铅锑钴矿化学选矿

1  铅

难选氧化铅矿是指与氢氧化铁、氢氧化锰及其他围岩紧密共生的砷铅矿、磷氯铅矿、铅矾及某些已严重被氢氧化铁所浸染或在矿石中含有大量原生矿泥和赭土的氧化铅矿。这类矿石的选别采用一般的方法不易得到好结果，对于这类矿石的研究，已从机械选矿方法逐步转入化学选矿方法，主要包括烟化法和酸没法。

烟化法方案根据具体情况而定，一般情况下，先通过机械选矿的方法，加以初步富集，然后将比较少量的物料用烟化法处理比较适宜。若在浮选给矿中有许多黏土质矿泥和氧化铁，则矿石在细磨以前预先除去矿泥(-5μm)是非常必要的，因为这部分矿泥会大量消耗药剂，并严重影响精矿质量，这时泥质部分可考虑用烟化法处理。

在盐酸介质中浸出铅矿物是当前处理深度氧化铅矿石的常用方法，刘智林用盐酸浸出某氧化泥化铅锌矿，铅回收率为14.22%。由于PbCl₂的溶解度较高，仍有相当多的铅金属以Pb²⁺状态赋存于其饱和溶液中，且此方法存在经济成本较高及设备防腐的问题。

2  锑

多年来，为了提高细粒氧化锑矿的选矿回收率，国内外学者进行了许多试验研究探索，主要包括细粒氧化锑矿的浮选、化学选矿、选冶联合工艺等几个研究方向，但至今仍处于实验室研究阶段。

锑化学选矿工艺主要为还原焙烧-碱浸-电积。周淑珊研究了以黄锑华为主的氧化锑矿的还原焙烧-碱浸矿浆电积法提取锑，对黄锑华进行还原焙烧，转变为低价锑的氧化物，再对比进行酸法浸出与碱法浸出，发现碱浸速度快、浸出率高，电积含锑浸出液得到最终产品海绵锑的质量也较好。

国内外学者对化学选矿过程的机理进行了相关研究，Pavel Raschman研究了自然辉锑矿在Na₂S+NaOH溶液中的溶解动力学，通过SPPM模型确定了浸出速率控制步骤，动力学参数计算结果表明，浸出过程受固液界面Sb₂S₃与Na₂S的化学反应和微孔扩散控制，经典的SPPM模型结果比SCM-PDC模型结果差，但SPPM模型能更好地反映过程参数(颗粒尺寸、温度、Na₂S浓度)对浸出的影响

3  钴

由于各种钴原料的成分及含量差异，钴的提取方法较多，综合起来可以归为两类：一类是火法-湿法联合流程，即钴原料经火法预处理，使钴初步富集，然后通过湿法提取；另一类是全湿法流程，即钴原料经湿法浸出、脱除杂质制备纯净钴溶液和制备得到钴及其化合物。

A  酸浸

目前钴酸浸主要采用硫酸浸出。兰玮锋针对非洲刚果某氧化型水钻矿，进行两段浸出，浸出渣中钴质量分数小于0.5%，钴浸出率达99%。刘俊以Na₂SO₃为还原剂，从水钴矿还原酸浸液中提取铜和钴，研究了还原剂种类及用量、浸出温度、硫酸浓度等因素对水钴矿还原酸浸过程中有价金属铜和钴浸出率的影响。

处理水钻矿主要的工艺流程为硫酸浸出-净化除铁-萃取分离-草酸钙沉淀。浸出过程一般为非选择性，大量铁及其他杂质一同浸出，必须采用专门工序净化除铁。同时，萃取分离中萃取设备占地面积大，设备复杂，需要大量萃取剂。草酸氨沉淀钴时产生大量含铵根离子废水，其处理也是个难题，且整个处理工艺流程较长。针对现有处理工艺所存在的不足，郭学益以刚果(金)某含铜较高的水钴矿为原料，进行还原酸浸-旋流电积选择性提取铜和钴的新工艺研究，对浸出液进行了旋流电积提取铜和钴的探索实验研究，得到纯度分别为99.95%、99.97%的电积铜、钴产品，铜、钴的直收率分别达到98.23% 和 94.54%.

B加压氨浸

在传统酸法浸出钴矿的过程中，大量杂质进入浸出液，净化过程复杂，除杂剂、酸碱消耗量大。而对于铜含量较高，导致浸出液萃铜不能一次萃净的矿物，尤为复杂。在氨性体系中，浸出具有选择性，可有效减少钙、镁、铁等离子进人浸出液，净化及分离过程简单。氨浸液经萃铜后，再蒸氨得到纯度较高的钴化合物，蒸氨所得氨和铵盐返回浸出。与传统酸法处理钴矿过程相比，钴化合物的后续处理过程可明显减少废水排放量。

廖元杭基于质量平衡和电荷平衡的双平衡电算指数法研究了Co(Ⅱ)与NH₃、Cl^-、OH^-等多种配体的配合平衡规律，通过计算绘制了热力学平衡图，揭示了体系中各物质的平衡浓度与氨水浓度和氯离子浓度之间的关系。结果表明，在该体系中唯一存在的固相物质为Co(0H)₂，试验验证了热力学计算结果，两者之间的偏差仅为10.13%。

刘建华以刚果某钴铜氧化矿为原料，采用加压氨浸工艺在NH₃-NH-H₂O体系中浸出钴、铜，分析了各因素对钴、铜浸出率的影响。结果表明：提高c_NH3/c_Me有利于形成稳定性高的钴、铜氨配合离子;降低c/c,提高体系pH值可降低还原剂还原电位。钴浸出率可达到95.2%，铜浸出率可达到95.8%。浸出液后续处理工艺简单，氨及铵盐可实现闭路循环，对环境友好。

C  铵盐焙烧-浸出

目前硫酸浸出、加压氨浸均可实现氧化铜钴矿中铜钴的回收利用，主要存在的问题是:硫酸浸出耗酸大，回收后产生高浓度硫酸铵废水污染环境；加压氨浸虽然氨可以循环利用，但投资和实际生产成本均较高。因此，开发成本低且无废水排出的工艺是氧化铜钴矿处理的重要课题。

张明珠采用铵盐焙烧-浸出-沉淀工艺，循环利用氯化铵从刚果某铜钴氧化矿中回收铜钴，试验研究表明：在最佳工艺技术条件下，铜钴回收率分别为90%、95%，氯化铵可从饱和的沉淀母液中冷却结晶出来，循环用于氧化铜钴矿的处理，整个过程不会产生废水，也不会污染空气，可实现氧化铜钴矿的低温少废高效开发利用。其焙烧机理为：该铜钴氧化矿在低于320℃时形成中间产物Co( NH₃)₆CuCl₅，该中间产物在320℃时转化成可溶的CoCI₂ 、CuCI₂。

D  其他工艺

王亚雄针对云南某钴土矿的特点，开发了SO₂浸出-离子浮选-溶剂萃取工艺，并用以综合提取钴、锰、铜、镍等有价金属。结果表明，锰回收率大于97%，钴总回收率大于95%，镍总回收率大于90%。

郑雅杰针对青海某地高砷钴矿，比较传统工艺和硝酸氧化硫酸浸出。采用常规的硫酸浸出时钴浸出率仅为16.86%；采用硫酸化焙烧后硫酸浸出工艺，钴浸出率为67.48%；采用硝酸氧化硫酸浸出，钴浸出率为96.35%。这是因为该矿石中钴主要以类质同象形式存在于砷和铁的化合物中，硝酸能使矿石在溶液中发生分解，有利于钴的浸出。

李光辉等人在二氟化铵作用下用柠檬酸浸出某红土矿中的钴，钴主要与锰和硅酸盐矿物共生。30g/L柠檬酸、10g/L二氟化铵室温下处理该矿石时钴浸出率为84.5%，仅用30g/L柠檬酸处理时钴浸出率为29.1%，这是因为二氟化铵溶解硅酸盐矿物，钴从中解离，浸出率提高。