。其中结壳矿物包含
铁锰水合氧化物和 壳内脉石矿物两部分。 该富钴结壳样品中结壳矿物多呈厚板状，纹层 状、皮壳状覆盖在基岩脉石矿物之上，且结壳矿物内 常常包有灰白色、暗绿色壳内脉石矿物。但无论基岩脉石矿物还是结壳矿物内的壳内脉石矿物， 都应该是选矿剔除的主要目的矿物，从而提高选矿富集比。 2 结壳矿物与基岩脉石矿物的相对含量 为充分了解该样品中结壳矿物和基岩脉石矿物 的相对比例，在光学显微镜下对磁选入选粒度为 一1．25 mm的样品中的结壳矿物和基岩脉石矿物的 面积分别测量。经测算可知，结壳矿物与基岩脉石 矿物的面积比为1．6：1。 利用1～2 mm综合样提纯结壳矿物和基岩脉石 矿物，然后分别用浸液法测得结壳矿物和基岩脉石矿3 化学组成对富钴结壳选矿综合样进行化学成分分析，其 结果见表1。化学分析结果表明，该样品中Co和Ni 的含量分别为0．21 0A和0．18％，相对而言，Cu的含 量比较低，而P的含量较高，Fe、Mn的含量分别为 9．12％和9．50％。 4 矿物组成 通过扫描电镜、X一射线衍射分析等手段查明，富 钴结壳样品主要以铁锰水合氧化物为主，其次为
磷 灰石，少量的钙十字
沸石、
方解石、
长石、伊蒙混层矿物、
透辉石、
石英、海绿石，微量的绿泥石、
钛铁矿、 褐铁矿、二氧化硅胶体、
重晶石、似水硅铁石、普通角 闪石、
明矾石等。其矿物的相对含量。通过采 用光学显微镜、扫描电镜等手段均未发现钴的独立 矿物，钴以吸附状态存在于铁锰水合氧化物中。 5 样品中重要矿物的产出特征 5．1铁锰水合氧化物 铁锰水合氧化物主要呈不规则状与基岩脉石矿 物共生产出，部分铁锰水合氧化物与壳内脉石 混杂共生，这部分壳内脉石可以通过再磨矿使其与 铁锰水合氧化物实现解离。此外，通过MLA对铁锰水合氧化物进行分析可知，铁锰水合氧化物 中常有细小的
铝硅酸盐矿物和磷酸盐矿物产出，这 些矿物呈高度分散状嵌布在铁锰水合氧化物中，并 没有明显的富集区域，更没有清晰的接触界线， 这部分壳内脉石将很难与铁锰水合氧化物分离。 5．2脉石矿物 该样品中脉石矿物主要为磷灰石，其次为硅酸 盐矿物如钙十字
沸石、
长石、伊蒙混层矿物、透辉 石、
石英等。脉石矿物主要作为基岩矿物与结壳矿物紧密共生，少部分作为壳内脉石充填在铁锰 水合氧化物中间，二者嵌布关系复杂，较难解离。 结论 工艺矿物学研究表明，该样品中铁锰水合氧化 物是钴的载体矿物，铁锰水合氧化物与壳内脉石嵌布关系复杂，二者常呈弥散状分布，因此采用物理选 矿方法无法获得高品位的铁锰水合氧化物精矿。综上所知，应对样品进行选矿预富集后再采用湿法冶 金的方法，才能有效的回收钴。 试验结果表明，采用磨矿细度为一74mm占50％的样品进行选矿预富集时，可获得钴品位为0．35％，回收率为94．91％的粗精矿，为后续的湿法冶金提取钴提供优质物料，从而有效地降低冶炼成 本，这对海底富钴结壳的工业开发具有重要意义。
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