镍在地壳中的丰度仅为0.008%，富集程度远低于丰度更低的其他金属（如铜）。镍的矿产资源有二大类：氧化矿和硫化矿。 含镍的高镁、高铁、低硅的辉长岩（包含其变质岩、苏长岩和橄榄岩）以岩浆方式注入地表层，与严密伴生的硫化矿藏一同冷凝构成硫化镍矿床。氧化镍矿又称红土矿，由含镍铁镁硅酸岩为主的橄榄岩基岩经长时间风化和富集构成，上部一般为红土化（蚀变）程度较高的褐铁矿型，下部为蚀变程度较低的硅镁镍矿（蛇纹岩型为主），中间有一个过滤带（混合型）。红土矿含镍1%～4%，难以选矿富集，仅能用挑选扔掉风化程度浅、档次低的大块矿，仅伴生有少数钴，无硫，无热值。但矿石储量大，埋藏浅，易采，可露天作业。 硫化镍矿一般含镍0.3%～3%，超越1%称为富矿，含0.3%～1%Ni称为贫矿，且往往伴生有铜、钴等有价金属，也常含必定量的贵金属元素，能够浮选富集，精矿中还有以硫化铁方式存在的燃料成分，有较高热值，因而硫化矿有较高的经济价值。 镍的矿产资源中，氧化矿储量显着超越硫化矿。据C.A.Landolt等人计算，西方国家硫化镍矿的储量约为总储量的34%，有材料标明，国际镍矿资源的80%为氧化矿。现在镍的出产以硫化矿，而在70年代，该份额为65%。因而，红土矿在资源和技能发展潜力方面具有优势。 我国镍矿储量785万t，位居国际第9位。以硫化矿为主，大部分会集在金川镍铜矿床，约为全国储量的64%。我国十个首要硫化镍矿的资源状况列于表1。我国氧化镍矿资源较少，缺乏总储量的10%，储量较大的为云南墨江镍矿。 国内镍产品中金属镍以电解镍为主，包含镍粉、水淬镍、镍扣等，其他产品有氧化镍、硫酸镍、氯化镍等。 表1  我国首要硫化镍矿山的保有储量矿山资源（保有储量）均匀档次大于0.6%的贫矿矿石储量 /万t均匀档次 /%镍金属量 /万t矿石储量 /万t均匀档次 /%镍金属量 /万t青海拉水峡镍矿10.33.550.37内蒙四子王旗铜镍矿157.50.801.26157.50.801.26四川冷水箐镍矿145.80.881.28145.80.881.28四川丹边铂镍铜矿237.90.7131.70云南金平镍矿140.71.4562.0512.70.680.09吉林赤柏松镍矿1104.00.657.181104.00.657.18吉林磐石镍矿761.11.86214.32新疆哈密铜镍矿7231.10.5338.32新疆喀拉通克铜镍矿7461.40.8059.69甘肃金川镍铜矿44236.51.03455.843974.10.6525.84合  计61494.30.946582.015394.10.6635.65 地壳中钴的含量为0.0018%，已探明陆地钴储量约1000万t，首要以伴生元素方式存在于镍、铜、铁或银矿中，独立钴矿床只占储量的5%。国外首要钴矿资源是扎伊尔和赞比亚的铜钴硫化矿和氧化矿，其次是加拿大、俄罗斯等国的铜镍矿，加拿大、美国等国的砷钴矿，以及加拿大的钴银矿等。我国已探明钴的地质储量约140万t，矿山保有储量约47万t，绝大多数为伴生矿。伴生于硫化镍铜矿的钴首要散布于甘肃、四川、吉林、新疆、陕西等地，伴生于铜、铁矿中的钴首要散布于四川、山西、河南、安徽、湖北、广东等地，少数钴土矿则产于云南、江西、广东等地。 伴生于硫化镍铜矿中的钴是我国首要的钴矿资源，用此质料出产的钴占全国产值的一半以上，以金川镍铜矿为首位。钴在矿石中档次较低，仅为0.03%～0.05%，以类质同象方式赋存于镍、铜硫化矿藏及黄铁矿中，无法用选矿办法富集成钴精矿，一般在提镍过程中使其富集于某个中间产品（如转炉渣贫化处理产出的富钴锍、镍电解液净化得到的除钴渣等）后，再从中收回钴。 伴生于铜、铁矿中的钴也多以类质同象方式赋存于黄铁矿中，在选矿过程中可与铜、铁矿藏别离，得到钴硫精矿，是我国首要的提钴质料之一。占我国钴地质储量近一半的攀枝花钒钛磁铁矿中，钴首要也是以这种矿藏方式存在。我国钴硫精矿按化学成分分为6个等级，最低一级含钴不低于0.20%，每添加0.05%进步一个等级。某些典型钴硫精矿的化学成分见表2。 表2  钴精矿的化学成分产地CoCuFeNiSAsSiO2Al2O3CaOMgO大冶0.250.5141.10.0832.980.0414.340.785.860.90江苏冶山0.380.2530.950.0430.31－12.93－5.892.37胡家峪0.330.2234.610.0137.40.2212.92.181.712.13攀枝花0.260.1948.30.1927.1－4.702.192.022.01 产于我国的钴土矿是单一钴矿，储量占总量的2%左右。钴土矿由含钴基性岩经长时间风化堆积生成，是一种由氧化钴、氧化锰和其他氧化物构成的一种杂乱氧化矿，化学成分改变很大，其特点是高锰低镍，首要含钴矿藏方式为（CoO，MnO）·（Mn2O3）。这种钴土矿尚无较好的选矿富集工艺选出精矿，大多选用鼓风炉或电炉直接还原熔炼，产出含钴铁合金后吹炼富集，作为湿法精粹质料。钴土矿的化学组成见表3。 表3  钴土矿的化学成分产地CoFeCuNiMnOSiO2Al2O3CaOMgO江西0.5～3.156.920.230.1222.526.920.060.72－云南0.8～0.9214.890.970.0184.1941.910.163.152.43尽管国内几乎没有砷钴矿资源，但砷钴矿在我国钴出产中占有必定位置，以加工进口质料为主，已开宣布颇有特征的提取工艺。 现在国内钴产品以金属钴、氧化钴粉和钴盐为主。金属钴产品有电解钴、钴粉、钴扣等方式。氧化钴粉的成分分别为CoO、Co2O3和Co3O4，首要用于硬质合金的制作（约93%），其次为陶瓷（4%）和珐琅（3%）。钴盐中包含硫酸钴、氯化钴、酸钴、草酸钴等。

我国磷资源日趋枯竭，越来越制约我国磷肥及磷化工的生产和发展，开发利用北方低品位磷资源意义重大，势在必行。 北方大部分磷矿属磁铁矿（含钛磁铁矿）—磷灰（块）岩型矿石，特点为中高品位磁铁矿、低品位磷矿与低品位钛铁矿共生，含有少量硫钴矿。磷、钛铁矿易选，但选矿成本高，多数选矿厂只磁选回收磁铁矿，而将磁选尾矿丢弃，资源浪费现象严重。       从上世纪80年代起，我院对北方低品位磷矿开展了选矿试验研究，取得了很好的成果。 河北省丰宁县招兵沟铁磷矿矿石类型较为简单，主要为钛磁铁磷灰石矿石，矿石结构为细粒～中粒变晶结构和细粒～中粒花岗变晶结构，矿石稳定性较好。主要矿物为磁铁矿、钛铁矿、磷灰石，其中含有少量硫钴矿。磷品位较低。 2003年，我院对招兵沟铁磷矿进行了磷、钛铁、硫钴资源综合选矿试验研究，研制出适合该矿矿石性质的AW-10新型高效磷矿捕收剂；确定了常温无碱浮选回收磷矿物、重－磁选联合工艺回收钛铁矿物、浮选工艺回收硫钴矿物的选矿工艺路线。 磷矿物实验室闭路流程试验选矿指标为：磨矿细度-200目含量47%，浮选温度为20℃，原矿品位P2O5 3.34 % ，精矿产率9.75%、品位 P2O5 33.18 %、回收率96.77 %。钛铁矿物重选选矿试验标为：原矿品位TiO2 4.50%～6.64%、TFe10.13%～12.51%, 精矿产率4.59%～8.39%、品位TiO2 42.53%～42.98 %、TFe39.46%～39.87 %，TiO2回收率43.38%～54.33%。重选钛精矿经中强磁场磁选，最终钛铁精矿品位 TiO245.50 %。硫钴实验室流程试验选矿指标为：原矿品位Co 0.0114%、S有效1.07%， 精矿产率1.52%，精矿品位 Co 0.4117 % 、S有效 44. 76 %， Co回收率53.49%、S有效回收率 63.31%。 2005年至2008年，我院将此成果成功地用于20万t/a和300t/a选矿厂的工业生产，取得了很好的选矿技术指标，实现了低品位磷、钛铁、硫钴矿物综合回收利用产业化。 20 万t/a浮选车间生产流程考查选矿指标为：磨矿细度-200目47%，浮选温度为25℃，原矿品位P2O5 3.84% ，磷精矿产率9.68%、品位P2O537.88% 、回收率95.49 %。300t/a选矿厂浮选车间生产流程考查选矿指标为：磨矿细度-200目31.90%，浮选温度为14℃，原矿品位P2O5 3.02% ， 磷精矿产率5.71%、品位P2O538.19%、回收率72.21%。钛工业生产调试流程考查指标为：入选原矿品位TiO27.02%、磨矿细度-200目，含量39.65%，高品位精矿产率2.94%、品位TiO243.41%、回收率18.18%；低品位精矿产率9.97%、品位TiO223.61%、回收率33.53%。硫、钴工业生产流程考查指标为：原矿品位Co 0.0073%、S有效0.20%，精矿品位Co 0.3691%、S有效 39.31%，尾矿品位Co 0.0051%、S有效0.053%；精矿产率按Co计算0.60%、按S有效计算0.37%；Co回收率30.34%、S有效 回收率72.72%。 综合回收磷、钛铁、硫钴矿物，还可以使磁铁矿入选品位由TFe12%以上降到TFe9%～10%，扩大资源储量；选矿厂每年减少尾矿排放量10%以上，相当于固体尾矿80多万t/a，从而降低了矿区尾矿污染，减少了尾矿坝的安全隐患。 招兵沟磷矿浮选采用的zn128捕收剂，无毒、无污染，具有很好的生物降解性能，有利于环境保护。该成果解决了浮选矿浆需要加入大量碳酸钠调整矿浆pH值的问题；降低了浮选温度，实现了常温浮选，领先国际水平。 对招兵沟铁磷矿中低品位磷、钛铁、硫钴的综合选矿加工利用研究，不仅使企业具有经济效益，而且减少了环境污染，解决了就业问题，还具有良好的环境和社会效益，起到了行业示范作用。该项研究对我国北方铁磷矿综合利用和可持续发展具有深远意义。

钴是具有钢灰色和金属光泽的硬质金属，钴（Co）原子序数为27，坐落元素周期表第八族，原子量为58.93，它的首要物理、化学参数与铁、镍挨近，属铁族元素。    钴是一种高熔点和稳定性杰出的磁性硬金属。它的居里点（失掉磁性的临界温度点）为1150℃，具永磁性，熔点为1495℃，沸点为2900℃，具耐高温性。它是制作耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要质料，广泛用于航空、航天、电器、机械制作、化学和陶瓷工业。因而，它是一种重要的战略物资。    我国钴金属资源量约为140万t，绝大多数为伴生资源，独自的钴矿床很少。我国钴矿档次较低，均作为矿山副产品收回，出产过程中因为档次低、出产工艺杂乱，因而金属收回率低、出产成本高。1996年我国钴金属产值（钴含量）229t，钴硫精矿产量（钴含量）192t，氧化钴638t。近几年我国钴的年消费量稳定在1200t左右，国内钴产值包含氧化钴折算为钴每年总计约600～700t，国内钴产值尚不能满意国内需求，每年约有对折需进口。  一、矿石矿藏质料特色      现在，自然界中已发现的钴矿藏和含钴矿藏共百余种，分归于单质、碳化物、氮化物、磷化物和硅磷化物、砷化物和硫砷化物、锑化物和硫锑化物、碲化物和硒碲化物、硫化物、硒化物、氧化物、氢氧化物和含水氧化物氢氧化物、盐、碳酸盐以及硅酸盐等14大类。其间以硫化物、砷化物和硫砷化物最多。常见的用于提取钴的矿藏质料见表3.11.1。表3.11.1首要钴矿藏       自然界中钴的存在方式有三种：①独立钴矿藏，②呈类质同象或包裹体存在于某一矿藏中，③呈吸附方式存在于某些矿藏表面，其间以第二种存在方式最为遍及。以类质同象或显微包裹体存在于辉石、橄榄石、磁铁矿和铬铁矿中的钴不能运用，而赋存于黄铁矿和磁黄铁矿中者则可以运用。铁矿石中以类质同象或显微包裹体存在于硫化物和硫砷化物矿藏中的钴，需加设浮选流程才干加以收回，而在铜镍矿中则无需为它们加设别的的选矿流程，它们是和镍一起选出来并从冶炼镍的炉渣中收回的，所以从炉渣中提取钴的出产成本较低。呈吸附方式存在的钴，现在不能为工业所运用。国际大洋底锰结核中含钴比较丰富，或许成为下个世纪出产钴的首要矿藏质料。二、用处与技能经济目标      钴的物理、化学性质决议了它是出产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要质料。    钴基合金或含钴合金钢用作燃汽轮机的叶片、叶轮、导管、喷气发动机、火箭发动机、的部件和化工设备中各种高负荷的耐热部件以及原子能工业的重要金属材料。钴作为粉末冶金中的粘结剂能确保硬质合金有必定的耐性。磁性合金是现代化电子和机电工业中不行短少的材料，用来制作声、光、电和磁等器件的各种元件。钴也是永久磁性合金的重要组成部分。在化学工业中，钴除用于高温合金和防腐合金外，还用于有色玻璃、颜料、搪瓷及催化剂、枯燥剂等。据英国《金属导报》报导，近期来自硬质金属部分和超合金方面临钴的需求较为微弱。别的，钴在电池部分消费量增长率最高。国内有关报导讲，钴在蓄电池职业、金刚石东西职业和催化剂职业的运用也将进一步扩展，从而对金属钴的需求呈上升趋势。    独自钴矿床一般分为砷化钴矿床、硫化钴矿床和钴土矿矿床三类，它们的工业功能和工业要求见表3.11.2。表3.11.2钴矿工业要求       钴除独自矿床外，很多涣散在夕卡岩型铁矿、钒钛磁铁矿、热液多金属矿、各种类型铜矿、堆积钴锰矿、硫化铜镍矿、硅酸镍矿等矿床中，其档次虽低，但规划往往较大，是提取钴的首要来历。归纳矿床伴生钴的点评目标尚无一致规则，一般选冶功能好的矿石，含钴档次大于0.01％。钴精矿的档次0.2％便有价值，假如金属矿床规划大、矿石归纳收回作用好，钴有多少算多少。    钴硫精矿按化学成分，精矿分为六个等级，均按干矿档次核算。应契合以下规则（见表3.11.3）：表3.11.3钴硫精矿精矿等级分类标准     我国钴产品的产品标准见表3.11.4。表3.11.4我国钴产品标准    三、矿业简史      钴矿藏的运用有着悠长的前史，前埃及人就曾运用钴蓝作为陶瓷制品的着色剂，我国从唐朝起也在陶瓷出产中广泛运用钴的化合物作为着色剂。1735年，瑞典化学家布兰特（Brandt）初次别离出钴，1780年伯格曼(Bergman)将钴确定为一种元素。    德国和挪威最早出产了少数的钴，1874年开发了新喀里多尼亚的氧化钴矿。1903年，加拿大安大略北部的银钴矿和砷钴矿开端出产，使钴的国际产值由1904年的16t猛增至1909年的1553t。1920年扎伊尔加丹加省的铜钴矿带开发后，钴产值一向居国际首位，摩洛哥用砷钴矿出产钴，这段时期以火法出产钴为主。尔后，第二次国际大战前夕，芬兰从含钴黄铁矿烧渣中提钴，战后送至西德氯化焙烧处理，直到1968年才建立起科科拉钴厂。日本、法国、比利时有规划较大的钴精粹厂，别离处理菲律宾、澳大利亚、摩洛哥、赞比亚的富钴中间产品。这种钴资源国的粗炼和用钴的兴旺工业国的精粹的钴冶金格式至今仍占首要位置。近年来，钴资源丰富国家也相应建立了规划较大的完好的钴冶金工厂。现在，各种湿法冶金已成为提取钴的首要办法。    与国际比较，我国的钴工业起步较晚。1952年，江西省南昌市五金矿业公司用简易鼓风炉熔炼钴土矿产出钴铁。1956年按此工艺建设了江西冶炼厂，产出的钴铁送至上海三英电冶厂（上海冶炼厂前身）处理。广东梅县也用相同工艺从钴土矿熔炼出钴铁送潮州冶炼厂处理出产工业氧化钴。    1954年，沈阳冶炼厂以湿法炼锌钴渣为质料产出第一批电钴，拉开了我国电钴出产的前奏，沈阳冶炼厂锌体系选用黄药法除钴产出黄原酸钴渣，该厂以此钴渣为质料，经过复原溶解、氧化沉钴产出含Co 30%～40％的氢氧化钴，然后再经枯燥、焙烧、电炉复原熔炼成粗金属钴，最终用电解精粹法得到电钴。1958年，赣州钴冶炼厂从当地的钴土矿中出产出氧化钴。因为当地钴土矿资源涣散，无法大规划挖掘，在冶金工业部安排下，赣州钴冶炼厂于1960年开端处理从摩洛哥进口的砷钴矿，这是我国用进口钴质料出产钴的开端。1966年，葫芦岛锌厂首家建成了从钴硫精矿中收回钴的车间,以后又陆续建成了南京钢铁厂钴车间，淄博钴冶炼厂，湖北光化磷肥厂的钴车间。    甘肃金川、四川会理、吉林磐石铜镍矿开发后，硫化铜镍矿又成为收回钴的重要资源。金川有色金属公司的钴收回包含从镍电解体系净化钴渣中出产电解钴和氧化钴，从转炉渣提钴流程产出的富钴冰铜中出产氧化钴两部分。现在，金川有色金属公司的钴产值已占全国总产值的70％以上，成为我国钴出产的重要基地。

一、铜镍钴矿石 矿石中钴多与铜、镍呈类质同象存在于同种矿物中，在选矿过程中镍钴不能分离，因此，无需设计单独选出含钴矿物的流程，选出的精矿为含钴铜镍精矿和含钴镍的硫精矿，钴是在冶炼阳极电解泥和炉渣中回收的。 二、铜钴矿石 生产这种矿石的主要有山西中条山有色金属公司的篦子沟、湖北大冶有色公司的铜录山和四川会理拉拉厂等矿产地。主要含钴矿物为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等硫化物矿物。采用浮选法可将黄铜矿与后二者分离，产出铜精矿和钴硫精矿。冶炼铜精矿的阳极电解泥中仍可回收少量的钴。 三、铁钴矿石 生产这种矿石的有淄博北金召北、山东金岭铁山、山东莱芜铁矿和湖北黄石铁山等矿产地。主要含钴矿物为黄铁矿、磁黄铁矿以及少量黄铜矿等硫化物矿物。采用浮选法可将硫化物和磁铁矿分离，再以浮选法将少量黄铜矿和黄铁矿、磁黄铁矿分离，同时以磁选分离出磁铁矿，产出铜精矿、钴硫精矿和铁精矿。硫是炼铁的有害组分，此类矿石入炉前必须将硫化物选出，因此，设有选厂的矿山一般都具备浮选流程。所以此类矿山都可以回收钴硫精矿。 四、钴土矿石 湖南长沙戏楼坪钴土矿目前由乡镇企业开采，衡阳冶炼厂回收。海南安定居丁钴土矿矿石品位高，钴品位为1.632%，目前有一钴业公司正设计筹备开采。它的含钴矿物主要为氢氧化物和含水氧化物氢氧化物。

钴矿藏的运用有着悠长的前史，前埃及人就曾运用钴蓝作为陶瓷制品的着色剂，我国从唐朝起也在陶瓷出产中广泛运用钴的化合物作为着色剂。1735年，瑞典化学家布兰特（Brandt）初次别离出钴，1780年伯格曼（Bergman）将钴确定为一种元素。德国和挪威最早出产了少数的钴，1874年开发了新喀里多尼亚的氧化钴矿。1903年，加拿大安大略北部的银钴矿和砷钴矿开端出产，使钴的国际产值由1904年的16t猛增至1909年的1553t。1920年扎伊尔加丹加省的铜钴矿带开发后，钴产值一向居国际首位，摩洛哥用砷钴矿出产钴，这段时期以火法出产钴为主。尔后，第二次国际大战前夕，芬兰从含钴黄铁矿烧渣中提钴，战后送至西德氯化焙烧处理，直到1968年才建立起科科拉钴厂。日本、法国、比利时有规划较大的钴精粹厂，别离处理菲律宾、澳大利亚、摩洛哥、赞比亚的富钴中间产品。这种钴资源国的粗炼和用钴的兴旺工业国的精粹的钴冶金格式至今仍占首要位置。近年来，钴资源丰富国家也相应建立了规划较大的完好的钴冶金工厂。现在，各种湿法冶金已成为提取钴的首要办法。与国际比较，我国的钴工业起步较晚。1952年，江西省南昌市五金矿业公司用简易鼓风炉熔炼钴土矿产出钴铁。1956年按此工艺建设了江西冶炼厂，产出的钴铁送至上海三英电冶厂（上海冶炼厂前身）处理。广东梅县也用相同工艺从钴土矿熔炼出钴铁送潮州冶炼厂处理出产工业氧化钴。1954年，沈阳冶炼厂以湿法炼锌钴渣为质料产出第一批电钴，拉开了我国电钴出产的前奏，沈阳冶炼厂锌体系选用黄药法除钴产出黄原酸钴渣，该厂以此钴渣为质料，经过复原溶解、氧化沉钴产出含Co 30%～40%的氢氧化钴，然后再经枯燥、焙烧、电炉复原熔炼成粗金属钴，最终用电解精粹法得到电钴。1958年，赣州钴冶炼厂从当地的钴土矿中出产出氧化钴。因为当地钴土矿资源涣散，无法大规划挖掘，在冶金工业部安排下，赣州钴冶炼厂于1960年开端处理从摩洛哥进口的砷钴矿，这是我国用进口钴质料出产钴的开端。1966年，葫芦岛锌厂首家建成了从钴硫精矿中收回钴的车间,以后又陆续建成了南京钢铁厂钴车间，淄博钴冶炼厂，湖北光化磷肥厂的钴车间。甘肃金川、四川会理、吉林磐石铜镍矿开发后，硫化铜镍矿又成为收回钴的重要资源。金川有色金属公司的钴收回包含从镍电解体系净化钴渣中出产电解钴和氧化钴，从转炉渣提钴流程产出的富钴冰铜中出产氧化钴两部分。现在，金川有色金属公司的钴产值已占全国总产值的70%以上，成为我国钴出产的重要基地。

截至1996年底，全国已开采的共、伴生钴矿产地65处，占有储量25.3万t，占总保有储量的53.6%，开采矿区中，未回收钴的矿产地占有储量约占总储量的13%，对共、伴生钴加以回收利用的矿产地占有储量约占总储量的40%。    山东淄博、湖北大冶和山西中条山等矿山通过生产钴硫精矿对钴加以回收，钴硫精矿的选矿回收率为26%～35%。甘肃金川铜镍矿中的钴随铜镍选出，然后从冶炼镍的废渣中回收钴，钴的总回收率只有32%～35.9%。全国回收钴的矿山主要分布在甘肃、湖北、山东、四川、海南、安徽、吉林、新疆、云南、山西、湖南等省。近几年我国钴矿及有关产品的产量统计见下表。　 全国钴矿及有关产品年产量统计表产品名称单位1990年1993年1994年1995年1996年钴硫精矿t（金属量）24924061201192金属钴t325189199238229氧化钴t649638

(一) 钴矿选矿 钴多伴生在铁、铜和镍矿中，国内主要有以下四种钴矿石：铜镍钴矿石、铜钴矿石、铁钴矿石和钴土矿石。对于不同的主矿产需采用不同的选矿方法。 1.铜镍钴矿石 矿石中钴多与铜、镍呈类质同象存在于同种矿物中，在选矿过程中镍钴不能分离，因此，无需设计单独选出含钴矿物的流程，选出的精矿为含钴铜镍精矿和含钴镍的硫精矿，钴是在冶炼阳极电解泥和炉渣中回收的。 2.铜钴矿石 生产这种矿石的主要有山西中条山有色金属公司的篦子沟、湖北大冶有色公司的铜录山和四川会理拉拉厂等矿产地。主要含钴矿物为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等硫化物矿物。采用浮选法可将黄铜矿与后二者分离，产出铜精矿和钴硫精矿。冶炼铜精矿的阳极电解泥中仍可回收少量的钴。 3.铁钴矿石 生产这种矿石的有淄博北金召北、山东金岭铁山、山东莱芜铁矿和湖北黄石铁山等矿产地。主要含钴矿物为黄铁矿、磁黄铁矿以及少量黄铜矿等硫化物矿物。采用浮选法可将硫化物和磁铁矿分离，再以浮选法将少量黄铜矿和黄铁矿、磁黄铁矿分离，同时以磁选分离出磁铁矿，产出铜精矿、钴硫精矿和铁精矿。硫是炼铁的有害组分，此类矿石入炉前必须将硫化物选出，因此，设有选厂的矿山一般都具备浮选流程。所以此类矿山都可以回收钴硫精矿。 4.钴土矿石 湖南长沙戏楼坪钴土矿目前由乡镇企业开采，衡阳冶炼厂回收。海南安定居丁钴土矿矿石品位高，钴品位为1.632%，目前有一钴业公司正设计筹备开采。它的含钴矿物主要为氢氧化物和含水氧化物氢氧化物。选矿试验流程见图3.11.4,根据有关选矿实验结果表明，可配合海南石碌铜钴矿一同生产，并且可露天开采。 (二) 钴矿加工技术 加工生产金属钴和高纯度氧化钴的技术要求高，冶炼流程复杂，加上能耗高和污染等问题，一般不适合民间冶炼。根据不同炼钴原料主要有如下几种冶炼回收工艺。 1.钴土矿冶炼工艺 建国初期，钴土矿主要作为制取氧化钴的原料。工艺流程大体上是将钴土矿用鼓风炉或电弧炉还原熔炼成钴铁，经退火或焙烧后，用酸浸得到含钴溶液，再经净化处理，沉淀出亚硝酸钴钾，然后焙解和粉碎制得工业氧化钴粉。潮州冶炼厂和赣州钴冶炼厂等厂家曾采用此工艺回收过钴。现在已没有厂家利用这种原料生产钴产品了。 2.钴硫精矿的冶炼工艺 国内将含钴的黄铁矿和磁黄铁矿精矿通称钴硫精矿，是国内主要炼钴原料之一。南京钢厂、葫芦岛锌厂、湖北光化磷肥厂和山东淄博钴厂四个厂家利用这种原料。其中葫芦岛锌厂的产品是二号电钴，采用硫酸化焙烧→浸出→脂肪酸脱铁铜→沉钴→还原铸阳极→阳极液净化→隔膜电解的方法，因生产成本高，现已停产。南京钢厂曾采用氧化焙烧——烧渣中温氯化焙烧工艺，湖北光化磷肥厂采用氧化焙烧——烧渣硫酸化焙烧工艺。但由于钴硫精矿含钴太低，一般都小于0.3%，加上回收钴的工艺流程复杂，普遍无利可图，所以，这些厂在生产一段时间后，又停止了生产。山东淄博钴厂利用钴硫精矿和含钴原料生产硫化钴、氧化钴、氯化钴、硫酸钴等产品。 3.砷钴矿冶炼工艺 赣州钴冶炼厂是国内唯一使用这种原料的厂家，原料从摩洛哥进口，该厂采用电炉熔炼→脱砷焙烧→二段浸出除铁砷→Na2S2O3脱铜→沉钴→还原铸阳极→净化→隔膜电解法生产氧化钴和电钴。 4.冶炼副产品中提钴的冶炼工艺 镍电解液净化产出的钴渣为主要原料。甘肃金川有色金属公司的生产流程为钴渣→浸出除铁→二次沉钴→还原铸阳极→阳极液净化→隔膜电解。该公司在许多生产、设计和科研单位的协助下在大量试验研究基础上确定了转炉渣提钴新工艺，该工艺采用电炉贫化获得钴硫，转炉吹炼富钴硫，加压氧化浸出技术，镍、钴、铜的浸出率高，反应速度快，浸出渣沉降性能好，钴的冶炼回收率达50%左右。金川有色金属公司采用硫酸溶解法从镍电解系统净化钴渣中回收钴，钴的回收率达到85%以上，同时，硫酸溶解钴渣还生产纯氧化钴粉。 5.从含钴废料提钴的工艺 二次提钴的工艺较简单，原料便宜，又不一定非要产出金属钴，因此，国内一些厂家已经开始利用含钴废料生产钴产品了。镇江冶炼厂利用各种含钴工业废料及钴硫精矿生产各类钴盐，采用流程为钴原料→净化提纯→合成→各类钴盐。江苏阜宁化工厂利用磁钢熔渣和砂轮磨屑等废料生产钴盐，采用流程为钴原料→酸溶造液→除铁→萃取→结晶。另外，赣州钴冶炼厂处理过废触媒，葫芦岛锌厂处理过磁钢渣，上海和沈阳冶炼厂处理过高温合金。  目前，国内已能利用矿山生产的各种原料生产高纯度电解钴、氧化钴粉和钴盐，生产加工工艺也得到很大发展，溶剂萃取技术在湿法炼钴中普遍得到应用。

钴是具有钢灰色和金属光泽的硬质金属，钴（Co）原子序数为27，位于元素周期表第八族，原子量为58.93，它的主要物理、化学参数与铁、镍接近，属铁族元素。 钴是一种高熔点和稳定性良好的磁性硬金属。它的居里点（失去磁性的临界温度点）为1150℃，具永磁性，熔点为1495℃，沸点为2900℃，具耐高温性。它是制造耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料，广泛用于航空、航天、电器、机械制造、化学和陶瓷工业。因此，它是一种重要的战略物资。        我国钴金属资源量约为140万t，绝大多数为伴生资源，单独的钴矿床极少。我国钴矿品位较低，均作为矿山副产品回收，生产过程中由于品位低、生产工艺复杂，因此金属回收率低、生产成本高。1996年我国钴金属产量（钴含量）229t，钴硫精矿产量（钴含量）192t，氧化钴638t。近几年我国钴的年消费量稳定在1200t左右，国内钴产量包括氧化钴折算为钴每年总计约600～700t，国内钴产量尚不能满足国内需求，每年约有半数需进口。矿业简史

一、地质勘查    钴矿多为共、伴生矿产，一般不设专项勘查。现在，国内钴矿勘查作业的要点首要放在伴生钴的铜镍矿的勘查作业中。“七五”期间发现了新疆哈密黄山铜镍矿，“八五”期间，中国有色金属工业总公司在黄山矿区邻近证明了香山大型铜镍矿区，该矿区是当时钴镍矿的要点勘查矿区。别的，在新疆东部穹塔格和塔里木盆地北缘等区域发现了或许构成铜镍矿床的超基性岩体。地质矿产部 1991年在吉林浑江县发现大横路钴铜矿，其归于堆积改造型矿床，产于元古宙地层中，现在已操控钴储量2万多t，规划已达大型，档次0.05～0.09％，共生铜储量也达2万多t，估量该矿区钴储量可达4万t。 二、矿山挖掘    钴作为共、伴生矿产，它的挖掘首要取决于主矿产。国际上出产的钴绝大部分是以副产品方式产自铜、镍硫化物矿山及红土型矿山，独自作为钴矿挖掘的仅有摩洛哥的布阿泽尔（现在仅有少数出产）。    我国的钴也是作为铜、镍、铁等矿的副产品出产的。矿山的挖掘规划以主矿产为主，采矿办法有露天挖掘、地下挖掘、露天 -地下联合挖掘等办法。    我国共、伴生钴的矿床规划较小，全国总计 150个矿床中，只要2个大型矿床，其他为中小型，并且钴档次偏低。到1996年全国已挖掘65处钴矿产地，占有储量25.3万t，占全国总保有储量的53.6％，其间未收回钴的矿产地占有储量约占全国总保有储量的13％。这些挖掘矿山中，仅有一处大型，其他为中小型，矿山的规划规划为0.8～400万t/a，100万t/a以上的只要甘肃金川、山西铜矿峪、山西篦子沟、河北玉石洼、湖北铜录山和铁山等6处，大多数在50万t/a以下。每年实践的采矿才能为0.8～200万t/a，与规划规划有必定距离。就实践出产状况而言，只要甘肃金川白家嘴子矿山的规划规划和实践采矿才能能够和国际闻名矿山比较。    总归，国内共、伴生钴矿的挖掘与国外比较，存在着矿山出产才能和规划偏小、机械化配备水平不高，矿石挖掘的丢失贫化较大、非出产性人员过多、全员劳动出产率低、本钱高级问题，加之我国采矿过程中遍及存在采富弃贫、采厚弃薄的现象，钴资源丢失较大。 三、选矿和加工技能 (一) 选矿    钴多伴生在铁、铜和镍矿中，国内首要有以下四种钴矿石：铜镍钴矿石、铜钴矿石、铁钴矿石和钴土矿石。关于不同的主矿产需选用不同的选矿办法。1.铜镍钴矿石    矿石中钴多与铜、镍呈类质同象存在于同种矿藏中，在选矿过程中镍钴不能别离，因而，无需规划独自选出含钴矿藏的流程，选出的精矿为含钴铜镍精矿和含钴镍的硫精矿，钴是在冶炼阳极电解泥和炉渣中收回的。 2.铜钴矿石     出产这种矿石的首要有山西中条山有色金属公司的篦子沟、湖北大冶有色公司的铜录山和四川会理拉拉厂等矿产地。首要含钴矿藏为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等硫化物矿藏。选用浮选法可将黄铜矿与后二者别离，产出铜精矿和钴硫精矿。冶炼铜精矿的阳极电解泥中仍可收回少数的钴。 3.铁钴矿石     出产这种矿石的有淄博北金召北、山东金岭铁山、山东莱芜铁矿和湖北黄石铁山等矿产地。首要含钴矿藏为黄铁矿、磁黄铁矿以及少数黄铜矿等硫化物矿藏。选用浮选法可将硫化物和磁铁矿别离，再以浮选法将少数黄铜矿和黄铁矿、磁黄铁矿别离，一起以磁选别离出磁铁矿，产出铜精矿、钴硫精矿和铁精矿。硫是炼铁的有害组分，此类矿石入炉前必须将硫化物选出，因而，设有选厂的矿山一般都具有浮选流程。所以此类矿山都能够收回钴硫精矿。 4.钴土矿石     湖南长沙戏楼坪钴土矿现在由乡镇厂商挖掘，衡阳冶炼厂收回。海南安久居丁钴土矿矿石档次高，钴档次为 1.632％，现在有一钴业公司正规划准备挖掘。它的含钴矿藏首要为氢氧化物和含水氧化物氢氧化物。选矿实验流程见图3.11.4,依据有关选矿实验结果表明，可合作海南石碌铜钴矿一起出产，并且可露天挖掘。 图 3.11.4海南安久居丁钴土矿浮选终究实验流程图 (二) 加工技能    加工出产金属钴和高纯度氧化钴的技能要求高，冶炼流程杂乱，加上能耗高和污染等问题，一般不适合民间冶炼。依据不同炼钴质料首要有如下几种冶炼收回工艺。 1.钴土矿冶炼工艺     建国初期，钴土矿首要作为制取氧化钴的质料。工艺流程大体上是将钴土矿用鼓风炉或电弧炉复原熔炼成钴铁，经退火或焙烧后，用酸浸得到含钴溶液，再经净化处理，沉积出亚硝酸钴钾，然后焙解和破坏制得工业氧化钴粉。潮州冶炼厂和赣州钴冶炼厂等供应商曾选用此工艺收回过钴。现在已没有供应商运用这种质料出产钴产品了。 2.钴硫精矿的冶炼工艺     国内将含钴的黄铁矿和磁黄铁矿精矿通称钴硫精矿，是国内首要炼钴质料之一。南京钢厂、葫芦岛锌厂、湖北光化磷肥厂和山东淄博钴厂四个供应商运用这种质料。其间葫芦岛锌厂的产品是二号电钴，选用硫酸化焙烧→浸出→脂肪酸脱铁铜→沉钴→复原铸阳极→阳极液净化→隔阂电解的办法，因出产本钱高，现已停产。南京钢厂曾选用氧化焙烧——烧渣中温氯化焙烧工艺，湖北光化磷肥厂选用氧化焙烧——烧渣硫酸化焙烧工艺。但因为钴硫精矿含钴太低，一般都小于 0.3％，加上收回钴的工艺流程杂乱，遍及无利可图，所以，这些厂在出产一段时间后，又中止了出产。山东淄博钴厂运用钴硫精矿和含钴质料出产硫化钴、氧化钴、氯化钴、硫酸钴等产品。 3.砷钴矿冶炼工艺     赣州钴冶炼厂是国内仅有运用这种质料的供应商，质料从摩洛哥进口，该厂选用电炉熔炼→脱砷焙烧→二段浸出除铁砷→ Na2S2O3脱铜→沉钴→复原铸阳极→净化→隔阂电解法出产氧化钴和电钴。 4.冶炼副产品中提钴的冶炼工艺     镍电解液净化产出的钴渣为首要质料。甘肃金川有色金属公司的出产流程为钴渣→浸出除铁→二次沉钴→复原铸阳极→阳极液净化→隔阂电解。该公司在许多出产、规划和科研单位的帮忙下在很多实验研讨基础上断定了转炉渣提钴新工艺，该工艺选用电炉贫化获得钴硫，转炉吹炼富钴硫，加压氧化浸出技能，镍、钴、铜的浸出率高，反响速度快，浸出渣沉降性能好，钴的冶炼收回率达 50％左右。金川有色金属公司选用硫酸溶解法从镍电解体系净化钴渣中收回钴，钴的收回率到达85％以上，一起，硫酸溶解钴渣还出产纯氧化钴粉。 5.从含钴废料提钴的工艺     二次提钴的工艺较简略，质料廉价，又不必定非要产出金属钴，因而，国内一些供应商现已开端运用含钴废料出产钴产品了。镇江冶炼厂运用各种含钴工业废料及钴硫精矿出产各类钴盐，选用流程为钴质料→净化提纯→组成→各类钴盐。江苏阜宁化工厂运用磁钢熔渣和砂轮磨屑等废料出产钴盐，选用流程为钴质料→酸溶造液→除铁→萃取→结晶。别的，赣州钴冶炼厂处理过废触媒，葫芦岛锌厂处理过磁钢渣，上海和沈阳冶炼厂处理过高温合金。    现在，国内已能运用矿山出产的各种质料出产高纯度电解钴、氧化钴粉和钴盐，出产加工工艺也得到很大开展，溶剂萃取技能在湿法炼钴中遍及得到运用。 四、环境维护    钴加工过程中发生的工业废气、废水和废渣对环境污染严峻，其间以 SO2烟气、、酸雾、粉尘、弃渣、噪音等损害最大。曾经因为对维护环境缺少满足的知道，没有给予应有的管理。跟着国家环境维护法的公布和施行，人们对环境维护作业的重要性有了必定知道，各厂商也纷繁树立专门的环境维护组织，采纳办法，管理“三废”。    (1)对SO2烟气的管理   甘肃金川有色金属公司树立硫酸车间收回SO2，消除了SO2烟气充满的现象。镍钴冶炼过程中发生的低浓度SO2经过加工成钠、铵等制品，也得到有用管理，管理后排放的尾气含SO2量到达国家答应排放标准。    (2)对的管理   镍钴别离排出的废气中都含有，对人体损害较大，成都电冶厂选用将废气引进塑料波纹板吸收塔内用碱液淋洗吸收，得到副产品次，经碱液吸收后排出的尾气可达国家答应排放标准。其他一些厂商也选用相同办法管理，获得杰出效果。    (3)对粉尘的管理   冶金炉、窑排出的烟气除含有有害气体外，还有少数金属粉尘，不只污染环境，并且还形成金属丢失，甘肃金川有色金属公司增添了很多电收尘设备，管理含尘烟气，基本上操控了含尘烟气的损害。    (4)对废水的管理   选冶过程中排放很多废水，对环境发生污染，因而，废水的管理也是一个十分重要的问题。成都电冶厂用离子交换技能处理工艺污水，效果很好。甘肃金川也建有污水处理站，对环境起到了维护效果。    矿山厂商采、选、冶过程中每年都排出很多的废石、尾矿、废渣和废热，怎么有用地予以运用是个难度很大的问题，现在部分废渣和废热也得到运用。    赣州钴冶炼厂运用砷钴矿作提钴质料，因为砷化物是剧毒物质，因而他们对劳动维护及环境维护作业特别注重，对环境维护做了很多作业，为削减砷污染积累了丰厚经历，并获得明显成效，基本上到达国家答应的废气、废水排放标准。    跟着人们对环境问题的注重和科学技能的迅速开展，“三废”将得到愈加有用的管理，环境将得到有用维护。

我国铝土矿资源丰富，已探明的铝土矿储量达23亿t。其间含硫高的一水硬铝石型铝土矿储量达1.5亿t，占总储量的11.0%左右。这类矿石以中高铝、中低硅、高硫、中高铝硅比矿石为主，且此类矿石高档次所占份额大，需加工脱硫才干运用，因而研讨经济合理的脱硫办法，具有巨大的潜在工业含义。       在氧化铝出产流程中，铝土矿中的硫不只构成Na2O的丢失，并且溶液中S2－进步后会使钢材遭到腐蚀，蒸腾和分化工序的钢制设备因腐蚀而损坏，添加溶液中铁含量。在拜耳法出产氧化铝过程中假如铝土矿中硫的含量超越0.3%，就能导致氧化铝档次因铁的污染而超支，别的还能使氧化铝的溶出率下降。跟着氧化铝工业的不断发展，科学研讨者对脱硫办法进行了许多的研讨工作，但效果及运用均不尽人意。因而有必要对高硫铝土矿进行进一步脱硫研讨，到达拜耳法氧化铝厂对铝土矿含硫的要求。       铝土矿中硫首要以黄铁矿（FeS2）办法存在，因为黄铁矿简略用黄药等捕收剂浮选，而含铝矿藏以氧化物和氢氧化物办法存在，亲水，不易被黄药捕收，因而，浮选用黄药理论上简略完成黄铁矿和含铝矿藏的别离。用浮选的办法下降铝土矿中硫的含量，最早被原苏联人员选用。在我国，浮选脱除铝土矿中的含硫矿藏还未见文献报导。因而，针对我国铝土矿的特色，用选矿脱除铝土矿中含硫矿藏的研讨具有重要含义。       针对河南某地出产的铝土矿的特色，选用黄药等作捕收剂，对反浮选除掉铝土矿中的硫化物进行了实验研讨。       一、实验部分       （一）实验质料       河南高硫矿，碳酸钠（分析纯，上海虹光化工厂），六偏磷酸钠（分析纯，天津市科密欧科技有限公司），（分析纯，天津市科密欧化学试剂开发中心），硫酸铜（化学试剂，天津市博迪化工有限公司），丁基黄药（株洲选矿药剂厂），戊基黄药（长沙矿冶研讨院选矿所），松醇油（株洲选矿药剂厂），单质碘和碘化钾（分析纯，汕头市西陇化工厂）。对河南高硫矿进行了化学分析。首要化学成分列于表1。   表1  试样的首要化学组成（质量分数）/%Al2O3SiO2Fe2O3TiO2CaOK2ONa2OMgOST61.6212.654.603.003.001.810.080.420.96       （二）实验设备及仪器       实验一切设备及仪器包含浮选机，拌和机，pH计，过滤设备，电炉，烘箱，管状炉，石英管，滴定管等。       （三）实验办法       各添加剂预先装备成必定的浓度备用。药剂添加次序为：六偏磷酸钠→→硫酸铜→丁基黄药→戊基黄药→松醇油，实验中各药剂的用量及添加药剂后的拌和时刻见表2。实验所用脱硫浮选办法为简略的一段浮选。浮选产品别离过滤、洗刷、烘干后分析。   表2  药剂用量及拌和时刻药剂称号药剂用量/（g·L－1）拌和时刻/min碳酸钠 六偏磷酸钠硫酸铜 丁基黄药 戊基黄药 松醇油2.5 7.65×10－3 4.00×10－4 1.88×10－2 3.13×10－2 3.13×10－2 0.125  1 1 2 1 2 1       二、条件实验       选用六偏磷酸钠作为按捺剂，和硫酸铜作为活化剂，丁基黄药和戊基黄药作为捕收剂，对高硫铝土矿进行一段浮选脱硫条件实验，研讨各添加剂用量对浮选成果的影响。       （一）碳酸钠用量的影响       在pH＞11的高碱环境下，黄铁矿表面会有亲水的氢氧化物生成，进而浮选遭到按捺。碱性增强对黄铁矿的按捺不断增强。低pH值系统中难以浮选，乃至浮选没有泡沫，这与铝土矿结构以及实验条件有关。碳酸钠另一效果是对黄铁矿具有活化效果。在CO32－与HCO3－离子效果下，铁的氢氧化物又可转变成铁的碳酸盐，使黄铁矿表面掩盖的氢氧化物和硫酸盐脱落暴露出新鲜的表面。因而碳酸钠添加量对浮选的效果有较大的影响。按表2所示条件，进行了碳酸钠用量对脱硫效果的影响的研讨，成果见表3。   表3  碳酸钠用量条件实验成果碳酸钠用量/（g·L－1）pH值产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0.59.70低硫铝土矿 高硫尾矿82.44 17.560.41 3.5435.25 64.751.010.10低硫铝土矿 高硫尾矿89.91 10.090.420 5.7739.35 60.652.510.43低硫铝土矿 高硫尾矿96 40.44 13.4444 563.510.78低硫铝土矿 高硫尾矿93.4 26.580.48 7.7846.67 53.33       由表3可知，跟着碳酸钠用量的添加和矿浆pH值升高，高硫尾矿中硫的档次越来越高，硫的收回率在逐步下降，低硫铝土矿的产率较大起伏的升高，到碳酸钠用量为2.5g/L，pH值为10.43时，硫的档次达最大值，随后又开端下降，硫的收回率持续下降，低硫铝土矿的产率也到达最大值后又下降。由此可见碳酸钠对浮选具有较大影响。归纳考虑以上要素，高硫矿浮选碳酸钠用量应为2.5g/L，pH值为10.43左右。       （二）按捺剂用量的影响       六偏碳酸钠在含量高时对一水硬铝石具有按捺效果，但在pH＞10时，其按捺效果较弱，只要在较高用量的条件下才具有较强的按捺效果。六偏磷酸钠的按捺效果为在浮选过程中损坏和削弱一水硬铝石与捕收剂之间相互效果，增强一水硬铝石表面的亲水性。它的效果办法有3种：消除活化离子；在矿藏表面构成亲水薄膜；消除矿藏表面的活化薄膜。六偏磷酸钠一起可对矿浆起涣散效果。按表2所示条件，进行六偏磷酸钠用量对脱硫效果的影响，成果见表4。   表4  六偏碳酸钠用量条件实验成果六偏碳酸钠用量/（×10－3g·L－1）产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿 高硫尾矿93 70.54 6.5852.02 47.987.65低硫铝土矿 高硫尾矿96 40.44 13.4444 5615.30低硫铝土矿 高硫尾矿95.34 4.660.48 10.7947.68 52.32       由表4可知，跟着六偏碳酸钠用量的添加，高硫尾矿中硫的档次先进步然后下降，硫的收回率也是先进步后下降，低硫铝土矿的产率在小起伏规模内改变。六偏碳酸钠用量以7.65×10－3g/L为宜。       （三）活化剂用量的影响       活化剂的效果是在矿藏表面生成促进捕收剂效果的薄膜。浮选电化学以为，某些硫化矿藏具有半导体性质和必定的电子传导才能，表面的静电位是HS－离子能否在其表面氧化生成元素S0的要害，当表面静电位Ems高于HS－氧化成S0的平衡电位时，则这种氧化在热力学上能够完成。黄铁矿表面静电位Ems高于HS－氧化成S0的平衡电位，因而HS－可能在黄铁矿表面氧化成元素（S0）。王淀佐等人测定了黄铁矿的表面静电位，在pH＞8今后一直高于EHS-/S0，所以HS－能够在其表面氧化。Na2S参加矿浆中后，矿浆中存在许多的HS－离子，黄铁矿因为表面静电位较高，对HS－离子有较强的电催化效果，HS－在其表面有如下反响：   HS（aq）－→HS（ad）－     HS（aq）－→H＋＋S（ad）0＋2e－       S0吸附于黄铁矿表面使其变得疏水，因而黄铁矿具有杰出的诱导可浮性。       当黄铁矿表面氧化较深时，可被Cu2＋活化。其机理为Cu2＋可替代黄铁矿品质中的Fe2＋使表面生成含铜硫化膜然后增强对黄药的吸附效果。铜离子比较简略进入黄铁矿的晶格，铜和硫的亲和性比铁和硫的亲和性更大，使黄铁矿表面构成铜膜，铜离子不影响矿藏晶格深处，在黄铁矿表面上掩盖铜相当于分散处理黄铁矿表面，即影响到黄铁矿表面的导电类型。黄铁矿为电子型半导体，晶格表面层上富集电子的表面，因而不能安稳的吸附黄药。一些二价Cu2＋从其表面取得电子，Cu2＋浓度下降为Cu2＋，使黄铁矿表面层电子浓度下降。黄铁矿表面导电性的转化，这时能安稳地吸附黄药。       综上所述，首要对黄铁矿起到诱导浮选效果，但因为黄铁矿镶嵌于结构杂乱的铝土矿中，且黄铁矿的含量小，尤其是当黄铁矿表面氧化较深时，对黄铁矿就起不了诱导浮选效果，而Cu2＋能够进入黄铁矿晶格中替代Fe2＋使表面生成含铜硫化膜然后增强对黄药的吸附效果。因而和硫酸铜均可起到活化效果，其用量多少对硫档次影响很大。按表2所示条件，别离进行了和硫酸铜用量对脱硫效果的影响研讨，成果别离见表5和表6。   表5  用量条件实验成果用量/（×10－4g·L－1）产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿 高硫尾矿95.25 4.750.50 10.1649.73 50.272低硫铝土矿 高硫尾矿94.12 5.880.48 8.5747.51 52.494低硫铝土矿 高硫尾矿96 40.44 13.4444 5610低硫铝土矿 高硫尾矿96.62 3.380.61 1161.27 38.73   表6  硫酸铜用量条件实验成果硫酸铜用量/（×10－2g·L－1）产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿 高硫尾矿92.89 7.110.48 7.2348.59 51.411.88低硫铝土矿 高硫尾矿96 40.44 13.4444 563.75低硫铝土矿 高硫尾矿93.20 6.800.55 6.5553.6 46.4       由表5可知，跟着用量的添加，高硫尾矿中硫的档次先下降后升高，随后又下降，硫的收回首先升高后下降，低硫铝土矿的产率改变不大。用量以4×10－4g/L为宜。       由表6可知，跟着硫酸铜用量的添加，高硫尾矿中硫的档次先升高后下降，改变的起伏比较大，硫的收回首先逐步升高然后较大起伏的下降，低硫铝土矿的产率改变不大。硫酸铜用量以1.88×10－2g/L为宜。       （四）捕收剂用量及其品种的影响       在浮选中运用捕收剂，能够进步有用矿藏表面的疏水性。黄铁矿捕收剂首要是黄药类等捕收剂。在许多情况下，已成功地运用单一种捕收剂。但混合运用多种硫代捕收剂可大大进步硫化矿浮选目标。按表2所示条件，丁基黄药及戊基黄药用量对脱硫效果的影响成果别离见表7和表8。   表7  丁基黄药用量条件实验成果丁基黄药用量/（×10－2g·L－1）产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿 高硫尾矿94.29 5.710.55 7.8253.49 46.511.56低硫铝土矿 高硫尾矿95.10 4.900.57 8.5456.41 43.593.13低硫铝土矿 高硫尾矿96 40.44 13.4444 566.25低硫铝土矿 高硫尾矿97.06 3.740.50 12.9251.68 48.32   表8  戊基黄药用量条件实验成果戊基黄药用量/（×10－2g·L－1）产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿 高硫尾矿96.62 3.380.56 12.4556.17 43.831.56低硫铝土矿 高硫尾矿95.69 4.310.45 12.344.78 55.223.13低硫铝土矿 高硫尾矿96 40.44 13.4444 566.25低硫铝土矿 高硫尾矿96.5 3.50.57 11.5957.74 42.26       由表7可知，跟着丁基黄药用量的添加，高硫尾矿中硫的档次和收回率都随之添加，然后下降，低硫铝土矿的产率在小规模内增大。丁基黄药对浮选效果具有较大影响。丁基黄药用量以3.13×10－2g/L为宜。       由表8可知，跟着戊基黄药用量的添加，高硫尾矿中硫的档次在小起伏内先升高后下降，硫的收回率在较大起伏内先升高后下降，低硫铝土矿的产率改变不大。戊基黄药对硫的收回率影响较大。戊基黄药用量以3.13×10－2g/L为宜。       三、优化条件的浮选成果       通过以上各条件实验的影响，得出高硫铝土矿一段浮选除硫的最佳条件实验为：碳酸钠用量2.5g/L，六偏磷酸钠用量为7.65×10－3g/L，拌和1min，用量为4.0×10－4g/L，拌和1min，硫酸铜用量为1.88×10－2g/L，拌和2min，丁基黄药用量为3.13×10－2g/L，拌和1min，戊基黄药用量为3.13×10－2g/L，拌和2min，松醇油用量为0.125g/L，拌和1min，实验成果见表9。   表9  原矿一段浮选实验成果产品称号产率/%S档次/%S收回率/%低硫铝土矿 高硫尾矿 原矿96 4 1000.44 13.44 0.9644 56 100       由表9可知，在优化的浮选条件下，原矿通过一段浮选即可取得硫档次高达的13.44%，收回率56%，而产率仅为4%的高硫尾矿；一起取得产率为96%，硫档次为0.44%的低硫铝土矿。这一成果比前苏联研讨人员浮选高硫铝土矿一段浮选尾矿含硫达9%的工艺目标还好。       对浮选所得低硫铝土矿和高硫尾矿进行化学分析，分析成果见表10。为了便于对照，将原矿相应数据也列于表10中。   表10  浮选产品化学分析成果（质量分数）/%产品称号Al2O3SiO2Fe2O3TiO2CaOK2ONa2OMgOST1）低硫铝土矿 高硫尾矿 原矿62.10 51.96 61.6212.83 8.18 12.654.17 14.94 4.602.95 4.71 3.003.07 1.43 3.001.85 0.95 1.810.08 0.11 0.080.42 0.40 0.420.44 13.44 0.96        1) 此为化学分析成果，不是荧光分析成果       由表10可知，一段浮选高硫尾矿的A/S比为6.35，与A/S比为4.87的原矿比较，高硫尾矿的A/S比高，这是因为铝比硅更简略浮选，成果导致高硫尾矿中A/S比稍高。因为被浮选的高硫尾矿产率不大，因而对低硫铝土矿的A/S比的影响不大。高硫尾矿中硫和铁含量比原矿明显进步，铁略有进步，其它元素含量都偏低。而低硫铝土矿与原矿比较，除了铝，硅以及钾比原矿略低高外，其它元素都有所下降。       四、结语       （一）选用浮选的办法，以碳酸钠为pH调整剂，六偏磷酸钠为按捺剂，和硫酸铜为活化剂，丁基黄药和戊基黄药为捕收剂，松醇油为起泡剂，进行高硫铝土矿的一段反浮选，取得硫含量高达13.44%，收回率56%，氧化铝含量为51.96%，而产率仅为4%的高硫尾矿，一起取得产率为96%，氧化铝含量为62.10%，硫档次为0.44%的低硫铝土矿。因为铝比硅更简略浮选，高硫尾矿的A/S比升高，但因为高硫尾矿的产率低，仅为4%，因而对低硫铝土矿的A/S比影响不大。       （二）对原矿进行一段浮选的最佳条件是：碳酸钠用量为2.50g/L，六偏磷酸钠用量为7.65×10－3g/L，用量为4.00×10－4g/L，硫酸铜用量为1.88×10－2g/L，丁基黄药用量为3.13×10－2g/L，戊基黄药用量为3.13×10－2g/L，松醇油用量为1.25×10－1g/L。矿浆最佳浮选pH值规模是10.4～10.5左右。       （三）本研讨测验一起运用2种活化剂，即和硫酸铜，活化的效果大于单一活化剂的效果，进步硫的浮选收回率。丁基黄药与戊基黄药2种捕收剂按份额混合运用可进步硫的档次及收回率。