选矿技术在铜渣综合利用中的应用

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1、选矿技术在铜渣综合利用中的应用　　摘要：我国铜产量97%以上由火法冶炼生产，含铜冶炼炉渣数量巨大，而且年排放量呈逐年增加趋势。铜冶炼渣的选矿技术是通过对铜渣的可选性研究，改进铜渣选矿流程，研究铜渣选矿药剂制度，优化铜渣选矿的技术条件，促进铜冶炼渣产业技术的提升，以提高金属的回收率和做好渣的综合利用，减少资源浪费，杜绝环境污染，促进铜渣的循环利用。　　关键词：铜渣；循环利用；冶炼渣；选矿技术；炉渣选矿法文献标识码：A　　中图分类号：TD952文章编号：1009-2374（2016）28-0157-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.078　　

2、1铜渣特性及分类　　1.1铜渣的组成　　炉渣是各种氧化物的熔体。渣中的主要矿物为含铁矿物，铁品位超过40%（铁的平均工业品位为29.1%）。炉渣中以铁、二氧化硅、氧化钙、氧化铝含量较高，达到60%以上。铜矿中伴有钴、镍、铅、锌、金、银等有价金属，但含量很低，很难回收。针对铜渣的特点，开展有价组分分离的基础研究，开发出能实现有价组分分离的技术，意义重大。　　1.2铜渣中的主要矿物及其特征　　1.2.17铁橄榄石：Fe2[Si04]。铁橄榄石是硅酸盐矿物，是铁-镁橄榄石系列中的一种。棕色，在空气中易变成黑色。可作耐火材料。化学组成：2FeO?Si02；物理性质：斜方晶系，晶体常呈短柱状或

3、平行（100）的板状。硬度6.5，显微硬度600～700kg/mm2，比重4.32，熔点1205℃，强磁性，ASTM卡片9～307。颜色深灰，呈柱状，粒状产出，晶粒大小不一，结晶良好的呈连续条柱状晶体，在长度方向有时可达数毫米，晶粒间隙为玻璃相。铁橄榄石Fe2[Si04]是有色金属中常见的伴生矿物，其理化特性对于其自身回收和有色金属等的综合利用有比较大的影响。鉴于铁橄榄石晶体常呈短柱状或平行（100）的板状，破碎容易产生片状，硬度600～　　700kg/mm2属于中等可碎矿物，所以不能过磨，否则铁橄榄石的过粉碎对于其中自身和其他矿物的选矿会带来影响。铁橄榄石属于强磁性，一般可以采用弱

4、磁选工艺进行有效回收。　　1.2.2磁铁矿：Fe304。四氧化三铁，别名氧化铁黑、磁铁、吸铁石、黑铁，为具有磁性的黑色晶体，故又称为磁性氧化铁。溶于酸，不溶于水、碱及乙醇、乙醚等有机溶剂。天然的四氧化三铁不溶于酸，潮湿状态下在空气中容易氧化成三氧化二铁。通常用作颜料和抛光剂，也可用于制造录音磁带和电讯器材。研究磁铁矿Fe304的理化性质对于综合回收与其伴生的各种金属意义重大。磁铁矿通常为粒状或不规则状，若呈树枝状则称为柏叶石，硬度为5.5～6，其分布不均匀使得磁铁矿回收碎矿、磨矿工艺选择难度加大，硬度比较低，细磨容易造成过粉碎。在铜冶炼过程中产生的磁铁矿，其性质比较特殊，回收需要分磁

5、铁矿、假象赤铁矿，分别加以　　回收。　　1.2.37铜锍。Cu2S-FeS固溶体，亮白色。渣中存在各种粒径的铜锍粒子，多数为独立体，呈圆形、椭圆形或不规则状。有的铜锍粒子为磁性氧化铁所包裹或与磁性氧化铁相互嵌连生长，少量铜锍附着于气泡表面。部分未聚集长大的铜锍粒子分散在玻璃相和铁橄榄石相中。铜锍是重金属硫化物的共熔体，从工业生产的铜硫看，其中除主要成分Cu、Fe和S外，还含有少量的Ni、Co、Zn、Ag和Au。　　2炉渣选矿法　　2.1浮选法　　在炼铜工业上，通过富氧熔炼渣（如闪速炉渣）和转炉渣两种方法来回收铜得到广泛的应用。但是这两个方法各有优缺点，如浮选法，收率高、耗电量低；而炉

6、渣返回熔炼方法，除不去Fe3O4及其他杂质，在吹炼过程中，使用的石英量相比浮选法，也更多一些。铜浮选法还有另一个优点，其回收率大于90%，熔炼出的精矿在20%左右，尾渣含铜量大大降低，其数量在0.3%～0.5%之间。　　因此，在目前，快速浮选在铜炉渣选矿方面因其先进、快速的优点，得到广泛应用。快速浮选方法属于阶磨阶选的工艺流程，可以产出品质高、合格的铜精矿。另外，其还可以提高总体铜精矿的回收率，并降低尾矿的品质，在磨矿成本方面也可以实现效率最高化、成本最低化。快速浮选得出的精矿比普通方法精炼出的粒度更粗一些，在脱水过滤方面具有明显的优点，精矿滤饼水分可在原先比例上降低1%～2%，其回

7、收率的提高在1.5%左右，尾矿品味降低0.1%左右，这种方式下的经济效益大大提高。7　　闪速浮选是一种将磨矿一分级回路循环负荷中粗粒矿物回收出来的浮选工艺。其加工工艺具有以下优点：（1）因为通过闪速浮选的技术，将单体解离的粗颗粒返回磨机再磨的几率降低了，所以减少了有用矿物的过粉率，将有用矿物的回收率大大提高；（2）与常规的低浓度浮选相比，闪速浮选是一种超高浓度浮选的技术，其特殊的工艺使高比重的矿物更容易上浮，从而提高了重金属矿物的浮选指标　　2.2磁的选定