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康西铜冶炼渣回收铜可选性试验研究 ① 刘 芬， 刘小平， 唐冬梅 （江西铜业集团有限公司 德兴铜矿，江西 德兴 ３３４２２４） 摘 要 为回收康西铜冶炼渣中的铜资源，在实验室开展了浮选回收铜的试验研究。 结果表明，在磨矿细度－４３ μｍ 粒级占 ８０％， 浮选矿浆浓度 ４０％，石灰用量 １ ０００ ｇ／ ｔ，粗选硫化钠用量 ３００ ｇ／ ｔ、扫选 １ 硫化钠用量 １００ ｇ／ ｔ 条件下，采用一次粗选、二次扫选闭路 浮选，可获得铜品位 ２７．６４％、回收率 ９４．２５％的铜精矿。 关键词 转炉渣； 电炉渣； 铜； 可选性； 浮选； 综合回收 中图分类号 ＴＤ９５２文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０２０．０５．０１７ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０２０）０５－００６８－０３ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｂｅｎｅｆｉｃｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｃｏｐｐｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｆｒｏｍ Ｃｏｐｐｅｒ Ｓｍｅｌｔｉｎｇ Ｓｌａｇｓ ｉｎ Ｋａｎｇｘｉ Ｃｏｐｐｅｒ Ｓｍｅｌｔｅｒｙ ＬＩＵ Ｆｅｎ， ＬＩＵ Ｘｉａｏ⁃ｐｉｎｇ， ＴＡＮＧ Ｄｏｎｇ⁃ｍｅｉ （Ｄｅｘｉｎｇ Ｃｏｐｐｅｒ Ｍｉｎｅ， Ｊｉａｎｇｘｉ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｏ Ｌｔｄ， Ｄｅｘｉｎｇ ３３４２２４， Ｊｉａｎｇｘｉ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｔｅｓｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｒｅｃｌａｉｍ ｃｏｐｐｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｆｒｏｍ ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｓｌａｇｓ ｉｎ Ｋａｎｇｘｉ Ｃｏｐｐｅｒ Ｓｍｅｌｔｅｒｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ａ ｃｌｏｓｅ⁃ｃｉｒｃｕｉｔ ｔｅｓｔ ｂｙ ａｄｏｐｔｉｎｇ ａ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ｏｎｅ ｒｏｕｇｈｉｎｇ ａｎｄ ｔｗｏ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ， ｗｉｔｈ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｆｉｎｅｎｅｓｓ ｏｆ －４３ μｍ ８０％， ｐｕｌｐ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ４０％， ｌｉｍｅ ｄｏｓａｇｅ ｏｆ １ ０００ ｇ／ ｔ， ３００ ｇ／ ｔ ｏｆ Ｎａ２Ｓ ｆｏｒ ｒｏｕｇｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ １００ ｇ／ ｔ ｏｆ Ｎａ２Ｓ ｆｏｒ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｃａｎ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎ ａ ｃｏｐｐｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｇｒａｄｉｎｇ ２７．６４％ Ｃｕ ａｔ ９４．２５％ ｒｅｃｏｖｅｒｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｓｌａｇ； ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｌａｇ； ｃｏｐｐｅｒ； ｂｅｎｅｆｉｃｉａｂｉｌｉｔｙ； ｆｌｏｔａｔｉｏｎ； ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ 传统的火法炼铜工艺产生熔炼炉渣含铜品位极 低，历来是废弃物［１］。 废弃的炉渣也可看作是一种人 造矿石，具有天然矿石的一些特征，炉渣的物理化学性 质与冶炼原料的特性及冶炼的操作因素有很大的关 系［２－３］。 现代铜冶炼炉渣经过充分缓冷技术处理，可使 铜的硫化物和金属铜的结晶颗粒长大，故此可以通过浮 选工艺对炉渣中的铜进行回收［４］。 目前大部分铜熔炼 厂采用浮选工艺回收炉渣中的铜，得到含高铜低铁的铜 精矿［５－６］，然后返回冶炼厂熔炼［７］。 实际生产证明该项 技术是高效低耗回收废渣中铜的有效途径之一［８－９］。 １ 试 验 １．１ 原矿性质 试样取自四川康西铜冶炼厂转炉渣矿堆和电炉渣 矿堆。 为了保证取样具有代表性，在矿堆合理地布置 取样点，然后采用挖取法在各个取样点进行取样，所取 矿样经自然晾干后分别破碎至－２ ｍｍ，分别混匀缩分 出电炉渣 ７５ ｋｇ 和转炉渣 ２５ ｋｇ，将两者混合混匀缩分 成 １ ｋｇ／ 份进行装袋，所得混合渣作为试验样，剩余电 炉渣和转炉渣样分别装袋备用。 试样化学多元素分析 结果见表 １，铜物相分析结果见表 ２。 混合渣铜品位为 ２．３９％、铁品位为 ３２．９８％。 表 １ 试样化学多元素分析结果（质量分数） ／ ％ 名称ＣｕＦｅＳＺｎＰｂＡｕ１）Ａｇ１）ＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ＣａＯ 电炉渣 ０．４５２８．５２０．８３１．６００．３８０．３０５．０３４．４７ １．７２１．１９ 转炉渣 ８．４８４６．３６１．１２０．１５０．６７０．０７３ ４３．２ １０．８７ ０．３９０．３３ 混合渣 ２．３９３２．９８０．９０１．２４０．４５０．２５１４．５ ２８．５７ １．３９０．９７ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 由表 １～２ 可以看出 １） 样品中可供选矿进一步富集回收的元素主要 是铜和铁；铅、锌、金、银等其他有价金属元素因含量过 ①收稿日期 ２０２０－０４－１７ 作者简介 刘 芬（１９８３－），女，湖南邵东人，硕士，工程师，主要从事选矿技术研究工作。 第 ４０ 卷第 ５ 期 ２０２０ 年 １０ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．４０ №５ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０２０ 万方数据 表 ２ 试样铜物相分析结果 铜物相含量／ ％分布率／ ％ 似黄铜矿１．２８５３．７５ 似斑铜矿０．３９１６．２５ 似蓝辉铜矿０．４５１８．７５ 似铜兰０．１６６．７５ 金属铜０．１１４．５０ 合计２．３９１００．００ 低，综合利用意义不大。 ２） 为达到富集有用组分的目的，需要选矿排除的 脉石组分主要是 ＳｉＯ２，次为 Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ 和 ＣａＯ。 ３） 样品中铜主要以类原生硫化铜、类次生硫化 铜、金属铜等形式存在。 １．２ 铜回收原则方案 采用浮选工艺来回收富集冶炼渣中的铜，其条件 试验原则流程见图 １。 * B3 63 A0g/t 2 min Z200 2 min ;*A 18 9 2 min Z200 2 min ;*A 3 4.5 2 min Z200 2 min ;*A 6 4.5 231 232 D33 4 min 1 6 min 2 6 min ;/ 4/6 图 １ 试验流程 １．３ 试验设备与药剂 试验设备包括 ＸＭＱ⁃Φ２４０９０ 锥形球磨机，ＸＭＱ⁃ ６３ 型 ０．７５ Ｌ、０．５０ Ｌ 挂槽式浮选机等。 试验所用药剂包括 ｐＨ 调整剂石灰，活化剂硫化 钠，捕收剂丁基黄药、乙基黄药、Ｚ２００、Ｍａｃ⁃１２、ＴＬ２０１、 ＴＬ２０２，起泡剂松醇油。 ２ 试验结果与讨论 ２．１ 混合渣磨矿细度试验 浮选浓度 ４０％，浮选 ｐＨ 值控制在 ７．５～８．０ 之间， 按图 １ 所示流程进行了磨矿细度条件试验，结果如图 ２ 所示。 从图 ２ 可以看出，随磨矿细度提高，精矿铜品位 及铜回收率都有较大的提升，在磨矿细度－４３ μｍ 粒级 占８０％时，浮选指标最优，铜精矿铜品位达到了 ４４．００％， 铜回收率为 ８４．２５％。 -43 μm40/4 100 80 60 40 20 0 405060708090 -D             8 /;5   图 ２ 磨矿细度试验结果 ２．２ 石灰用量试验 在磨矿细度－４３ μｍ 粒级占 ８０％条件下，按图 １ 所示流程进行了石灰用量条件试验，结果如图 ３ 所示。 从图 ３ 可以看出，随着石灰用量增加，铜精矿品位下降 较为明显，当石灰用量 １ ０００ ｇ／ ｔ、ｐＨ 值为 ９．００ 左右 时，浮选效果达到最佳，铜总回收率为 ８９．３２％。 ;/A4g t-1 100 80 60 40 20 0 0500100015002000 -D           8 /;5   图 ３ 石灰用量试验结果 ２．３ 浮选浓度试验 磨矿细度－４３ μｍ 粒级占８０％，石灰用量１ ０００ ｇ／ ｔ， 按图１ 所示流程考查了浮选浓度对浮选指标的影响，结 果如图４ 所示。 从图４ 可以看出，浮选矿浆浓度从３０％提 升到５５％时，粗精矿铜品位和回收率均先上升后下降，当 浮选矿浆浓度４０％时，粗精矿铜品位与回收率达到最佳。 -7, 100 80 60 40 20 0 303540504555 -D         8 /;5   图 ４ 浮选浓度试验结果 ９６第 ５ 期刘 芬等 康西铜冶炼渣回收铜可选性试验研究 万方数据 ２．４ 硫化钠用量试验 按照图 １ 所示流程，在磨矿细度－４３ μｍ 粒级占 ８０％条件下研究了粗选作业硫化钠添加量对浮选指标 的影响，结果见图 ５。 结果表明，随着硫化钠用量增 加，粗精矿铜回收率和品位均呈现出先上升后下降的 趋势。 综合考虑铜回收率及品位，确定较适宜的硫化钠 用量为 ３００ ｇ／ ｔ。 4/6A4g t-1 100 80 60 40 20 0 0100200300400500 -D         8 /;5   图 ５ 硫化钠用量试验结果 ２．５ 捕收剂种类试验 按图 １ 所示流程，在磨矿细度－４３ μｍ 粒级占 ８０％ 条件下，选定 Ｚ２００、乙基黄药、丁基黄药、Ｍａｃ⁃１２、ＴＬ２０１、 ＴＬ２０２ 等几种捕收剂，进行了捕收剂种类试验，结果见 表 ３。 结果表明，丁基黄药、乙基黄药在提升粗精矿品 位上有明显的优势，但铜回收率降低较为显著，ＴＬ２０１ 及 ＴＬ２０２ 捕收剂在铜回收率上有优势，但粗精矿铜品 位降低过多，不利于铜的回收。 综合考虑粗精矿品位 及回收率，选用 Ｚ２００ 作为铜捕收剂。 表 ３ 捕收剂种类试验结果 捕收剂 种类 用量 ／ （ｇｔ －１ ） 品位／ ％回收率／ ％ ＣｕＦｅＣｕＦｅ Ｚ２００１８２５．３４２０．６８８９．４９５．７０ 丁基黄药５０３８．６２１４．７６６９．３６２．０８ 乙基黄药５０３６．４３３５．５７５８．０３４．３９ Ｍａｃ⁃１２２０２０．４２２６．７０７８．８３８．１１ ＴＬ２０１２０１６．４２２９．０５９１．１３１２．７０ ＴＬ２０２２０２０．０７２８．１３９０．６８９．９３ ２．６ 闭路试验 通过试验条件的优化，进行了闭路流程试验，结果 见表 ４，闭路流程及药剂条件见图 ６。 表 ４ 闭路试验结果 产品 名称 产率 ／ ％ 品位／ ％回收率／ ％ ＣｕＦｅＡｕ１）Ａｇ１）ＣｕＦｅＡｕＡｇ 铜精矿９．２６２７．６４ ２８．３２０．６１６１．２０ ９４．２５７．４１２３．０６３９．０８ 尾矿９０．７４０．１７２ ３６．１２０．２１９．７３５．７５９２．５９７６．９４６０．９２ 原矿１００．００ ２．７１６ ３５．４００．２５１４．５０ １００．００ １００．００ １００．００ １００．００ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 * B3 63 A0g/t 2 min 4/6 2 min Z200 2 min ;*A 300 18 9 2 min 4/6 2 min Z200 2 min ;*A 100 6 4.523 3 4 min 1 6 min -43 μmC80 2 min Z200 2 min ;*A 3 4.5 2 6 min 图 ６ 闭路试验流程 闭路试验可获得铜品位 ２７．６４％、回收率 ９４．２５％ 的铜精矿，表明此冶炼渣可选性较好，回收铜指标较高。 ３ 结 论 １） 磨矿细度 － ４３ μｍ 粒级占 ８０％，浮选浓度 ４０％，石灰用量 １ ０００ ｇ／ ｔ、ｐＨ 值 ９ 左右，以 Ｚ２００ 作选 铜捕收剂、硫化钠作活化剂，铜冶炼混合渣经一粗两扫 闭路浮选，可获得铜品位 ２７．６４％、回收率 ９４．２５％的铜 精矿，表明此冶炼渣可选性较好。 ２） 适量添加硫化钠有利于混合渣中铜的回收。 参考文献 ［１］ 王 鹏，高利坤，董 方，等． 铜冶炼渣浮选回收铜的研究现状［Ｊ］． 矿产综合利用， ２０１７（１）１６－２０． ［２］ 雷存友，吴彩斌，余 浔． 铜冶炼炉渣综合利用技术的研究与探 讨［Ｊ］． 有色冶金设计与研究， ２０１４，３５（１）１－４． ［３］ 穆晓辉，贾立安，张学滨． 白银炉铜冶炼渣选矿实践［Ｊ］． 有色冶 金设计与研究， ２０１４，３５（３）２８－３１． ［４］ 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