某铜矿尾矿中的综合利用

ａｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｇｅｔ ｃｏｐｐｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｆｒｏｍ ｃｏｐｐｅｒ ｔａｉｌｉｎ轳ｂｙ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ
ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ ｃｏｎｅｅｎ－
ｉｒａｔｅ ｒｅａｃｈｅｓ ｕｐ ｔｏ １５．８３％，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｏBaidu Nhomakorabea７２．６１％，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｃｏｐ－
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｃｏｐｐｅｒ ｔａｉｌｉｎｇｓ，Ｃｏｐｐｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，Ｆｉｒｅｄ ｂｒｉｃｋ
矿产资源是人类赖以生存、社会赖以发展的重 要物质基础，也是现代生活的基石，同时又是一个国 家或地区经济发展的支柱。随着矿产资源的不断开 发利用，产生了大量的尾矿。尾矿处理与处置的常 用方法是建立尾矿库，将产生的尾矿进行堆积存储。 据统计，我国现有尾矿库１ ５００余座，堆积尾矿总量 ５０多亿ｔ，占用耕地２．６万ｋｍ２，而且每年仍新排放 尾矿５亿多ｔ…。这些尾矿如不及时处理，会侵占 土地，污染环境，对人类生活造成严重影响，所以国 内外越来越重视尾矿的综合利用。
将铜尾矿与煤矸石分别配成比例为５：５，６：４， ７：３和８：２的４组混合料，将４种配料比的坯体在相 同焙烧温度和保温时间下焙烧。配料比与产品强度 的关系如图２所示。
配料比
图２配料比与抗压强度的关系 ▲—９５０℃；ｏ－－１ ０００℃
从图２可知，当铜矿尾矿与煤矸石配料比为６：４ 时，制品抗压强度最高，配料比过高或过低时制品强 度均下降，配料比为８：２时强度最低。参照 ＧＢ５１０１－－２００３中ＭＵｌ５产品的质量指标，配料比为 ５：５和７：３时产品强度也均能达到要求。考虑到尽
（国土资源部网站２０１０－０２４３３）
·１７３·
万方数据
万方数据
种产品。由于需要兼顾铜、锡两种金属的回收，磨矿
细度偏低，导致尾矿中铜金属含量偏高。铜尾矿多
元素分析结果见表１，铜尾矿的粒度特性曲线见图
１。铜尾矿经干燥、混匀，置干燥处以备试验用。
表１铜尾矿多元素化学分析结果
％
含量
１．０６
０．９１
０．１１
０．１５
０．１８
３９
注：Ａｇ单位为ｇ／ｔ。
煤矸石配料使用淄博王庄煤矿的煤矸石，将矸 石用颚式粉碎机粉碎，测定其粒度组成结果见表２。 经测定，煤矸石的塑性指标为８．００，干燥敏感指数 为０．７４，干燥收缩为２．７６％。
额约为５０１．１亿美元，折算全年进ＩＺｌ铁矿石平均价
格为７９．８美形ｔ，这一价格较２００８年均价下降了
由于２００９年我国与三大铁矿石的谈判没有取得结４２％，刚好符合中钢协在２００９年年初定下的铁矿石
果，导致了长协矿的价格在上半年按照２００８年的价 长协价格“要降价４０％一４５％”的目标之内。
格结算，下半年则按照２００８年的价格打折计算，而
（２）回收铜的过程既回收了铜金属，又脱除了 尾矿中的硫，硫的含量由原来的Ｏ．９ｌ％降为 ０．３８％，为利用最终尾矿制备烧结砖，降低烟气中 ＳＯ：含量创造了有利条件。
（３）尾矿以煤矸石为配料，可制备出符合 ＧＢ５１０１－－－２００３中ＭＵ２０级强度标准的烧结砖。最 佳工艺条件为铜尾矿与煤矸石配料比为７：３，烧成 温度为９５０℃，保温时间为１．５ ｈ。
属：选矿部分，２００７（５）：１７一１９． ［３］ 艾光华，周源，魏宗武．提高某难选铜矿石回收率的选矿新
工艺研究［Ｊ］．金属矿山。２００８（１１）：４６－４８．
综合考虑，确定最佳保温时间为１．５ ｈ。
（收稿日期２０１０旬１－２１）
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［Ｉ］张熠。那琼．铁尾矿制备彩色地面砖的技术探讨［Ｊ］．矿业
从图４可知，随着保温时间的延长，抗压强度逐 渐增加但增加幅度较小。当保温ｌ ｈ，抗压强度均可 达到ＭＵｌ５级烧结砖强度要求；当保温时间超过 １．５ ｈ，抗压强度可达到ＭＵ２０级烧结砖强度要求。
快报，２００７（１）：６４－６６． ［２］ 王世辉，叶雪均．某难选铜矿石铜硫浮选分离试验［Ｊ］．有色金
关键词铜尾矿铜精矿综合利用烧结砖
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｐｐｅｒ Ｏｒｅ Ｔａｉｌｉｎｇ
Ｗａｎｇ Ｐｉｎｇ Ｄｏｎｇ Ｆｅｎｇｚｈｉ （Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
ｐｒｏｃ骼８．Ｔｈｅ础ｏｆ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｔａｉｌｉｎｇｓ，ａ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ８０ｍｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ａｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ柏ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ ｒａｉｌｉｎｇｓ ａｎｄ ｇａｎｇｕｅ ７：３，ｔｈｅ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ９５０℃，ａｎｄ ｔｈｅ ｈｏｌｄｉｎｇ ｔｉｍｅ
１．５ ｈ．Ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｃａｎ ｒｏａｃｈ ｔｈｅ ＭＵ２０－ｃｌａｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ＧＢ５１０１－２００３ ｑｕａｌｉｔｙ ｓｔａｎｄａｒｄｓ．
ｐｅｒ ｒａｉｌｉｎｇｓ ａ糟ｕｓｅｄ船ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｇａｎｇｕｅ ａｓ ｃｅｍｅｎｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｔＯ ｐｒｏｄｕｃｅ ｆｉｒｅｄ ｂｒｉｃｋｓ ｆｏｒ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ａｎｄ
８０ｍｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ｒａｔｉｏ，ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｏｌｄｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
根据该铜矿原矿性质分析，尾矿中铜主要以黄 铜矿的形式存在，硫主要以硫化矿物的形式存在。 参考相关文献决定采用混合浮选，粗精矿再磨后铜 硫分离浮选工艺流程来回收铜，同时脱除尾矿中的 硫‘２引。
铜尾矿用辊筒棒磨机磨细至一２００目占６５％左 右，矿浆浓度调为３０％，用３ Ｌ浮选机分选。丁黄药 作捕收剂用量１００ ｇ／ｔ，２’油作起泡剂用量为７５ ｇ／ｔ， 石灰作ｐＨ调整剂调整ｐＨ＝９，进行一粗一扫两精 的混合浮选。铜硫混合精矿再用石灰调整ｐＨ到 １２，在丁黄药用量２０ ｇ／ｔ，２。油用量为５ ｇ／ｔ的情况 下进行铜硫分离。 ２．２制备烧结砖
本试验对某铜矿尾矿的综合利用进行了研究， 确定了合理的工艺流程，先回收铜尾矿中的铜金属， 并以铜尾矿为主要原料，以煤矸石为配料生产建筑 烧结砖，实现铜尾矿的资源化利用。
１试验原料
铜矿尾矿取自内蒙赤峰市某铜矿尾矿库。该矿 原矿中铜锡含量均较高，经碎矿磨矿后先用浮选工 艺回收铜，再用重选工艺回收锡，最终获得铜、锡两
·信息苑·
我国２００９年进口铁矿石６．３亿ｔ
据中国海关总署日前发布的数据显示，我国 更多的则是在现货市场上进行的采购。根据海关总
２００９年进口铁矿石６．２７７ ８亿ｔ，相较２００８年的 署公布的数据显示，２００９年我国进口铁矿石的总金
４．４３４ ５亿ｔ增长４１．６％，显示中国钢铁业对铁矿石 的需求在２００９年的强劲增长。在铁矿石价格方面，
铜尾矿回收铜后，再经过滤、干燥，用于生产烧 结砖。由于其塑性差，必须添加塑性原料配料以便 于成型。本研究中选用泥质煤矸石为配料。煤矸石
粉碎至３咖以下，按一定比例与尾矿混合，混合料
水分控制为１５％，陈腐２４ ｈ，压力成型后干燥至水 分小于２％，于箱式电阻炉中烧成得到烧结砖产品。
利用ＡＥＣ一２０１型水泥强度试验机对产品依次
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万方数据
进行抗压强度测试。按ＧＢ５１０１－－２００３中对产品抗 压强度的要求，分别确定最佳配料比、最佳烧成温度 和保温时间。
（１）配料比试验。将铜尾矿与煤矸石分别配成 比例为５：５，６：４，７：３和８：２的４组混合料，将４种 配料比的坯体在相同烧成温度下焙烧，保温时间１ ｈ。根据产品抗压强度确定最佳配料比。
皇
、
４结论
越
骥 出
（１）用常规浮选工艺，可从铜尾矿中进一步回
辖
收铜精矿。铜精矿品位１５．８３％，回收率为
７２．６１％。
温厦，℃
圈３烧成温度与抗压强度的关系 。一配料比７：３；▲一配料比５：５；－一配料比６：４ 从图３配料比可看出，产品抗压强度均随着烧 成温度的升高而提高，烧成温度９５０℃之下提高明 显，温度超过９５０ ｏＣ之后抗压强度变化不大。综合 考虑强度因素和经济因素，确定最佳烧成温度为 ９５０℃。 ９５０ ｏＣ烧成温度下，配料比为７：３时，产品强度 指标达到ＭＵｌ５级烧结砖质量要求；配料比为５：５， ６：４时，产品强度指标分别达到ＭＵ２０级、ＭＵ２５级 烧结砖质量要求。 ３．２．３保温时间试验
（２）烧成温度试验。将坯体在９００，９５０，１ ０００ ℃烧成温度、保温ｌ ｈ的条件下进行焙烧。根据产 品抗压强度确定最佳烧成温度。
（３）保温时间试验。将最佳配料比的坯体在最 佳烧成温度下进行焙烧，并分别保温１ ｈ，１．５ ｈ和２ ｈ。根据产品抗压强度确定最佳保温时间。 ３试验结果与分析 ３．１回收铜精矿
Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ．４０５ Ｍａｒｃｈ ２０１０
金
属
矿
山
ＭＥＴＡＬ ＭＩＮＥ
总第４０５期 ２０１０年第３期
某铜矿尾矿的综合利用
王 苹 董风芝
（山东理工大学）
摘要以某铜尾矿的资源化利用为目标，确定了合理的工艺流程及参数，用浮选工艺从铜矿尾矿中进一步 回收铜金属，铜精矿的品位为１５．８３％，回收率为７２．６１％，提高了资源利用率。再以煤矸石为配料生产建筑烧结 砖，对影响产品质量指标的配料比、烧成温度、保温时间等因素分别了进行研究，确定最佳工艺条件为铜尾矿与煤 矸石配料比７：３，烧成温度９５０℃，保温时间１．５ ｈ。产品强度达到ＧＢ５１０１－－２００３中ＭＵ２０级质量标准。
据当地实际情况确定用铜尾矿生产烧结砖，以实现 尾矿的全部利用。铜尾矿中硫的含量为０．９ｌ％，如 果直接用于制备烧结砖会产生较多的ＳＯ：，污染环 境，且由于铜的含量较高，会造成铜金属的损失。由 于铜金属主要以黄铜矿的形式存在，可采用浮选方 法进行回收，同时也可以进行脱硫。故对铜尾矿先 采用浮选方法回收铜同时脱硫，再用于制备烧结砖。 ２．１回收铜精矿
王苹（１９８６一），女，山东理工大学资源与环境工程学院，硕士研究 生，２５５０４９山东省淄博市张店区张周路１２号。
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总第４０５期
金
离
矿
山
２０１０年第３期
堡 静 ｛Ｌ
粒度／Ｉ．ｔｍ
图ｌ尾矿粒度特性曲线 １一负累积产率；２一正累积产率
表２煤矸石的粒度组成
２试验方法 尾矿综合利用以生产建筑材料利用率最高，根
利用一次粗选、二次精选、一次扫选、一次分离 浮选的工艺流程，得到铜精矿中铜品位１５．８３％，回 收率７２．６１％。可以看出，该尾矿可以利用常规浮选 工艺进一步回收铜金属，并能取得良好的技术指标。 铜尾矿回收铜后硫的品位由原来的０．９１％降为 ０．３８％，为利用尾矿制备烧结砖时ｓＯ：达标排放奠 定了基础。 ３．２制备烧结砖 ３．２．１配料比试验
（４）铜矿尾矿先回收铜金属，再与煤矸石配料 生产烧结砖，可提高矿产资源利用率，又可避免尾矿 堆积造成的环境危害，可实现矿山的无尾矿生产，将 具有良好的社会、经济效益。
将铜矿尾矿与煤矸石配料比为７：３的坯体，在 ９５０ ｃｃ的烧成温度下进行焙烧，分别保温１，１．５，２
参考文献
ｈ。保温时间与产品抗压强度的关系如图４所示。
王苹等：某铜矿尾矿的综合利用
２０１０年第３期
可能多地利用铜矿尾矿，确定铜尾矿与煤矸石的最
佳配料比例为７：３。
３．２．２烧成温度试验
已 亳
不同配料比的坯体分别在９００，９５０，１ ０００ ｏＣ保
越 髓
幽
温１ ｈ的条件下进行试验。其烧成温度与抗压强度
辖
的关系如图３所示。
保温时ｆ可／ｈ
己
图４保温时间与抗压强度的关系