Файл: Шишкин Н.Н. Кобальт в рудах месторождений СССР.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 146

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В Замбии добыча и переработка руд производится предприя­ тиями двух компаний — «Чибулума майнз, лтд.» и «Рокана корпо­ рейшн, лтд.».

Руда из месторождения Чибулума [222], содержащая 0,38% кобальта и 4,17% меди1 , подвергается обогащению с получением флотационных селективных концентратов. Кобальтовый концен­ трат содержит 3,7% кобальта и 3,5% меди. Извлечение кобальта в концентрат составляет 81%. Медный и кобальтовый концентраты получают и при обогащении руды месторождения Нкана, содер­ жащей 0,15—0,20% кобальта и 2,5% меди. Потери кобальта с отвальными хвостами обогатительной фабрики, перерабатывающей руду этого месторождения, значительны. Они обусловлены в основ­ ном присутствием кобальта в руде в виде минералов окислов и гидроокислов и частично — тончайшей вкрапленностью карролита. Полученный медный концентрат, содержащий некоторое количе­

ство кобальта (до 15% от содержания

в руде), плавится в

отра­

жательных печах и содержащийся в

нем кобальт

переходит в

шлак. Кобальтовый концентрат также

подвергают

плавке.

 

Заводы выпускают гранулированный кобальт и медно-кобаль-

товые сплавы, экспортируемые в

США, Бельгию

и Англию.

Руды кобальтовых

и

никель-кобальтовых

постмагматических

гидротермальных

жильных

месторождений

 

По минеральному составу для кобальтовых месторождений характерны сульфоарсенидно-карбонатно-кварцевые руды, для никель-кобальтовых — арсенидно-карбонатные.

СУЛЬФОАРСЕНИДНО-КАРБОНАТНО-КВАРЦЕВЫЕ РУДЫ

По содержанию кобальта выделяются богатые и рядовые руды.

Характерные особенности руд

Богатая руда характерна для кобальтовых и медно-кобальто- вых месторождений района Клонкерри в Северном Квинсленде в Австралии: крупного — Маунт-Кобальт и мелких — Саксесс и Куин Салли [168]. Добыча кобальтовых руд производилась с 1921 по 1934 г. и в последнее время возобновилась [126в].

Из одного только месторождения Маунт-Кобальт за время эксплуатации было добыто около 1800 т богатой, вручную отобран­ ной руды с содержанием кобальта в 16—18%. Кроме того, путем обогащения было получено 2200 т концентрата с содержанием кобальта в 20%. Богатые рудные столбы находились выше гори-

4 По-видимому, приводятся

данные, относящиеся

к обогащенным

по ко­

бальту участкам месторождения,

так как в этой

же

работе

среднее

содержа­

ние кобальта в руде месторождения определяется

в 0,23%.

меди-—5,15%.

203


зонта 34 м. С глубиной руды становятся беднее кобальтом, но глубокие части рудной зоны изучены слабо. По последним данным [126в], содержание кобальта в руде достигает 2%. В отвалах руд­ ника насчитывается около 15 млн. т кобальтсодержащей руды.

Вруднике Саксесс было отобрано 25 т штуфной кобальтовой руды с содержанием 22% кобальта. В медной руде содержание меди достигало 40%, кобальта — 12%.

Вокисленных рудах месторождения Куин-Салли содержание

кобальта составляло 13%, в сульфидных — около 3% и 3,4 г/т золота.

Руда в этих месторождениях вкрапленная и прожилковая. Руд­ ные минералы в ассоциации с жильными образуют густую вкрап­ ленность и прожилки в амфиболовых, хлоритовых и слюдистокварцевых сланцах, в биотитизированном амфиболите и кварците. Рудные и жильные минералы развиваются по трещинкам и плос­

костям

сланцеватости.

Преобладающими

минералами

в

руде

являются: кварц, амфибол, биотит, хлорит, полевые шпаты.

 

Главный рудный

минерал — кобальтин — встречается

в

виде

хорошо

образованных

кристаллов

и их сростков.

Второстепенные

рудные

минералы — халькопирит,

пирит,

галенит,

сфалерит

(со­

держащий золото и серебро), энаргит, магнетит, халькозин, ковел-

лин; изредка встречается шеелит. Из жильных минералов

глав­

ный — кварц, второстепенные — кальцит и сидерит.

 

 

В зоне окисления присутствуют гидроокислы железа и меди,

окислы (гетерогенит) и арсенаты (эритрин) кобальта.

 

 

Рядовая руда характерна для Северного рудника

Дашкесан-

ского рудного района в Азербайджане* [103, 203] **,

Верхнесейм-

чанского месторождения в Верхнеколымской области*

[63],

Блекбирд, шт. Айдахо, США [213]. Месторождения по запасам кобальта являются крупными. Содержание кобальта в руде изме­ няется от 0,1 до 1,0%. Для рядовой руды наиболее характерны прожилковая и вкрапленная текстуры. В отдельных участках руд­ ных тел отмечаются линзы и короткие жилы массивной руды. Преобладает первичная руда. Окисленная руда резко подчинена первичной и в связи с этим раздельная переработка руд нецеле­ сообразна.

Главные рудные минералы первичной руды — пирротин и пи­ рит, из нерудных преобладает кварц (табл. 32). Количество руд­ ных минералов изменяется от 5 до 15—20% к объему руды.

Кобальтоносность

руды

обусловлена главным образом

при­

сутствием в ней кобальтина и в значительно

меньшей

степени

других

кобальтовых

и

кобальтсодержащих

минералов

(см.

табл.

32).

 

 

 

 

 

Кобальт в рядовой руде резко преобладает над никелем, сера

над мышьяком, а из нерудных компонентов

главным

является

кремнезем (табл. 33).

 

 

 

 

 

*В настоящее время отработаны.

**Кроме того, использованы данные Л. П. Кочурова и В. М. Григорьевой.

204


 

 

 

 

Т а б л и ц а 32

Минеральный состав рядовой

сульфоарсенидно-кварцевой руды

 

 

 

Минералы

 

Распространенность

 

рудные

 

 

 

 

нерудные (жильные

минералов

 

 

 

 

первичных

р у д

окисленных р у д

и вмещающих о р у д е ­

 

нение пород)

Главные

Пирротин,

пирит

 

Кварц

Второстепенные

Кобальтин, халькопи­

Кальцит, сидерит,

 

рит, марказит,

а р с е ­

хлорит, актинолит.

 

н о п и р и т ,

к о-

 

альбит, эпидот,

 

б а л ь т а р с е н о п и -

цоизит

 

р и т , глаукодот

 

 

распрост­

Сфалерит, блеклая

Эритрин, бурые

раненных

руда (тенантит и др.). («ховахсит») и жел­

 

магнетит, гематит,

тые («тувит») ни­

 

мушкетовит, борнит,

кель-кобальтовые

 

галенит, молибденит,

охры, гидроокислы

 

л ё л л и н г и т

железа

Турмалин, биотит, скаполит, пироксен, гранат, серицит, мусковит, роговая обманка, плагио­ клаз, аксинит

виде примесей

03

малорас­

Саффлорит,

Со-и

Смольяниновит,

Апатит,

сфен,

простра­

Fe-Ni-Co-скутте-

а с б о л а н ы ,

ортит, флюорит,

ненных

рудит, никелистый

м ы ш ь я к о в о -

циркон

и др.

 

кобальтин,

г е р с д о р ­

ж е л е з и с т ы е

 

 

 

ф и т , р а м м е л ь ­

о х р ы , п с и ло­

 

 

 

с б е р г и т

ме л а н

 

 

редких

Висмутин,

миллерит,

Вивианит, лудло-

 

 

 

станнин,

прустит,

вит, базовисмутит

 

 

 

пираргирит, самород­

и др.

 

 

 

ные золото,

серебро

 

 

 

 

и висмут,

селениды

 

 

 

 

и теллуриды

(гуана-

 

 

 

 

хуатит, гессит и др.)

 

 

 

 

и

др.

 

 

 

 

П р и м е ч а н и я :

1. Минеральный

состав руды

приведен

приближенно . Д л я

рядовой

руды

конкретного

месторождения

он б у д е т

несколько

отличаться

по

минералам - примесям,

а в отдельных

случаях

и по

второстепенным

минералам .

 

 

 

 

 

2.

В

этой

и

п о с л е д у ю щ и х

т а б л и ц а х

к главным относятся минералы, количество

которых

в р у д е

б о л е е

5%

(объемных),

к второстепенным — от

1 д о

5%,

к

примесям — менее 1%.

3.

В

этой

и

п о с л е д у ю щ и х

таблицах,

х а р а к т е р и з у ю щ и х минеральный состав руд, кобаль­

товые

минералы

выделены полужирным

шрифтом,

к о б а л ь т с о д е р ж а щ и е — разрядкой .

 

Технологические схемы переработки руд

Технологию переработки сульфоарсенидно-карбонатно-кварце- вой руды можно рассмотреть на примере переработки руды Се­ верного рудника Дашкесанского рудного района.

При переработке флотационных концентратов, полученных при обогащении рядовой руды, учитывалось малое содержание в них

205


 

 

 

 

Т а б л и ц а

33

Химический

состав рядовой

сульфоарсенидно-карбонатно-кварцевой руды

 

Компоненты

Содержание,

вес. %

Компоненты

Содержание, вес.

%

 

 

 

 

 

 

Si0 2

40—50

Zn

Следы 0,05

Т і 0 2

0,0—0,5

Pb

0,0—0,05

Al А

10—15

Mo

0,0—0,02

CaO

5—15

Bi

0,0—0,05

MgO

0,0—3

As

0,1—2,0

 

Fe

5—10

S

0,2—5,0

 

Co

0,1—1,0

H 2 0

0,2—1,0

 

Ni

Следы

0,2

C 0 2

1 ,5—5,0

 

Си

Следы

0,2

 

 

 

П р и м е ч а н и е .

В незначительном количестве в руде иногда с о д е р ж а т с я серебро,

селен

и т е л л у р .

 

 

 

 

 

никеля. Руда

с малым содержанием

мышьяка

(6,3—9,7%)

не

нуждалась в предварительном обжиге перед плавкой на шпейзу, медно-кобальтовый штейн и шлак; для флотационных концентра­

тов, содержащих до 26% серы, эта

операция

была

необходима.

Переработка штейна проводилась

на Уфалейском

заводе окис­

лительным обжигом при 450—550° С, водным

выщелачиванием

части кобальта, сульфатизирующим обжигом остатка с бисульфа­ том натрия при 675—700° С с переводом кобальта и меди в водо­ растворимую форму. Общее извлечение кобальта составляло 90%*.

Переработка

флотационных концентратов

без плавки на шпей­

зу была организована на Уфалейском заводе

по следующему тех­

нологическому

циклу: 1) окисленный обжиг

концентратов с до­

бавкой 25% сильвинита при температуре 550—600°С; 2) сульфатизирующий обжиг огарка с 25% серной кислоты при температуре 550° С в течение 3,5 ч; 3) водное выщелачивание огарка; 4) вто­ ричный обжиг хвостов с добавкой 25% сильвинита и 25% серной кислоты для доизвлечения кобальта.

Общее извлечение кобальта в раствор составило 81,7%. Более прогрессивная технологическая схема применена для

переработки рядовых руд сульфоарсенидно-карбонатно-кварцевого подтипа после предварительного флотационного обогащения на рафинировочном заводе фирмы Калера Майнинг в г. Гартфильде

близ Солт

Лейк Сити (шт. Юта, США) **. Мощность завода

составляла

1800 т кобальта

в год. Сюда из рудника Блекбирд

(шт. Айдахо) на расстоянии

640 км доставлялись сульфоарсенид-

ные концентраты обогатительной фабрики, расположенной около рудника.

Руда, содержащая 0,5—0,8% кобальта, после дробления и из­ мельчения поступала на коллективную сульфидную флотацию.

*Использованы материалы Д. И. Лисовского и 3. П. Лихницкой.

**Завод пущен в 1952 г. и остановлен в 1960 г.

206