CN113000218B - 一种用于钴锰多金属氧化矿的捕收剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钴锰多金属氧化矿的选矿与冶金技术领域，具体涉及一种用于钴锰多金属氧化矿的捕收剂及其制备方法与应用。所述捕收剂为镍钴铁多元合金粉或镍钴铁多元合金精矿，其粒度小于48微米的不大于10％。采用该捕收剂能够更有效地将固相金属化还原过程新生成的、分散的超微细金属或合金颗粒进行捕集，并促进金属化还原过程，使新生成金属或合金颗粒在较低温度下更易迁移、聚集和渣解离，避免了焙烧物料的相互粘连和结窑，从而形成高品位、大颗粒、高磁性、低夹杂率、易于弱磁选分离的磁性精矿，提高了选冶效率、品位及回收率，同时还简化了现有分离富集工艺，减少后处理量。
Description
技术领域
本发明属于钴锰多金属氧化矿的选矿与冶金技术领域，具体涉及一种用于钴锰多金属氧化矿的捕收剂及其制备方法与应用。
背景技术
钴锰多金属氧化矿，泛指富含钴、镍、铜、锰、铁等多种有价元素的多金属复杂氧化矿，具有多金属伴生、品位低的特点。由于各矿物嵌布特征复杂，难以采用直接选矿分离富集镍、钴、铜。
对于钴锰多金属氧化矿，目前以直接冶炼处理为主，需要投入大量还原剂和冶炼助剂，成本较高，处理量大，经济性差。而在采用金属化还原技术实现分离富集过程中，由于反应温度相对较低，被还原的金属镍、钴、铁难以在处于固态或半熔状态的物料中迁移聚集，导致部分细小的钴、镍、铁等金属形成的合金颗粒夹杂在渣相中，降低了钴、镍等富集比和回收率。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明第一方面提供一种用于钴锰多金属氧化矿的捕收剂。
本发明所提供的用于钴锰多金属氧化矿的捕收剂，为镍钴铁多元合金粉或镍钴铁多元合金精矿，其粒度小于48微米的不大于10％。
本发明选择具金属品位高、磁性强且粒度较粗的镍钴铁多元合金粉、或自产镍钴铁多元合金精矿循环配料作为钴锰多金属氧化矿分离富集用捕收剂，能够更有效地将固相金属化还原过程新生成的、分散的超微细金属或合金颗粒进行捕集，并促进金属化还原过程，使新生成金属或合金颗粒在较低温度下更易迁移、聚集和渣解离，避免了焙烧物料的相互粘连和结窑，从而形成高品位、大颗粒、高磁性、低夹杂率、易于弱磁选分离的磁性精矿，提高了选冶效率、品位及回收率，同时还简化了现有分离富集工艺，减少后处理量。
优选地，所述捕收剂的粒度小于74微米的不大于10％，有助于将更多的超微细金属或合金颗粒聚集，形成更高品位、更大颗粒、更高磁性、更低夹杂率的磁性精矿。此外，为了氧化还原反应顺利进行，便于形成球团矿和工艺操作，本发明还控制所述捕收剂的平均粒径在80-150μm之间。
本发明所述捕收剂能够对新生成的、分散的超微细金属或合金颗粒进行捕集，并促进金属化还原过程，使新生成金属或合金颗粒在较低温度下更易迁移、聚集，且品位越高富集效果越好、用量越少。根据本发明的一些实施例，所述捕收剂中镍、钴、铁的质量分数之和不少于60％，以确保实现上述捕集效果。
本发明所述捕收剂应具有一定的磁性方可将分散的超微细金属或合金颗粒尽可能聚集起来，提高回收率的同时降低夹杂率，提高精矿品位。为此，本发明所述镍钴铁多元合金精矿为通过磁场强度800-2000奥斯特获得的具有特定磁性的弱磁选精矿。
所述的镍钴铁多元合金粉或镍钴铁多元合金精矿包括铁、任选的钴和任选的镍。
本发明的第二方面提供所述捕收剂为镍钴铁多元合金精矿的制备方法。
所述捕收剂镍钴铁多元合金精矿是通过下述方法获得：
步骤(1)、将含有钴锰多金属氧化矿粉矿与镍钴铁多元合金粉的混合料进行金属化还原焙烧；其中，所述镍钴铁多元合金粉的粒度小于48微米的不大于10％；所述镍钴铁多元合金粉中镍、钴、铁的质量分数之和不少于60％；
步骤(2)、将金属化还原焙烧所得物料通过弱磁选分离富集，得到镍钴铁多元合金精矿；其中，所述弱磁选的磁场强度为800～2000奥斯特。
本发明采用粒度较粗的镍钴铁多元合金粉作为捕收剂，通过金属化还原焙烧结合弱磁选工艺得到镍钴铁多元合金精矿。将其作为超微细金属捕收剂循环使用，不仅简化现有分离富集工艺，减少后处理量，提高回收率和品位，而且能耗低、成本低，提高工业选矿整体效益。
优选地，所述镍钴铁多元合金粉的粒度小于74微米的不大于10％。所述镍钴铁多元合金粉的加入量为所述钴锰多金属氧化矿粉矿质量的5％-30％，进一步优选为10-24％。
所述步骤(1)中，所述金属化还原焙烧使用还原剂进行还原，所述还原剂包括第一还原剂和任选的第二还原剂；
其中，所述第一还原剂包括煤粉和/或焦粉；
所述第二还原剂包括炭粉、一氧化碳、氢气、煤气或天然气中的至少一种。
优选地，所述还原剂的加入量为钴锰多金属氧化矿总质量的2％～15％。
所述步骤(1)中，所述混合料中还包括金属化助剂；所述金属化助剂包括氟化物、硫化物、硫酸盐或二氧化硅中的至少一种；
优选地，所述金属化助剂的添加量不超过钴锰多金属氧化矿总质量的10％。
通过上述还原剂及金属化助剂的作用，能够促进金属还原化反应进行。
所述步骤(1)中，所述金属化还原焙烧温度为400℃～1200℃，优选为900℃～1150℃；研究表明，在上述粗粒度捕收剂镍钴铁多元合金粉的作用基础上，提高还原温度有助于获得品位更高、粒度更大的镍钴铁多元合金精矿。
进一步的，步骤(1)中，所述钴锰多金属氧化矿粉矿包括海底多金属结核粉矿、海底富钴结壳粉矿或陆地多金属氧化锰矿粉矿中的至少一种。
进一步的，步骤(1)中，所述钴锰多金属氧化矿粉矿的粒度小于0.25mm；优选地，所述钴锰多金属氧化矿粉矿的粒度在0.074mm以下的占80％以上。
所述步骤(2)中，优选地，所述弱磁选的磁场强度为800-1500奥斯特。较高的磁性强度有利于提高分离富集效果，但过高的磁性强度容易导致精矿杂质含量升高，影响精矿品位，为此本发明控制磁场强度在适当的范围内，在确保较高回收率的同时提高精矿品位。
本发明第三方面提供一种钴锰多金属氧化矿金属化还原富集方法，其使用上述捕收剂。
本发明所述的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，包括以下步骤：
步骤A：将含有钴锰多金属氧化矿粉矿与权利要求1-3任一项所述捕收剂的混合料进行金属化还原焙烧；
步骤B：将金属化还原焙烧后的物料进行选矿分离，得到富集了镍钴的镍钴精矿和富集了锰的锰精矿。
本发明利用上述磁性强且粒度较粗的捕收剂作为新生成的、分散的超微细金属或合金的捕收剂，可促进钴锰多金属氧化矿中的镍、钴、铁等解离析出和聚集，从而易于通过对焙烧料进行弱磁选分离，得到镍钴富集比和回收率都高的镍钴铁多元合金精矿，减少了后续的冶炼处理量，简化了净化除杂工序。相比现有工艺，本发明所得镍钴铁多元合金精矿的品位和回收率均得到显著提高。
本发明所述步骤A中，所述捕收剂的加入量为所述钴锰多金属氧化矿粉矿质量的5％～30％。
所述步骤A中，所述钴锰多金属氧化矿粉矿的粒度小于0.25mm；优选地，所述钴锰多金属氧化矿粉矿的粒度在0.074mm以下的占80％以上。较粗的粒径更易于新生成的微细、分散合金的迁移、聚集。
所述步骤A中，所述钴锰多金属氧化矿粉矿包括海底多金属结核粉矿、海底富钴结壳粉矿或陆地多金属氧化锰矿粉矿中的至少一种。
所述步骤A中，所述金属化还原焙烧使用还原剂进行还原，所述还原剂包括第一还原剂和任选的第二还原剂；
其中，所述第一还原剂包括煤粉和/或焦粉；
所述第二还原剂包括炭粉、一氧化碳、氢气、煤气或天然气中的至少一种。
优选地，所述还原剂的加入量为钴锰多金属氧化矿总质量的2％～15％。
所述步骤A中，所述混合料中还包括金属化助剂；所述金属化助剂包括氟化物、硫化物、硫酸盐或二氧化硅中的至少一种；
优选地，所述金属化助剂的添加量不超过钴锰多金属氧化矿总质量的10％。
通过上述还原剂及金属化助剂的作用，能够促进金属还原化反应进行。
所述步骤A中，所述金属化还原焙烧温度为400℃～1200℃；优选地，所述金属化还原焙烧温度为900℃～1150℃；研究表明，在上述粗粒度捕收剂镍钴铁多元合金粉的作用基础上，提高还原温度有助于获得品位更高、粒度更大的镍钴铁多元合金精矿。
本发明所述步骤B中，所述选矿分离包括：
S1、将步骤A所得金属化还原焙烧后的物料进行弱磁选分离，得到富集了镍钴的镍钴铁多元合金精矿和弱磁选尾矿；
S2、将步骤S1得到的镍钴铁多元合金精矿的一部分作为捕收剂返回步骤A循环使用，余下部分用于冶炼分离，回收镍和钴；
S3、将步骤S1得到的弱磁选尾矿进行扫选，得到扫选中矿和富集了锰的锰精矿；将扫选中矿返回步骤A中再还原，所得锰精矿用于冶炼回收锰。
上述步骤S1中，所述弱磁选的磁场强度为800-2000奥斯特。
上述步骤S2中，所述的冶炼分离是指，用浸出剂对所述镍钴铁多元合金精矿进行浆化、浸出，再净化分离，回收镍和钴。优选地，所述浸出剂包括硫酸溶液、盐酸溶液或氨性溶液中的至少一种。
上述步骤S3中，所述扫选为强磁选和/或浮选；优选地，强磁选磁场强度为6000-26000奥斯特。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提出以镍钴铁多元合金粉和镍钴铁多元合金精矿作为捕收剂在钴锰多金属氧化矿选冶中的应用，扩大了钴锰多金属氧化矿的选冶方法中捕收剂的选择，提供了一种质优价廉的新捕收剂，降低了金属化还原过程的温度，节约能耗。
本发明通过控制捕收剂特定的粒度尺寸、磁性及镍钴铁含量，能够捕捉新生成的、分散的超微细金属或合金颗粒，并促进新生成金属及合金颗粒聚集和长大，更易于钴锰多金属氧化矿的磁选分离富集，并进一步降低固相金属化还原所需的温度。
本发明所述的钴锰多金属氧化矿金属化还原富集方法，不仅工艺简单、后处理量少、回收率高、精矿富集比高，而且能耗低、成本低、环保性好。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图方式一。
图2为本发明工艺流程示意图方式二、
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
以下实施例中各组分均可通过市售购买得到。
实施例1
本实施例提供一种用于钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集的捕收剂的制备方法，以及利用该捕收剂的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法。如图1所示。
所述钴锰多金属氧化矿为含镍1.24％、钴0.23％、铜0.82％、铁6.3％、锰26.04％的钴锰多金属氧化矿。
所述捕收剂的制备方法包括如下步骤：
步骤1、将所述钴锰多金属氧化矿破碎、磨细至粒度小于0.074mm的占80％以上，从而制得粉矿。
步骤2、将步骤1制得的粉矿与占所述钴锰多金属氧化矿总质量5％的无烟煤，4％的氟化钙和24％捕收剂混合均匀，并添加一定量的水，压制成直径20mm的球团。
其中，所述捕收剂是在800奥斯特的弱磁场强度下获得的弱磁选精矿或合金粉；首次使用捕收剂为镍钴铁多元合金粉；之后使用的捕收剂为前一次工艺捕集得到的镍钴铁多元合金精矿；
所述捕收剂的粒度小于74微米的不大于10％，且平均粒度在100μm；
所述捕收剂中镍、钴、铁的质量分数为68％；
步骤3、将步骤2所制得的球团进行干燥预热处理，然后转入密闭加热炉中在1150℃下金属化还原焙烧2.5h，还原焙烧后的物料进行冷却处理，从而得到冷却后的物料。
步骤4、将步骤3所述冷却后的物料进行破碎、磨细，然后在800奥斯特场强中进行弱磁选分离，从而得到镍钴铁多元合金精矿和弱磁选尾矿。
所述利用该捕收剂的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，包括如下步骤：
步骤1-4同上；
步骤5、将步骤4得到的镍钴铁多元合金精矿的24％作为捕收剂，返回步骤2进行混料。
步骤6、将步骤4的弱磁选尾矿进一步在10000奥斯特的磁场强度下强磁选获得扫选中矿和锰精矿，扫选中矿返回步骤2再还原。
步骤7、将步骤5剩余的76％镍钴铁多元合金精矿，用硫酸溶液或盐酸溶液或氨性溶液进行浆化、浸出，然后净化、分离回收钴和镍。
镍钴铁多元合金精矿中镍、钴、铜、锰和铁的品位为(％)：11.00、2.36、6.84、5.35、62.53；镍、钴、铜、锰和铁的回收率为(％)：96.52、96.20、90.72、5.84、87.35。扫选中矿镍、钴和铁的品位为(％)：1.45、0.24和12.56。
实施例2
本实施例提供一种用于钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集的捕收剂的制备方法，以及利用该捕收剂的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法。
所述钴锰多金属氧化矿为含镍1.24％、钴0.23％、铜0.82％、铁6.3％、锰26.04％的钴锰多金属氧化矿。
所述捕收剂的制备方法包括如下步骤：
步骤1、将所述钴锰多金属氧化矿破碎、磨细至粒度小于0.074mm的占80％以上，从而制得粉矿。
步骤2、将步骤1制得的粉矿与占所述钴锰多金属氧化矿总质量5％的无烟煤、3％氟化钠、2.5％二氧化硅和10％捕收剂混合均匀，并添加一定量的水，压制成直径20mm的球团。
其中，所述捕收剂是在1500奥斯特的弱磁场强度下获得的弱磁选精矿。
所述捕收剂的粒度小于74微米的不大于10％，且平均粒度在110μm；
所述捕收剂中镍、钴、铁的质量分数为70％，
步骤3、将步骤2所制得的球团进行干燥预热处理，然后转入密闭加热炉中在1100℃下金属化还原焙烧2.5h，还原焙烧后的物料进行冷却处理，从而得到冷却后的物料。
步骤4、将步骤3所述冷却后的物料进行破碎、磨细，然后在1500奥斯特场强中进行弱磁选分离，从而得到镍钴铁多元合金精矿和弱磁选尾矿。
所述利用该捕收剂的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，包括如下步骤：
步骤1-4同上；
步骤5、将步骤4得到的镍钴铁多元合金精矿的10％作为捕收剂，返回步骤2进行混料。
步骤6、将步骤4的弱磁选尾矿进一步在12000奥斯特的磁场强度下强磁选获得扫选中矿和锰精矿，扫选中矿返回步骤2再还原。
步骤7、将步骤5剩余的90％镍钴铁多元合金精矿，用硫酸溶液或盐酸溶液或氨性溶液进行浆化、浸出，然后净化、分离回收钴和镍。
镍钴铁多元合金精矿中镍、钴、铜、锰和铁的品位为(％)：10.72、2.22、6.33、4.10、61.33；镍、钴、铜、锰和铁的回收率为(％)：93.06、96.52、83.18、2.95、88.67。扫选中矿镍、钴和铁的品位为(％)：1.52、0.22和9.15。
实施例3
本实施例提供一种用于钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集的捕收剂的制备方法，以及利用该捕收剂的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法。
所述钴锰多金属氧化矿为含镍1.24％、钴0.23％、铜0.82％、铁6.3％、锰26.04％的钴锰多金属氧化矿。
所述捕收剂的制备方法包括如下步骤：
步骤1、将所述钴锰多金属氧化矿破碎、磨细至粒度小于0.074mm的占80％以上，从而制得粉矿。
步骤2、将步骤1制得的粉矿与占所述钴锰多金属氧化矿总质量5％的无烟煤、3％氟化钠、2.5％二氧化硅、6.5％的实施例2扫选中矿和10％捕收剂混合均匀，并添加一定量的水，压制成直径20mm的球团。
其中，所述捕收剂是在1500奥斯特的弱磁场强度下获得的弱磁选精矿。
所述捕收剂的粒度小于74微米的不大于10％，且平均粒度在110μm；
所述捕收剂中镍、钴、铁的质量分数为69％；
步骤3、将步骤2所制得的球团进行干燥预热处理，然后转入密闭加热炉中在1100℃下金属化还原焙烧2.5h，还原焙烧后的物料进行冷却处理，从而得到冷却后的物料。
步骤4、将步骤3所述冷却后的物料进行破碎、磨细，然后在1500奥斯特场强中进行弱磁选分离，从而得到镍钴铁多元合金精矿和弱磁选尾矿。
所述利用该捕收剂的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，包括如下步骤：
步骤1-4同上；
步骤5、将步骤4得到的镍钴铁多元合金精矿的10％作为捕收剂，返回步骤2进行混料。
步骤6、将步骤4的弱磁选尾矿进一步在12000奥斯特的磁场强度下强磁选获得扫选中矿和锰精矿，扫选中矿返回步骤2再还原。
步骤7、将步骤5剩余的90％镍钴铁多元合金精矿，用硫酸溶液或盐酸溶液或氨性溶液进行浆化、浸出，然后净化、分离回收钴和镍。
镍钴铁多元合金精矿中镍、钴、铜、锰和铁的品位为(％)：10.55、2.18、6.34、5.61、60.77；镍、钴、铜、锰和铁的回收率为(％)：92.95、96.46、83.20、3.99、88.57。扫选中矿镍、钴和铁的品位为(％)：1.48、0.22和8.36。
本实施例的金属化还原富集方法中，添加了6.5％的实施例2扫选中矿，但从结果可以看出，实施例3与实施例2的分离富集效果相当，并无实质性差异，说明扫选中矿并未对分离富集效果产生实质性改善。
实施例4
本实施例提供一种用于钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集的捕收剂的制备方法，以及利用该捕收剂的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法。如图2所示。
所述钴锰多金属氧化矿为含镍1.04％、钴0.18％、铜0.87％、铁5.8％、锰24.04％的钴锰多金属氧化矿。
所述捕收剂的制备方法包括如下步骤：
步骤1、将所述钴锰多金属氧化矿破碎、磨细至粒度小于0.074mm的占90％以上，从而制得粉矿。
步骤2、将步骤1制得的粉矿、20％捕收剂、5％氟化钙、3％硫酸钠和2％的焦粉混合，形成混合料。
其中，所述捕收剂是在1000奥斯特的弱磁场强度下获得的弱磁选精矿。
所述捕收剂的粒度小于74微米的不大于10％，且平均粒度在120μm；
所述捕收剂中镍、钴、铁的质量分数为72％；
步骤3、将步骤2所制得的混合料转入密闭加热炉中，通入钴锰多金属氧化矿总质量的10％的氢气气氛中1000℃下金属化还原焙烧3h，还原焙烧后的物料进行冷却处理，从而得到冷却后的物料。
步骤4、将步骤3所述冷却后的物料进行破碎、磨细，然后在1000奥斯特场强中进行弱磁选分离，从而得到镍钴铁多元合金精矿和弱磁选尾矿。
所述利用该捕收剂的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，包括如下步骤：
步骤1-4同上；
步骤5、将步骤4得到的镍钴铁多元合金精矿得20％作为捕收剂，返回步骤2进行混料。
步骤6、将步骤4的弱磁选尾矿进一步浮选获得扫选中矿和锰精矿，扫选中矿返回步骤2再还原。
步骤7、将步骤5剩余的80％镍钴铁多元合金精矿，用硫酸溶液或盐酸溶液或氨性溶液进行浆化、浸出，然后净化、分离回收钴和镍。
镍钴铁多元合金精矿中镍、钴、铜、锰和铁的品位为(％)：9.23、1.76、7.56、4.89、66.66；镍、钴、铜、锰和铁的回收率为(％)：93.90、92.15、89.36、4.85、88.07。扫选中矿镍、钴和铁的品位为(％)：1.07、0.22和6.68。
实施例5
本实施例提供一种用于钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集的捕收剂的制备方法，以及利用该捕收剂的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法。
所述钴锰多金属氧化矿为含镍1.04％、钴0.18％、铜0.87％、铁5.8％、锰24.04％的钴锰多金属氧化矿。
所述捕收剂的制备方法包括如下步骤：
步骤1、将所述钴锰多金属氧化矿破碎、磨细至粒度小于0.074mm的占90％以上，从而制得粉矿。
步骤2、将步骤1制得的粉矿、10％捕收剂、5％氟化钙、5％黄铁矿和4％的焦粉混合，形成混合料。
其中，所述捕收剂是在1200奥斯特的弱磁场强度下获得的弱磁选精矿。
所述捕收剂的粒度小于74微米的不大于10％，且平均粒度在120μm；
所述捕收剂中镍、钴、铁的质量分数为72％；
步骤3、将步骤2所制得的混合料转入密闭加热炉中，通入钴锰多金属氧化矿总质量的10％的氢气气氛中1000℃下金属化还原焙烧3.5h，还原焙烧后的物料进行冷却处理，从而得到冷却后的物料。
步骤4、将步骤3所述冷却后的物料进行破碎、磨细，然后在1200奥斯特场强中进行弱磁选分离，从而得到镍钴铁多元合金精矿和弱磁选尾矿。
所述利用该捕收剂的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，包括如下步骤：
步骤1-4同上；
步骤5、将步骤4得到的镍钴铁多元合金精矿得10％作为捕收剂，返回步骤2进行混料。
步骤6、将步骤4的弱磁选尾矿进一步浮选获得扫选中矿和锰精矿，扫选中矿返回步骤2再还原。
步骤7、将步骤5剩余的90％镍钴铁多元合金精矿，用硫酸溶液或盐酸溶液或氨性溶液进行浆化、浸出，然后净化、分离回收钴和镍。
镍钴铁多元合金精矿中镍、钴、铜、锰和铁的品位为(％)：9.18、1.57、7.77、6.34、60.58；镍、钴、铜、锰和铁的回收率为(％)：94.00、94.14、85.96、4.02、82.79。扫选中矿镍、钴和铁的品位为(％)：1.34、0.22和8.62。
以下试验例使用的钴锰多金属氧化矿成分及粉矿制备方法相同，在此不一一赘述。
钴锰多金属氧化矿成分及粉矿制备方法如下所述：
对含镍1.04％、钴0.17％、铜0.87％、铁5.8％、锰23.84％的钴锰多金属氧化矿进行处理，首先将所述钴锰多金属氧化矿破碎、磨细至粒度小于0.074mm的占80％以上，从而制得粉矿。
试验例1
将上述粉矿与占所述钴锰多金属氧化矿总质量7％的无烟煤、4％氟化钙、2％二氧化硅混合均匀，并添加一定量的水，压制成直径20mm的球团；
球团干燥预热处理后转入密闭加热炉中在1050℃下金属化还原焙烧2.5h，还原焙烧后的物料进行冷却处理，从而得到冷却后的物料；
冷却后的物料进行破碎、磨细，然后在1000奥斯特场强中进行弱磁选分离，从而得到镍钴铁多元合金精矿和弱磁选尾矿。
镍钴铁多元合金精矿中镍、钴、铜、锰和铁的品位为(％)：9.39、1.56、7.68、7.52、55.04；镍、钴、铜、锰和铁的回收率为(％)：72.23、73.41、70.62、2.52、75.92。
试验例2
将上述粉矿与占所述钴锰多金属氧化矿总质量7％的无烟煤、4％氟化钙、2％二氧化硅和3％硫化亚铁混合均匀，并添加一定量的水，压制成直径20mm的球团；
球团干燥预热处理后转入密闭加热炉中在1050℃下金属化还原焙烧2.5h，还原焙烧后的物料进行冷却处理，从而得到冷却后的物料；
冷却后的物料进行破碎、磨细，然后在1000奥斯特场强中进行弱磁选分离，从而得到镍钴铁多元合金精矿和弱磁选尾矿。
镍钴铁多元合金精矿中镍、钴、铜、锰和铁的品位为(％)：6.16、1.01、5.0、9.19、58.2；镍、钴、铜、锰和铁的回收率为(％)：86.48、86.74、83.91、5.63、88.42。
试验例3
将上述粉矿与占所述钴锰多金属氧化矿总质量7％的无烟煤、4％氟化钙、2％二氧化硅和20％捕收剂混合均匀，并添加一定量的水，压制成直径20mm的球团；
其中，所述捕收剂为在1000奥斯特的弱磁场强度下获得的弱磁选精矿，其镍、钴、铁的总质量含量65％，且粒度小于74微米的占5％的、平均粒度为100μm；
球团干燥预热处理后转入密闭加热炉中在1050℃下金属化还原焙烧2.5h，还原焙烧后的物料进行冷却处理，从而得到冷却后的物料；
冷却后的物料进行破碎、磨细，然后在1000奥斯特场强中进行弱磁选分离，从而得到镍钴铁多元合金精矿和弱磁选尾矿。
镍钴铁多元合金精矿中镍、钴、铜、锰和铁的品位为(％)：9.22、1.52、7.21、4.19、69.85；镍、钴、铜、锰和铁的回收率为(％)：95.75、96.56、89.50、1.90、89.81。
由以上试验例可知，试验例1在没有金属硫化物和捕收剂情况下，磁选镍钴铁多元合金精矿虽然品位较高，但产率低，因此有价金属回收率低。
试验例2添加金属硫化物虽然提高了有价金属回收率，但是产率大幅增加，磁选镍钴铁多元合金精矿金属品位降低，处理量增大。
试验例3添加本发明所述的捕收剂之后，可以在保持磁选镍钴铁多元合金精矿金属高品位的情况下，显著提升有价金属回收率。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：将含有钴锰多金属氧化矿粉矿与捕收剂的混合料进行金属化还原焙烧；步骤A中，捕收剂为镍钴铁多元合金粉或镍钴铁多元合金精矿；
步骤B：将金属化还原焙烧后的物料进行选矿分离，得到富集了镍钴的镍钴精矿和富集了锰的锰精矿；
所述步骤B中，所述选矿分离包括：
S1、将步骤A所得金属化还原焙烧后的物料进行弱磁选分离，得到富集了镍钴的镍钴铁多元合金精矿和弱磁选尾矿；
所述弱磁选的磁场强度为800-2000奥斯特；
S2、将步骤S1得到的镍钴铁多元合金精矿的一部分作为捕收剂，返回步骤A循环使用，余下部分用于冶炼分离，回收镍和钴；
所述捕收剂的粒度小于74微米的不大于10％；所述捕收剂的平均粒径在80-150μm之间；所述捕收剂中镍、钴、铁的质量分数之和不少于60％；所述镍钴铁多元合金精矿为在磁场强度800-2000奥斯特下获得的弱磁选精矿；
S3、将步骤S1得到的弱磁选尾矿进行扫选，得到扫选中矿和富集了锰的锰精矿；将扫选中矿返回步骤A中再还原，所得锰精矿用于冶炼回收锰。
2.根据权利要求1所述的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，其特征在于，所述步骤A中，所述钴锰多金属氧化矿粉矿的粒度在0.074mm以下的占80％以上；
所述钴锰多金属氧化矿粉矿包括海底多金属结核粉矿、海底富钴结壳粉矿或陆地多金属氧化锰矿粉矿中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，其特征在于，所述步骤A中，所述金属化还原焙烧使用还原剂进行还原，所述还原剂包括第一还原剂和任选的第二还原剂；
其中，所述第一还原剂包括煤粉和/或焦粉；
所述第二还原剂包括炭粉、一氧化碳、氢气、煤气或天然气中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，其特征在于，所述还原剂的加入量为钴锰多金属氧化矿总质量的2％～15％。
5.根据权利要求4所述的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，其特征在于，所述步骤A中，所述混合料中还包括金属化助剂；
所述金属化助剂包括氟化物、硫化物、硫酸盐或二氧化硅中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，其特征在于，所述金属化助剂的添加量不超过钴锰多金属氧化矿总质量的10％。
7.根据权利要求5所述的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，其特征在于，所述步骤A中，所述金属化还原焙烧温度为400℃～1200℃。
8.根据权利要求7所述的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，其特征在于，所述金属化还原焙烧温度为900℃～1150℃。
9.根据权利要求8所述的钴锰多金属氧化矿的金属化还原富集方法，其特征在于，步骤S2中，所述的冶炼分离是指，用浸出剂对所述镍钴铁多元合金精矿进行浆化、浸出，再净化分离，回收镍和钴；
所述浸出剂包括硫酸溶液、盐酸溶液或氨性溶液中的至少一种；
步骤S3中，所述扫选为强磁选和/或浮选。
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