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铜冶炼废镁砖尾渣浮选试验研究 ① 白成庆 （湖南水口山有色金属集团有限公司，湖南 衡阳 ４２１５１３） 摘 要 某铜冶炼转炉大修拆除的废镁砖经重选回收铜、金、银、铅等有价金属后，对其尾渣进行了浮选回收有价金属的试验研究。 通过优化磨矿细度、浮选矿浆浓度、药剂制度等，获得了含铜 ２６．９６％、含银 ２ １５８．０ ｇ／ ｔ 、含金 ６．８０ ｇ／ ｔ、含铅 ４．９８％的铜精矿，铜、金、 银、铅回收率分别为 ８９．９７％、８２．１２％、８９．７５％和 ８６．０７％，各种有价金属得到了全面高效地回收，达到了综合回收的目的。 关键词 镁砖尾渣； 浮选； 铜； 磨矿细度； 矿浆浓度； 综合回收 中图分类号 ＴＤ９２３文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１８．０３．０１９ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０１８）０３－００７９－０３ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｌａｇ Ｔａｉｌｉｎｇｓ ｆｒｏｍ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ⁃ｂｅａｒｉｎｇ Ｃｏｐｐｅｒ Ｓｍｅｌｔｉｎｇ Ｂｒｉｃｋｓ ＢＡＩ Ｃｈｅｎｇ⁃ｑｉｎｇ （Ｈｕｎａｎ Ｓｈｕｉｋｏｕｓｈａｎ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ Ｌｔｄ， Ｈｅｎｇｙａｎｇ ４２１５１３， Ｈｕｎａｎ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｆｔｅｒ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｇｒａｖｉｔｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｔｏ ｒｅｃｙｃｌｅ ｖａｌｕａｂｌｅ ｍｉｎｅｒａｌｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｃｕ， Ａｕ， Ａｇ ａｎｄ Ｐｂ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ⁃ｂｅａｒｉｎｇ ｂｒｉｃｋｓ ｄｉｓｍａｎｔｌｅｄ ｆｒｏｍ ａ ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ， ｔｈｅ ｒｅｓｉｄｕｅ ｗａｓ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｔｏ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｖａｌｕａｂｌｅ ｍｅｔａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｂｙ ａ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈ． Ａｆｔｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ， ｔｈｅ ｐｕｌｐ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅａｇｅｎｔ ｓｃｈｅｍｅ， ａ ｃｏｐｐｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｗｉｔｈ Ｃｕ ｇｒａｄｅ ｏｆ ２６．９６％， ａｎｄ ｗｉｔｈ Ａｇ， Ａｕ ａｎｄ Ｐｂ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ２ １５８．０ ｇ／ ｔ， ６．８０ ｇ／ ｔ ａｎｄ ４．９８％， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ｗａｓ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｆｏｒ Ｃｕ， Ａｕ， Ａｇ ａｎｄ Ｐｂ ａｔｔａｉｎｅｄ ８９．９７％， ８２．１２％， ８９．７５％， ８６．０７％， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ａｌｌ ｔｈｅｓｅ ｖａｌｕａｂｌｅ ｍｅｔａｌｓ ｗｅｒｅ ｒｅｃｌａｉｍｅｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ， ｔｈｕｓ ｔｈｅ ｇｏａｌ ｆｏｒ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｗａｓ ａｃｔｕａｌｉｚｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ⁃ｂｅａｒｉｎｇ ｂｒｉｃｋ ｓｌａｇ； ｆｌｏｔａｔｉｏｎ； ｃｏｐｐｅｒ； ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｆｉｎｅｎｅｓｓ； ｐｕｌｐ ｄｅｎｓｉｔｙ； ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ 金、银作为铜矿砂的伴生物在铜冶炼过程中逐 渐富集，最后在铜电解精炼过程中富集于阳极泥中， 大多数冶炼厂生产的金、银采用经典的火法工艺从 阳极泥中经脱铜处理后送入内衬镁砖的转炉中进行 熔炼得到贵铅，贵铅在同一转炉中进行氧化吹炼得 到含金、银的合金板，由于贵铅和合金密度较大，在 熔炼过程中有少量熔融的金属液体渗入转炉内衬镁 砖缝隙和衬砖中，每次炉子大修就会有一大批废镁 砖。 该废镁砖中还含有铜、金、银、铅等有价金属，可通 过选矿方法予以综合回收，具有较大的经济效益和社 会效益［１－３］。 １ 尾渣性质 一般在铜冶炼过程中部分铜、金、银、铅以化合物 或金属状态浸蚀到镁砖及其裂隙中，通常大修拆除的 废镁砖经过破碎、磨矿、重选后的尾渣因含镁高不宜配 入冶炼系统再回收其中的铜、金、银、铅等有价金 属［４－５］。 某铜冶炼转炉拆除的废镁砖重选后尾渣，经 取样化验分析结果见表 １。 由表 １ 可见，该尾渣中的 主要有价金属为铜、金、银、铅。 表 １ 废镁砖尾渣化学多元素分析结果（质量分数） ／ ％ ＣｕＰｂＺｎＡｕ１）Ａｇ１）ＳＦｅＭｇＯ ４．２００．８１＜０．１０１．３３５０．００．９３６．１５４１．１２ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 该尾渣矿物组成相对简单，各有用矿物铜、金、银、 铅均以化合物或金属状态浸蚀于镁砖中，铜矿物主要 以硫化铜、金属铜和氧化铜形态存在，该尾渣－７４ μｍ 粒级含量约 ４０％，水溶矿浆 ｐＨ 值 ８．５。 ①收稿日期 ２０１７－１２－０５ 作者简介 白成庆（１９８３－），男，山东菏泽人，工程师，硕士，主要从事有色金属选矿技术研究工作。 第 ３８ 卷第 ３ 期 ２０１８ 年 ０６ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３８ №３ Ｊｕｎｅ ２０１８ ChaoXing ２ 试验及结果 ２．１ 试验流程 根据尾渣性质，以回收铜、银为主并附带回收金、 铅，故拟采用混合浮选流程，原则流程见图 １。 原矿 磨矿 药剂单位g/t -74 μm占85 粗 选 扫选 1 松醇油 40 20 40 尾矿 粗精矿 中矿1 中矿2 Na2S 1000 Na2S 5 min 5 min 4 min 扫选 2 丁基黄药 丁铵黑药 松醇油 20 10 10 丁基黄药 丁铵黑药 松醇油 20 10 10 丁基黄药 丁铵黑药 300 图 １ 试验原则流程 ２．２ 探索试验 确定浮选铜矿物，富集金、银、铅于铜精矿中。 按 图 １ 所示流程进行了一次粗选、二次扫选的探索试验， 结果见表 ２。 表 ２ 探索试验结果 产品 名称 产率 ／ ％ 品位／ ％回收率／ ％ ＣｕＡｕ１）Ａｇ１）ＣｕＡｕＡｇ 粗精矿１５．４２９．８３３．６０８５２．０３６．０９４２．６０３７．９８ 中矿 １１１．５３５．１６１．８０５０８．０１４．１７１５．９６１６．７３ 中矿 ２７．１８３．４２１．１０３３０．０５．８５６．０８６．７７ 尾矿６５．８７１．９００．７０２０５．０４３．８９３５．３７３８．５２ 原矿１００．００４．２０１．３０３５０．０１００．００１００．００１００．００ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 从表 ２ 可以看出，铜、金、银回收率在 ５５％ ～６５％ 之间且富集比较低。 试验过程中发现，粗选矿浆类似 浆糊状，产出的尾矿有类似絮状、胶状沉淀，说明粗选 矿浆浓度需进一步降低。 ２．３ 矿浆浓度试验 在探索试验基础上进行了粗选矿浆浓度条件试验， 结果见表 ３。 从表 ３ 可以看出，矿浆浓度在 ８％左右时， 铜、金、银回收率较高，所以选定粗选矿浆浓度为 ８％。 ２．４ 尾矿粒级分析 矿浆浓度 ８％的浮选尾矿含铜 ０．９４％、金 ０．４５ ｇ／ ｔ、 银 ７１．５ ｇ／ ｔ。 为了解各金属在各粒级中的分布情况， 表 ３ 粗选矿浆浓度试验结果 矿浆浓度 ／ ％ 精矿产率 ／ ％ 品位／ ％回收率／ ％ ＣｕＡｕ１）Ａｇ１）ＣｕＡｕＡｇ １２２５．３８１２．８７３．４６１ １０９．３７７．７８６７．１７８０．０６ ８１９．９５１７．２６４．６３１ ４４７．３８２．００７０．０５８３．４５ ５１９．０７１７．９７４．７６１ ４９６．３８１．５９６９．５１８０．９１ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 对该尾矿进行了筛分处理，结果见表 ４。 从表 ４ 可以 看出，铜、银 ６０％以上分布在＋７４ μｍ 粒级，８３％以上分 布在＋５５ μｍ 粒级。 因此选定磨矿细度－７４ μｍ 粒级 占 １００％、－５５ μｍ 粒级占 ９０％进一步试验。 表 ４ 尾矿筛分结果 粒度 ／ μｍ 产率 ／ ％ 品位／ ％分布率／ ％ ＣｕＡｇ１）ＣｕＡｇ ＋７４ １４．８０３．９０３０６．０６１．４０６３．３４ －７４＋５５２４．９０ ０．８０５９．０２１．１９２０．５５ －５５ ６０．３００．２７１８．８１７．４１１６．１１ 合计１００．０００．９４７１．５１００．００１００．００ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 ２．５ 开路试验 磨矿细度－７４ μｍ 粒级占 １００％、－５５ μｍ 粒级占 ９０％，粗选矿浆浓度 ８％，按照图 １ 所示流程进行了开 路试验，结果见表 ５。 从表 ５ 可以看出，铜、银回收率 达 ９０％，金回收率达 ８０％以上；中矿 ２ 铜、金、银品位 均较高，有必要延长浮选时间。 表 ５ 开路试验结果 产品 名称 产率 ／ ％ 品位／ ％回收率／ ％ ＣｕＡｕ１）Ａｇ１）ＣｕＡｕＡｇ 粗精矿９．２８２６．８８７．００２ ０９６．０５９．３９４９．９７５５．５７ 中矿 １７．０５１６．８６４．８０１ ５６８．０２８．３０２６．０３３１．５８ 中矿 ２３．８６３．７１１．６０３１９．０３．４１４．７５３．５２ 尾矿７９．８１０．５２０．３１４０．９９．８９１９．２５９．３３ 原矿１００．００４．２０１．３０３５０．０１００．００１００．００１００．００ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 ２．６ 全流程闭路试验 在开路试验基础上，进行了一次粗选、三次扫选、 二次精选的闭路试验，试验结果见表 ６，流程见图 ２。 表 ６ 闭路试验结果 产品 名称 产率 ／ ％ 品位／ ％回收率／ ％ ＣｕＡｕ１）Ａｇ１）ＰｂＣｕＡｕＡｇＰｂ 铜精矿 １４．０２２６．９６ ６．８０ ２ １５８．０ ４．９８８９．９７８２．１２８９．７５８６．０７ 尾矿８５．９８０．４９０．２７４２．００．１３１０．０３１７．８８１０．２５１３．９３ 原矿１００．００４．２０１．３０３５０．００．８１ １００．００ １００．００ １００．００ １００．００ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 ０８矿 冶 工 程第 ３８ 卷 ChaoXing 原矿 磨矿 药剂单位g/t -55 μm占90 粗 选 扫选 1 松醇油 40 20 40 尾矿铜精矿 精选 1 精选 2 Na2S 1000 Na2S 扫选 2 扫选 3 丁基黄药 丁铵黑药 松醇油 松醇油 松醇油 20 10 10 丁基黄药 丁铵黑药 20 10 10 丁基黄药 丁铵黑药 20 10 10 丁基黄药 丁铵黑药 500 图 ２ 闭路试验流程 闭路试验获得的铜精矿含铜２６．９６％、含银２１５８．０ ｇ／ ｔ、含金 ６．８０ ｇ／ ｔ、含铅 ４．９８％，铜、金、银、铅回收率分 别为 ８９．９７％、８２．１２％、８９．７５％和 ８６．０７％。 对铜精矿和尾矿进行了化学多元素分析，结果见 表 ７。 从表７ 可以看出，铜精矿含氧化镁２６．１３％，尾矿 含氧化镁 ４３．５６％。 表 ７ 铜精矿及尾矿化学多元素分析结果（质量分数） ／ ％ 产品名称ＣｕＡｕ１）Ａｇ１）ＰｂＳＦｅ ＳｉＯ２ ＣａＯＭｇＯ 铜精矿２６．９６６．８０ ２ １５８．０ ４．９８ ６．１８８．６７４．３０１．９３２６．１３ 尾矿０．４９０．２７４２．００．１３ ０．１６５．７４２３．１８２．６９４３．５６ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 ３ 结 语 １） 该废镁砖重选尾渣需细磨至－５５ μｍ 粒级占 ９０％，粗选矿浆浓度要求很低（约 ８％），采用硫化钠分段 硫化、分段给药，以丁基黄药与丁铵黑药为混合捕收剂， 以松醇油为起泡剂，采用一次粗选三次扫选二次精选， 可使有价金属得到全面回收。 铜精矿铜品位 ２６．９６％、 含银 ２ １５８．０ ｇ／ ｔ 、含金 ６．８０ ｇ／ ｔ、含铅 ４．９８％，铜、金、银、 铅回收率分别为 ８９．９７％、８２．１２％、８９．７５％和 ８６．０７％。 ２） 浮选虽然解决了有价金属的富集回收问题，但 铜精矿中氧化镁依然高达 ２６．１３％，对冶炼生产依然有 一定影响，需进一步研究降低铜精矿中氧化镁含量的 途径。 ３） 该矿物密度低，浮选浓度较低、细度较细，所以 生产上宜采用浮选柱选矿，有利于细粒级矿物的回收 和提高精矿品位及实现规模化生产。 ４） 尾矿中氧化镁含量高达 ４３．５６％，可作为加工 镁砖或镁粉的原料，还可作为提取硫酸镁、碳酸镁的原 料，并可在提取过程中综合回收尾矿中的铜、金、银，使 有价金属得到综合回收。 参考文献 ［１］ 朱海锋，黄红军，孙 伟，等． 电炉渣浮选的工艺改造研究与生产 实践［Ｊ］． 有色金属（选矿部分）， ２０１４（４）６４－６６． ［２］ 苏晓亮，廖广东，秦庆伟． 铜冶炼高品位转炉渣选矿试验研究［Ｊ］． 有色金属（选矿部分）， ２０１４（２）４１－４４． ［３］ 周玉琳． 提高锌浸出渣中银浮选回收率的工艺改进［Ｊ］． 有色金 属（选矿部分）， ２０１４（１）３９－４２． ［４］ 王国军． 内蒙金峰铜业铜转炉渣选矿生产实践［Ｊ］． 有色金属（选 矿部分）， ２０１０（１）２６－２８． ［５］ 邱显扬，王成行，胡 真，等． 从选铜尾矿中综合回收铜铋钨试验 研究［Ｊ］． 有色金属（选矿部分）， ２０１１（４）１９－２２． 引用本文 白成庆． 铜冶炼废镁砖尾渣浮选试验研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１８，３８（３）７９－８１． １８第 ３ 期白成庆 铜冶炼废镁砖尾渣浮选试验研究 ChaoXing