關于內蒙古某銅渣300t/d選礦廠工程的資源可持續性二次利用淺析

張勁羽

【摘 要】礦產資源的節約與綜合利用是我國資源戰略發展的長期基本國策，具有重大經濟與社會意義。銅渣長期無組織堆放不僅占用大量土地，同時還污染周圍環境，尤為重要的是造成的礦產資源的浪費。因此利用二次資源進行高效回收成為實現資源可持續發展的重要途徑。用選礦法對銅渣進行處理與傳統火法熔煉法相比具有成本低、銅回收率高以及耗電少等優點，因此在銅渣的有價元素綜合回收領域中占有重要地位。項目所采用選礦的的處理方案能有效提高冶煉水淬渣的經濟價值，實現了銅元素的高效回收利用，換言之等同于有效提高冶煉過程銅的回收率，經濟效益十分顯著。

【關鍵詞】銅渣 選礦 開發和利用

1銅渣選礦廠項目的發展展望

礦產資源作為國民經濟持續發展的重要物質基礎。固體廢棄物是目前世界上唯一不斷增長的潛在資源和財富。因此如何有效開發與利用固體廢棄物已成為人們的共識。因此研究開發和利用銅爐渣資源具有重要的意義和十分可觀的經濟效益，是值得深入我們進行深入的研究與分析的新課題。

我國作為一個銅資源相對缺乏的國家，但是經濟的迅猛發展使得我國又成為一個銅資源消耗的大國。據相關研究資料表明：我國已探測銅礦資源的儲量為7050萬t，僅占世界可開采銅礦資源的5.5%，已開發利用的資源達4100萬t。目前其他尚未開發的銅礦資源其特點表現為：原礦品位不高、貧礦多富礦少、采選技術困難越來越大。同時我國銅礦平均品位不超過為0.8%，目前有效儲量在200萬t以上的礦床的品位很難超過1%。由于礦石品位較低的現狀導致銅冶煉過程中會產生大量無用的爐渣。我國每年銅冶煉產渣約500萬t，這些渣中含有大量貴金屬和稀有金屬，長期無組織堆放不僅占用大量土地，還造成嚴重污染環境，更是嚴重的是浪費了礦物資源。因此進行二次資源的高效開發利用是成為實現資源可持續發展的重要途徑。

實踐證明：用選礦法處理銅渣與傳統火法熔煉法相比，具有成本低、銅回收率高和耗能少等優點，可以在銅渣的有價元素綜合回收領域中發揮跟重要的作用。某公司于2011年就開始著手對銅渣進行采樣分析和探索性實驗，并在四家科研院所進行了可選性試驗，并取得了較好的試驗結果為開展下一步工作提供了可靠的技術支持。

2建設方案

2.1 工藝流程及指標

內蒙古某銅渣選礦廠規模為300t/d，年有效工作330天。選礦產品為銅精礦及含鐵尾礦。原礦為企業現有冶煉廠產生的冶煉渣，冶煉渣通過汽車運輸到選廠的原礦倉庫及露天堆場，原礦塊度不超過200mm。原礦品位：Cu 0.4%；Fe 50%。

爐渣的化學組成主要為銅、硅、鐵。轉爐渣一般含銅5%，其中9%～18%為金屬銅。其中80%為硫化銅形式存在，含鐵約50%左右。爐渣中的SiO2含量越高其粉碎性越差，而且高硅渣容易生成銅的硅酸鹽導致難以回收。故轉爐渣中的SiO2含量通常以不超過20%為宜。

本次設計中采用二段一閉路破碎方案，磨礦為二次連續磨礦磨礦細度為-200目90%，合格的礦漿經由一次粗選和二次掃選得最終的含鐵尾礦，粗精礦再磨后細度為-400目95%，再磨后的礦漿經三次精選得到最終產品：銅精礦。

原礦品位：Cu ，4% ；

精礦品位：Cu ，25.50% ；

回收率： Cu ，92.50% ；

精礦量： 44.16t/d ；

尾礦量： 255.84 t/d 。

2.2 主要選礦設備

（1）破碎篩分設備。

給礦設備：GZ7S電振給料機，1臺；粗碎設備： PE400×600 鄂式破碎機，1臺；細碎設備：PYZ900 圓錐破碎機，1臺；篩分設備：YA1530圓振動篩，1臺。

（2）磨礦分級設備。

磨礦設備：Φ2100×3000溢流型球磨機，2臺；分級設備：FX-250旋流器，4臺；磨礦設備： Φ900×18000溢流型球磨機，1臺；分級設備： FX-100旋流器，2臺。

（3）浮選設備。

粗選一： XCFⅡ-4.0/ KYFⅡ-4.0浮選機，4臺；

掃選一： XCFⅡ-4.0/ KYFⅡ-4.0浮選機，4臺；

掃選二： XCFⅡ-4.0/ KYFⅡ-4.0浮選機，4臺；

精選一： XCFⅡ-1.0/ KYFⅡ-1.0浮選機，3臺；

精選二： XCFⅡ-1.0/ KYFⅡ-1.0浮選機，2臺；

精選三： XCFⅡ-1.0/ KYFⅡ-1.0浮選機，2臺。

（4）過濾設備。

銅精礦過濾：TT-4陶瓷過濾機，1臺；

尾礦過濾設備：TT-12陶瓷過濾機，1臺。

2.3工藝生產過程

粗破碎采用鄂式破碎機將礦石由200～0mm破碎至50～0 mm；然后通過帶式輸送機輸送到篩分車間的圓振動篩進行篩分，篩上產品則由帶式輸送機返回破碎碎車間給入細碎圓錐破碎機，破碎后的產品又經帶式輸送機送至篩分間形成篩分閉路作業。篩下產品12～0mm經帶式輸送機送入粉礦倉中。

粉礦倉下設2臺電振給料機將粉礦均勻給到給礦輸送機上，將礦石送至溢流型球磨機中，球磨機排礦則進入旋流器，旋流器沉砂返回球磨機，溢流自流到砂泵池內，由泵揚送至旋流器，旋流器溢流進入攪拌槽；沉砂則進入溢流型球磨機中，球磨機排礦在給入泵池打入旋流器后形成閉路循環。礦漿進入攪拌槽經加藥攪拌后自流到3槽浮選機和9槽浮選機進行一粗二掃的浮選。粗精礦則進入2臺旋流器，旋流器沉砂給入溢流型球磨機，旋流器溢流經3槽浮選機和4槽浮選機進行三次精選，最終得到銅精礦產品。

3結語

礦產資源的節約與綜合利用一直是我國資源戰略發展的長期基本國策，具有重大經濟與社會意義。

我國銅、鉛、鋅等有色金屬產量儲量豐富，但是巨大的消耗量使我國成為世界上最大的有色金屬礦石進口國，礦石的短缺一直制約有色金屬冶金工業的發展。加強對二次資源高效的開發利用對于緩解我國的礦石資源短缺現狀有著積極的意義。目前我國銅礦資源具有品位低的特點，對應冶煉所產生的銅渣中二次資源含量不可忽視。目前銅渣的大量無組織堆積，一方面占用大量的土地，浪費資源；另一方面廢渣中含有多種重金屬離子在環境無阻礙釋放，對土壤和周圍水體產生環境危害。因此我們應該加強銅爐渣的資源無害化二次處理。本項目利用選礦的方案對提高減少冶煉水淬渣危害，實現了銅的高效回收利用。