Технология флотации кобальтсодержащих руд

Основные сульфидные минералы кобальта — кобальтин (кобальтовый блеск), глаукодот, кобальтпирит, линнеит и шмальтин. Из окисленных минералов наиболее распространены гетерогенит, эритрин и асболан.

Флотируемость отдельных минералов кобальта изучена недостаточно. Кобальтин при использовании сульфгидрильных собирателей по флотируемости занимает промежуточное положение между халькопиритом и сфалеритом. Кобальтсодержащий пирит флотируется хуже других сульфидов кобальта.

Эффективные подавители сульфидных кобальтовых минералов — цианиды и известь, а также сернистый натрий (при больших расходах). Флотацию минералов кобальта можно подавить длительной аэрацией пульпы.

Активатор минералов кобальта — медный купорос и серная кислота.

Руды, являющиеся источником получения кобальта, можно разделить на два типа:

- содержащие кобальт в виде самостоятельных минералов (обычно наряду с другими ценными компонентами);

- в которых кобальт присутствует в составе других минералов (в виде изоморфной примеси или в рассеянном виде) и извлекается попутно.

В рудах второго типа кобальт часто концентрируется вместе с никелем. В самостоятельный продукт кобальт выделяется при металлургическом переделе.

Кобальт часто ассоциирует с железом и мышьяком (арсенопирит, пирит, пирротин). Иногда в тонкорассеянном виде кобальт присутствует в сфалерите. Извлечение кобальта при обогащении таких руд зависит от извлечения того минерала, с которым он ассоциирует.

Из руд, содержащих кобальт в виде самостоятельных минералов, наиболее важными являются медно-кобальтовые; подчиненное значение имеют серебряно-кобальтовые и мышьяково-кобальтовые.

При обогащении медно-кобальтовых руд применяют схему коллективной флотации (с последующей селекцией коллективного концентрата или без нее) или схему прямой селективной флотации.

При флотации по коллективной схеме в качестве собирателей используют ксантогенаты для сульфидных разностей минералов и карбоновые кислоты (талловое и пальмовое масло) для окисленных; в качестве дополнительного собирателя в коллективном цикле иногда подают аполярные масла. При селективной схеме (последовательная флотация минералов меди и кобальтпирита) в цикле медной флотации используют спиртовые аэрофлоты, относительно слабо флотирующие пирит; в пиритном цикле применяют ксантогенат. Хорошим собирателем (и одновременно пенообразователем) кобальтсодержащих минералов (линнеит, кобальт-пирит) является крезиловый аэрофлот. Для депрессии кобальтовых минералов в промышленных условиях применяют известь или известь в сочетании с цианидом.

Пышминская фабрика на Урале работает по схеме коллективной флотации с последующей селекцией коллективного концентрата. На фабрике перерабатывается руда, содержащая халькопирит, кобальтпирит, пирротин и магнетит. Коллективный концентрат доизмельчается и дважды перечищается. В коллективном цикле применяются бутиловый ксантогенат (40 г/т), сосновое масло (30 г/т) и известь. При разделении коллективного концентрата депрессируют кобальтсодержащий пирит известью. Для повышения качества кобальтового концентрата из хвостов селективной флотации магнитной сепарацией извлекается магнетит. Получаемый на фабрике медный концентрат содержит 27% меди, пиритно-кобальтовый концентрат содержит примерно 0,5% кобальта.

На обогатительной фабрике «Чибулума» (Замбия) производительностью около 2000 т/сут применяется схема прямой селективной флотации исходной руды, представленной халькопиритом, линнеитом и кобальтсодержащим пиритом в кварцевой породе. По схеме вначале проводят медную флотацию при pH 11 с применением аэрофлота (30 г/т), метилизобутилкарбинола (25 г/т), цианида (25 г/т), извести (850 т/т), а также гексаметафосфата натрия (5 г/т). Медный концентрат получается в основной флотации, без перечистной, и содержит около 34% меди при извлечении ее 93%. Из хвостов медного цикла при pH 9 флотируются кобальтсодержащие минералы после активации их серной кислотой (500 г/т) и медным купоросом (40 г/т). В качестве собирателя используют изопропиловый ксантогенат (60 г/т), вспениватель — сосновое масло (5 г/т). Пиритно-кобальтовый концентрат после одной перечистной флотации содержит около 3,5% кобальта при извлечении его 80%. Аналогичная практика флотации применяется на некоторых американских фабриках.