選礦技術在銅渣綜合利用中的應用

汪江敏

（國投金城冶金有限責任公司，河南 三門峽 472500）

我國的銅冶煉歷史悠久，主要以火法冶煉為主，產(chǎn)生的爐渣量非常大，且呈現(xiàn)年年上漲的趨勢。為有效提高銅礦利用率，控制銅渣排放，保護生態(tài)環(huán)境，必須優(yōu)化銅渣選礦技術，提高銅渣綜合運用能力。合理開發(fā)銅礦資源的同時，最大限度減少污染排放。

1 銅渣特性與分類

銅渣中含有各類氧化物，銅渣的主要成分為斑銅礦、輝銅礦、金屬銅、磁鐵礦、鐵橄欖石、非晶相物質(zhì)等聚合體，其中主要成分為鐵化合物，鐵品位約為39%，這些鐵化合物又可細分為鐵橄欖石、磁鐵礦等。銅渣中鐵、鋁、鈣、硅等金屬氧化物的含量超過銅渣總量的90%，另外還包含少量的金、銅、鋅、鉛等有價金屬，這些金屬的回收都比較困難。基于銅渣的這些特點，我們需要通過研究選礦技術對其進行分離，這對銅渣綜合處理具有非常重要的作用。

2 爐渣選礦技術

2.1 磁選定法

銅渣中的主要磁性成分為各類鐵合金和磁鐵礦，鈷、鎳兩種元素在鐵磁礦中比較稀少，而銅元素是不具有磁性的，因此，將結晶狀況良好的爐渣粉碎，就能夠成為一種有效的預富集方式。磁選法盡管精度不高，但在處理大量銅渣時具有較高的效率。同時，這一方法能夠有效回收銅渣中的鐵礦物，除二氧化硫超標外，剩余部分基本符合了鐵精礦的標準，提高了銅渣中鐵的回收利用率。

2.2 浮選法

在目前的銅冶煉工藝中，銅渣中銅礦物主要是以硫化物的形式存在，因而從銅冶煉渣回收有價元素工藝中浮選法是運用最廣的一種銅回收方法。相比于磁選法，浮選法的回收效率更高，而且其消耗的能力也更加少。而與爐渣返回重練法相比，浮選法具有能耗低、環(huán)境污染小，回收率高、富集比大等特點，能夠有效分離四氧化三鐵以及其他一些非銅物質(zhì)，初次之外，浮選法還具有另外一個優(yōu)點，在前期回收中，浮選法的回收率可以達到90%以上，能夠直接選出銅品位較高的銅礦，節(jié)約了大量選礦成本。

（1）快速浮選。在爐渣選礦時，通常使用階磨階選的方式，礦物完成研磨后直接進入快速浮選階段，能直接選出高品位的銅礦。爐渣中銅的分布密度，與爐渣的冷卻控制過程有較強的關聯(lián)性。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在冷卻過程較為緩慢的條件下，爐渣中硫化銅會大量解離，回收這部分銅化合物能夠得到品位較高的銅精礦，有利于提高銅的回收效率，降低尾渣中的銅含量，有效避免了資源浪費。同時，快速有效的浮選，有效控制了生產(chǎn)成本，提高了銅冶煉廠的經(jīng)濟效益。

（2）閃速浮選?？焖賾腋」に嚹芑厥沾箢w粒的銅礦物，但仍會有部分銅礦物滯留在磨礦回路中，不僅影響了選礦效率，同時給旋流器造成了負擔。閃速懸浮法的運用能有效解決這一問題，將磨礦回路中的銅礦顆粒進行回收，其主要技術特點有：第一，通過回收磨礦回路中的大顆粒單體解離礦物，減少了有用礦物的再粉碎，提高了銅礦回收效率。第二，超高濃度閃速浮選能夠有效實現(xiàn)對重金屬的浮選，提升重金屬礦物浮選指標。第三，閃速浮選針對的是磨礦分級回路中的沉砂，而分級回路并非按照礦物顆粒的物理性狀進行分類，因而造成沉沙中的新礦物并不比已有礦物的品位高，使得閃速浮選法能夠選出更高品位的礦物，提升了銅回收效率。第四，閃速浮選能夠快速從銅渣中獲取到品位較高的銅礦物，避免了銅礦物在后續(xù)選礦流程中的損耗，有效提高了銅礦的整體回收率。第五，由于閃速浮選法在常規(guī)浮選法之前，快速有效的回收了大顆粒銅礦物，使得常規(guī)浮選的設備降低了浮選細度，減少了浮選量和浮選時間，減低了設備功耗，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本。第六，由于閃速浮選選出的銅礦物顆粒較大，一定程度上提升了總精礦的整體粗度，這有利于提升下一步的脫水效率。

3 尾渣的綜合利用

現(xiàn)有選礦技術并不能實現(xiàn)百分之百的銅礦物回收，由于爐渣中的部分銅是以冰銅的形式存在，嵌布在磁鐵礦和鐵橄欖石之間，選礦技術很難對其進行有效回收，在尾渣中通常銅品位依舊為0.3%左右。如何對尾渣做出處理，就目前的研究來看，尾渣浸出技術雖然有一定的效用，但資金投入大限制了其大范圍推廣?，F(xiàn)在尾渣多被用來修筑公路、鐵路等道路工程路基。尾渣銅礦回收技術還待進一步研究。

4 結語

21世紀以來，我國每年銅產(chǎn)量已躍居世界第一，全國銅產(chǎn)量由2011年的約520萬t上升到了2014年的約790萬t，其中超過90%以上的銅礦是通過火法冶煉的。新世紀以來，我國銅冶煉產(chǎn)生的爐渣已經(jīng)累計超過5000萬t，粗略計算可知，其中至少有超過50萬t的銅被浪費。