试论选矿技术在铜渣综合利用中的应用

试论选矿技术在铜渣综合利用中的应用

发表时间：2019-08-28T11:42:37.687Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年11期作者：胡忠标[导读] 不断完善和加强我国铜冶炼产业的工作流程，促进铜冶炼工作健康持续的发展进步。

云南博泽矿山工程有限公司云南昆明 650000 摘要：铜渣综合利用的过程中选矿技术发挥重要意义，选矿技术的应用质量也直接影响到我国铜冶炼过程中资源浪费的情况，因此引起我国相关专业人员的高度重视。本文通过分析铜渣的成分和特点，然后对炉渣选矿技术进行分析，从而为该行业的未来工作提供坚实的依据，不断完善和加强我国铜冶炼产业的工作流程，促进铜冶炼工作健康持续的发展进步。

关键词：选矿技术；铜渣综合利用；应用效果

我国在铜冶炼方面有源远流长的发展历史，铜冶炼的工作主要是以火法冶炼为基础，因此会产生大量的炉渣，随着我国工业化的发展，社会经济的进步，炉渣量呈逐年上涨的取石。要提高铜矿的利用效率，控制好铜渣的产生量，促进我国生态环境的健康，保护环境，就需要不断优化铜渣选矿技术，同时也能有效促进铜渣的综合应用效果。在科学的进行铜矿资源开发的过程中，尽量降低对环境的危害也是我国目前主要研究的工作内容[1]。

一、分析铜渣的特点，对铜渣进行分类铜渣中包括大量不同的氧化物，铜渣的成分包括斑铜矿、辉铜矿、金属矿、磁铁矿、天橄榄石、非晶相物质等，主要成分属于铁化合物，这些铁化合物大致可分为特橄榄石、磁铁矿等不同的类别。在铜渣中，例如铁、铝、钙、硅等氧化物的含量占铜渣总数的90%以上，其余还包括金、铜、锌、铅等金属，不过这些金属在回收上具有很大的难度。分析铜渣的以上特点，就需要选择科学的选矿技术实施分离处理，从而有利于促进铜渣综合处理发挥重要作用和意义。（一）铜渣组成分析炉渣是一种包含各种不同氧化物的物体，炉渣中主要的矿物质就是铁矿，铁品位在40%以上，同时铁、二氧化硅、氧化硅、氧化铝等物质的含量非常高，占据60%以上。分析铜渣的特点，要实施有价组分分离处理，不断开发和优化能够实施有价组分分离的技术[2]。（二）铜渣的矿物及特点分析第一，铁橄榄石。化学组成为2FeO?SiO2。属于硅酸盐矿石，颜色为棕色，与空气可变黑色，属于耐火的材料。物理特性为：斜方晶系，晶体呈现短柱状或者板状。硬度为6.5，熔点为1205℃，具有磁性。炉渣中的物质呈现灰色，大多为柱状，晶体的大小不同，结晶良好的状态呈现为连续性条柱状晶体，最长可达到几毫米的长度。铁橄榄石是一种有色的矿物质，这一物质的特点对回收和综合利用都有严重的影响。由于硬度较高，不能实施研磨，具有强磁性，需要采取弱磁选矿技术进行回收利用。第二，铁磁矿。通常也称为氧化铁黑、磁铁、吸铁石，颜色为黑色，具有磁性。可溶于酸，无法溶于水、乙醇、乙醚等[3]。比较天然的磁铁石也是无法溶于酸的，在比较潮湿的环境中会变性为三氧化二铁，可用于颜料或者抛光剂等。在工作中，实施磁铁矿的物理及化学性质研究，对物质的回收有重大意义。磁铁大多呈颗粒状或者不规则块状，呈树枝状的磁铁也叫柏叶石，硬度不高因此可进行研磨，但是由于分布均匀因此碎矿回收和磨矿工艺具有很大的难度。

二、铜渣选矿技术分析（一）关于磁选矿法由于铜渣中的主要磁性成为是各种各样的铁合金还有磁铁矿，由于像钴、镍这样的选择属于稀有的铁磁矿，铜是不具有磁性的，所以，收集结晶状况极好的铜渣粉碎能够形成有效的预富集方式。磁选矿法的精准度不如其他手段，不过能够有效的实施铜渣的处理效率[4]。这一手段能够更加有效率的将铜渣的铁矿物回收好，虽然二氧化硫的排放量超标，但是其余部分都能够完全符合铁精矿的标准，从而能够提高铜渣中铁的回收效率。（二）关于浮选法在我国目前常用的铜冶炼手段中，铜渣中的铜矿产物大多都是以硫化物的状态出现的，因此在铜渣回收有价元素的工艺中，浮选法是应用率非常广的回收手段。浮选法对比磁选法，具有更高的回收效率，同时降低排放能力。浮选法相比重练法，能耗较低，对环境的污染力较小，有更高的回收率等优势，不仅能够将四氧化三铁等非铜物质分离，同时还具有前期回收过程中，回收率在90%以上的优势，从而能够选择铜品位非常高的铜矿，从而降低选矿的成本[5]。第一，快速浮选手段。铜渣选矿过程中，大多会选择阶磨阶选的手段，在矿物完成研磨以后，能够进入快速浮选的过程中，从而选择更高品味的铜矿。铜渣中铜含量分布密度与炉渣冷却控制有密切联系。通过分析数据，冷却过程在比较缓慢的过程中，铜渣中的硫化铜大量分离，这部分的铜化物的回收能够获得更高品味的铜精矿，从而提高铜的回收率，也能降低余渣中铜的含量，有效改善资源的浪费，快速浮选法，能够降低生产的成本，提高铜冶炼的经济收益[6]。第二，闪速浮选法。快速浮选法能够将大颗粒的通矿物回收，但是还有会剩余一部分通矿物在磨矿回路中，从而会对选矿效率造成影响，因此也会对旋流器造成极大的影响。闪速悬浮法的利用则可有效解决上述问题，将磨矿回路中的铜矿回收，通过回收磨矿回路中对大颗粒单体解离矿物，避免对有用矿物的粉碎，从而提高铜矿的回收率。闪速炫富能够实现对重金属的选择，从而有效提高重金属矿的浮选指标。闪速浮选主要能够对磨矿分级回路中的沉砂进行处理，按照矿物颗粒的物理特点实施分类，闪速悬浮法不仅能够将高品位的矿物进行有效回收，提高铜的回收率。（三）湿法直接浸出在铜渣中的Cu、Ni、Co、Zn等矿物质在具有压力的状况下，通过氧化溶于介质。比如稀硫酸，化学反应式呈现：Me+H2SO4+1/202→MeSO4+H2O、MeS+H2SO4+1/202→Me+H2SO4+S↓+H20、MeO+H2SO4+1/202→MeSO4+H2O、FeSO4+H2SO4+1/202→Fe2（CO4）3+H2O、Fe2（CO4）3+H2O→Fe2O3↓+H2SO4[7]。在铁溶解的过程中，残留在铜渣中的Cu和部分铁晶中的Co、Ni会大量释放，释放过程中耗酸比较低。

三、结语

随着我国改革开放以来，铜产量以及经济水平都明显升高，在2000年我国的铜产量具世界第一位，根据调查可知，我国2012年的铜产量为520万吨，2012年的铜产量为582万吨，2013年的铜产量在684万吨，铜产量呈逐年上涨的趋势。我国铜产量的80%左右都是通过铜冶炼技术提炼的，剩余的20%大多都是通过湿法冶炼获得的。虽然我国铜产量呈逐年上涨的取石，但炉渣的产生量也越来越多，也成逐年增加的状态，铜渣处理大多选择露天堆放，因此利用率非常低，而我国资源状况不甚乐观，由于铜渣排放量非常大，若能将铜渣的品味降低一些，那么按照铜价计算，可创造十分可观的经济收益，因此铜冶炼渣选矿技术的应用具有重要意义。

参考文献

[1]周向阳.铜渣处理技术的现状与未来研究建议[C].//首届铜渣资源综合利用技术政策交流会论文集.中南大学，2013：70-76.

[2]秦磊，丁良忠，李平德.金川铜渣选矿工艺技术改造及应用实践[C].//第二届铜渣综合利用技术专题研讨会暨项目对接会论文集.2015：73-79.

[3]刘方明，夏晓鸥，陈帮，等.铜渣选矿流程中的“多碎少磨”应用研究[C].//第二届冶炼渣综合利用技术交流会暨适用技术装备推广会论文集.北京矿冶研究总院，2014：98-106.

[4]吴龙，郝以党.铜渣资源化利用现况及高效化利用探讨[J].中国有色冶金，2015，44（2）：61-64.

[5]吴健辉.某铜冶炼高品位混合铜渣选矿工艺研究[J].有色金属（选矿部分），2015，（1）：67-71.

[6]郝以党，吴龙，胡天麒，等.熔融铜渣中的金属提取及尾渣制矿棉探索试验[J].环境工程，2015，33（2）：105-108，79.

[7]庞晓飞.铜冶炼炉渣选矿设备及其应用现状的研究[J].中国战略新兴产业，2018，000（08X）：P.224-224.