鲁中冶
金矿业集团公司下有3个矿山：小官庄矿、张家洼矿和港里矿，均为含
铜钴磁
铁矿床。2002年以前，仅对小官庄
铁矿、张家洼铁矿进行开采，两矿中的铜金属大部分以自然铜状态存在，钴金属则以氧化钴的形式与磁铁矿类质同象存在，采用弱磁选－重选－浮选－重选工艺流程，未对钴金属回收。
一、钴的赋存状态 随着矿山的深入发展，港里矿逐步建成关投产，公司原矿中的钴金属的赋存状态发生了变化。硫化钴中的钴已占生产原矿中钴的10.45%（表1），具有回收价值。 表1 矿石中钴的物相分析结果
| 钴物相 | 硫化钴 | 氧化钴 | 合计 |
| 金属量分布率 | 0.002310.45 | 0.019789.55 | 0.022100.00 |
利用电子显微镜对黄铁矿进行能谱微区分析，发现钴金属的平均含量为0.40%。
二、选别流程的分析 （一）目前，公司采用的选别流程为弱磁选－重选－浮选－重选流程。由于该流程是针对小官庄矿、张家洼矿中的磁铁矿、假象赤铁矿、自然铜的选别而设计，并且氧化钴与磁铁矿类质同像共生于磁铁矿的晶格中，无法用选别手段进行分离，故没进行对钴金属回收的研究。二期工程以后，港里矿原矿生产逐步达产。该矿原矿中钴金属的赋存状态不再是以氧化钴形式存在，而是以硫化钴的形式与黄铁矿共生，达到了选别分离的条件。但改造后的选别流程采用弱磁选－强磁选－浮选－磨矿－弱磁选－强磁选－
螺旋溜槽－
摇床流程，钴金属的回收仍旧没有考虑（图1）。
图1 鲁中
选矿厂二期工程改扩建后工艺流程 （二）结合二期工程改造后的选别流程和铜钴分离试验流程发现，磨矿细度－200目65%对将来的铜钴分离带来困难。原因有两个方面：一是现行流程中所测定的磨矿细度，因红
板岩遇水粉化，因此测定的磨矿细度偏高，但红板岩在入选原矿中的含量是一个不确定量，这给控制有用矿物的单体解离带来了难度；另一方面小官庄矿、张家洼矿中的磁铁矿含有假象亦铁矿和氧化
镁（氧化镁与磁铁矿形成磁镁铁矿），这也就是说实施高的磨矿细度对铁金属的回收不利，使大部分假象赤铁矿因过度解离进入尾矿之中，造成铁金属流失。二期工程改造后的选别流程，仅对浮选尾矿进行再磨（磨矿细度－200目95%）强磁选别，获得部分弱磁铁精矿。浮选铜精矿作为最终精矿。因此，二期工程后存在对有价金属回收不彻底的缺陷。
三、钴金属的回收探索 （一）二期工程改造后的选别流程的分析 二期工程改造后的选别流程仅是对铁矿物的回收作了较多的考虑，而对硫化钴的直接回收没有涉及。笔者认为：早收早丢是
选矿的基本原则，在保持二期工程改造后弱磁尾矿进行强磁选别不变的条件下，强磁精矿粒度范围太大，铜钴单体分离的程度较小。因此，给铜钴分离带画困难。依据现场生产经验，二期工程改造后的选矿流程，磨矿－弱磁选，弱磁尾矿进行弱磁扫选其尾矿再强磁选别，弱磁扫选精矿与强磁选别精矿合并是合理的，但直接给入浮选是不适合的。应该将浮选给矿先进磨矿（磨矿细度－200目95%），使铜、钴有价金属达到单体分离，磨矿后的矿物再进行螺旋溜槽选别脱泥，螺旋溜槽精矿进行浮选铜钴得混合精矿，铜钴混合精矿进行分离浮选得钴精矿。铜钴分离浮选试验指标显示，钴精矿中钴金属含量为0.3%，在－0.154＋0.074mm其含量为0.34%，同时对铜也有较好的回收指标。 （二）钴金属的回收试验 1、矿样来源与试验规模。试验样品取自小官庄铁矿和张家洼铁矿、港里铁矿，并按张家洼铁矿、港里铁矿与小官庄铁矿2∶1的比例进行混合，根据要求再掺入一定量的围岩，使入选品位控制在36.00%左右，总矿样量在800kg左右。 试验规模为实验室分段试验，试验总体布局是按照二期工程改造后的流程进行的。首先对组合原矿按细度－0.074mm含量65%进行磨矿，磨矿后进行弱磁选，精矿作为最终铁精矿；尾矿进行脱泥浓缩，浓缩溢流进入环水，浓缩沉砂进行弱磁扫选，弱磁尾矿进行强磁选别，强磁选别尾矿作为最终尾矿，弱磁扫选精矿和强磁选别精矿合并浓缩脱水，浓缩脱水后进入再磨（－0.074mm含量94%），再磨产品进行铜钴混合浮选，混合浮选尾矿再进行弱磁选别、强磁选别、螺旋溜槽选别、摇床选别（图2）。
图2 鲁中选矿厂二期工程改扩建后调整的工艺流程 2、铜钴混浮药剂制度。改性黄药21g/t,2#油4.3g/t，搅拌20min。试验结果见表2。 表2 铜钴混浮试验结果
| 产品 | 产率/% | 品位/% | 回收率/% |
| Fe | Cu | Co | Fe | Cu | Co |
| 精矿尾矿给矿 | 5.6894.32100.00 | 32.3844.0043.33 | 5.440.0220.33 | 0.2760.0150.030 | 4.2495.76100.00 | 93.636.37100.00 | 52.2647.74100.00 |
3、铜钴分离浮选药剂制度。石灰60g/t,2#油0.1g/t，浮选时间10min。试验结果见表3。 表3 铜钴分离试验结果
| 产品 | 产率/% | 品位/% | 回收率/% |
| Fe | Cu | Co | Fe | Cu | Co |
| 铜精矿钴硫精矿给矿 | 19.8980.11100.00 | 17.6835.9832.38 | 25.860.55.44 | 0.180.300.276 | 10.8689.14100.00 | 92.787.22100.00 | 12.9787.03100.00 |
四、钴精矿回收的经济价值 目前，国际钴金属价格为16美元/磅，折合吨价格为35260美元/t，换算成人民币为251899.2元/t。根据试验流程钴金属的产率估算，每年可得0.3%的钴精矿19938.1t，钴金属59.8143t，按钴金属每吨251899.2万元，则钴金属价值每年有1506.72万元，折合到0.3%的钴精矿价格为755.7元/t，但实际上钴冶炼厂的进货价要比折合价755.7元/t低，据了解0.3%的钴精矿现行市场价格为600元/t，另外钴精矿中硫含量为38%，折合价值为76元/t，金含量为5g/t，折合价值为600元/t。由此测算钴精矿的每吨总价值为1276元。年总产值为2544.1万元，扣除设备折旧153.2万元、生产成本30万元及工人工资20万元，再扣除13%的税收330.733万元，最终获利2010.167万元，经济效益巨大，钴金属的回收势在必行。
五、投资 由于钴金属的回收是在二期工程建成投产后，对铜钴混合精矿中的钴金属进行分离回收，因此，根据铜钴混合精矿的产率，该作业只须增加2台CLF－8粗颗粒
浮选机即可，辅助设施增加钴精矿输送砂泵、管道和钴精矿
过滤机及钴精矿矿仓（安装3t抓斗吊车1台）。 铜钴分离作业及辅助设施投资概算见表4。 表4 铜钴分离作业及辅助设施投资概算
| 编号 | 工程和费用名称 | 建筑工程费 | 安装工程费 | 设备购置费 | 合计 |
| 1 | 土建 | 50.70 | | | 50.70 |
| 2 | 采暖 | 6.00 | | | 6.00 |
| 3 | 照明、接地 | 3.00 | | | 3.00 |
| 4 | 动力 | | 9.30 | 35.20 | 43.50 |
| 5 | 工艺设备 | | 10.00 | 40.00 | 50.00 |
| 6 | 建设项目投资 | 59.70 | 19.30 | 75.20 | 153.20 |
六、结论 （一）通过初步试验研究表明：鲁中冶金矿业集团公司选矿厂在二期工程的基础上，对流程的后半部略作改动，添置少量设备，即可产出合格钴精矿。 （二）鲁中冶金矿业集团公司选矿厂增加选钴项目，不但符合国家有关产业政策，也是增加公司经济效益的有效途径。
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