轉(zhuǎn)爐渣中有價元素回收試驗

代獻(xiàn)仁　劉　軍　張賢策

(1.銅陵有色技術(shù)中心；2.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室；3.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司；4.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司；5.銅冠黃獅澇金礦)

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轉(zhuǎn)爐渣中有價元素回收試驗

代獻(xiàn)仁1劉軍2,3,4張賢策5

(1.銅陵有色技術(shù)中心；2.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室；3.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司；4.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司；5.銅冠黃獅澇金礦)

摘要轉(zhuǎn)爐渣主要有用元素銅含量為4.01%，銅主要以硫化銅形式存在，分布率為 46.01%。以丁基黃藥與丁胺黑藥為捕收劑，2#油為起泡劑，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占81%，粗選尾礦再磨至-0.044 mm占85%后，經(jīng)1粗2精2掃浮選閉路試驗，獲得的精礦銅品位為23.01%、回收率為94.79%。浮選尾礦經(jīng)1粗1精強磁選，獲得的鐵精礦鐵品位為60.96%。試驗結(jié)果可以為該轉(zhuǎn)爐渣的綜合利用提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)爐渣浮選磁選

我國銅資源嚴(yán)重不足，近三分之二依賴進(jìn)口，且礦產(chǎn)資源中貧礦多、富礦少，銅礦平均品位只有0.9%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于智利、贊比亞等世界主要產(chǎn)銅國家。銅陵有色金屬集團(tuán)公司銅資源形勢更為嚴(yán)峻，自產(chǎn)銅產(chǎn)量僅占5%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足冶煉要求。轉(zhuǎn)爐渣是銅冶煉過程的一種廢渣，含有銅、鐵、金、銀等有價金屬，具有較高的回收價值。目前，銅陵有色金屬集團(tuán)公司所屬或控股銅冶煉廠4座，年產(chǎn)轉(zhuǎn)爐渣共計37萬t左右，若對該部分轉(zhuǎn)爐渣中的銅礦物進(jìn)行綜合回收，既提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，又有利于資源的綜合利用，具有廣泛的社會效益。

1　試樣性質(zhì)

轉(zhuǎn)爐渣為黑色或黑灰色致密塊狀物質(zhì)，其硬度高、密度大。渣中主要元素為鐵和硅，其余為銅及少量的金、銀、鎳、鈷等。渣中主要礦物為鐵橄欖石、磁鐵礦和硫化銅礦物等。轉(zhuǎn)爐渣主要元素分析結(jié)果見表1，銅物相分析結(jié)果見表2。

表1　試樣主要元素分析結(jié)果 %

注：Au、Ag品位的單位為g/t。

2　選礦試驗研究

2.1磨礦細(xì)度試驗

按圖1流程在礦漿濃度為26%、浮選時間為5min條件下進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗，結(jié)果見圖2。

由圖2可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，粗精礦銅品位先提高后降低，銅回收率逐步提高。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-0.074mm占81%，此時粗精礦銅品位為26.09%、回收率為81.17%。

表2　試樣銅物相分析結(jié)果 %

圖1　磨礦細(xì)度試驗流程

圖2　磨礦細(xì)度試驗結(jié)果 ■—銅品位；▲—銅回收率

2.2捕收劑總用量試驗

在礦漿濃度為26%、浮選時間為5min、丁基黃藥與丁銨黑藥用量比為3∶1條件下，進(jìn)行捕收劑總用量試驗，結(jié)果見圖3。

圖3　捕收劑總用量試驗結(jié)果 ■—銅品位；▲—銅回收率

由圖3可知，隨著捕收劑總用量的增加，粗精礦銅品位變化不明顯，銅回收率小幅提高。綜合考慮，確定捕收劑總用量為100g/t，即丁基黃藥+丁銨黑藥用量為75+25g/t。

2.3礦漿濃度試驗

由于轉(zhuǎn)爐渣密度較高，若礦漿濃度過低，則在浮選過程中容易沉槽，不利于銅礦物的回收。固定磨礦細(xì)度為-0.074mm占81%、捕收劑總用量為 100g/t、浮選時間為5min進(jìn)行試驗，結(jié)果見圖4。

由圖4可以看出，隨著礦漿濃度的增加，粗精礦銅品位降低，回收率提高。綜合考慮，確定礦漿濃度為38%。

2.4再磨細(xì)度試驗

粗選尾礦中銅礦物主要以連生體形式存在，必須細(xì)磨才能和脈石礦物單體解離。按圖5流程進(jìn)行再磨細(xì)度試驗，結(jié)果見圖6。

圖5　再磨細(xì)度試驗流程

由圖6可知，隨著再磨細(xì)度的增加，精礦銅回收率提高，銅品位先提高后小幅降低。綜合考慮，確定再磨細(xì)度為-0.044mm占85%。

2.5浮選開路試驗

在條件試驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行開路試驗。試驗流程與結(jié)果分別如圖7和表3所示。

圖6　再磨細(xì)度試驗結(jié)果▲—品位；■—回收率

圖7　開路試驗流程

表3　開路試驗結(jié)果 %

表3表明，雖然經(jīng)過3次選別作業(yè)，銅精礦2銅品位仍不高，尾礦銅品位為0.26%，銅損失率為4.46%。選別指標(biāo)較好，可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗。此外，由試驗結(jié)果可知，銅精礦1中銅礦物粒度相對較粗，浮游性質(zhì)較好；銅精礦2中銅礦物粒度相對較細(xì)，浮游性質(zhì)較差，閉路試驗中，可以考慮以易浮的粗顆粒銅礦物作為難浮的細(xì)顆粒銅礦物的載體礦物，進(jìn)一步提高銅的浮選回收率。

2.6浮選閉路試驗

在條件試驗的基礎(chǔ)上，按圖8流程進(jìn)行閉路試驗，結(jié)果見表4。

2.7浮尾磁選試驗

浮選尾礦主要有用元素為鐵，采用磁選方法對浮選尾礦中的鐵進(jìn)行富集，試驗流程和結(jié)果分別如圖9和表5所示。

表5表明，浮選尾礦經(jīng)1粗1精磁選，獲得的鐵精礦含鐵60.96%，含SiO29.99%，鐵作業(yè)回收率為45.03%。鐵精礦中SiO2含量較高，主要是原因轉(zhuǎn)爐渣中的硅酸鐵具有磁性，在磁選過程中富集到鐵精礦中，導(dǎo)致鐵精礦SiO2含量較高。

圖8　閉路試驗流程

表4　閉路試驗結(jié)果 %

圖9　浮尾磁選試驗流程

表5　浮尾磁選試驗結(jié)果 %

3　小　結(jié)

(1)轉(zhuǎn)爐渣含銅4.01%左右，銅礦物主要以硫化銅和金屬銅的形式存在，少量含有部分鐵酸銅和氧化銅。銅礦物嵌布粒度較細(xì)，且粗細(xì)不均勻。

(2)以丁基黃藥與丁胺黑藥為捕收劑，2#油為起泡劑，在磨礦細(xì)度為-0.074mm占81%，粗選尾礦再磨至-0.044mm占85%后，經(jīng)1粗2精2掃浮選閉路試驗，獲得的精礦銅品位為23.01%、回收率為94.79%。浮選尾礦經(jīng)1粗1精強磁選，獲得的鐵精礦鐵品位為60.96%。

參考文獻(xiàn)

[1]雷貴春.淺談銅渣選礦及綜合利用[J].礦產(chǎn)綜合利用，1996(5)：17-20.

[2]黃明琪，雷貴春.貴溪冶煉廠轉(zhuǎn)爐渣選礦生產(chǎn)10年綜述[J].江西有色金屬，1998，12(5)：17-20.

[3]王紅梅，劉四清，劉文彪.國內(nèi)外銅爐渣選礦及提取技術(shù)綜述[J].銅業(yè)工程，2006(4)：19-22.

(收稿日期2016-05-05)

代獻(xiàn)仁(1981—)，男，工程師，244000 安徽省銅陵市愛國路8號。