菲律賓某銅冶煉廠水淬渣選銅試驗(yàn)

馮裕果　趙巖森　褚力新　姚　巍

(1.中國瑞林工程技術(shù)有限公司；2.江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠)

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菲律賓某銅冶煉廠水淬渣選銅試驗(yàn)

馮裕果1趙巖森1褚力新1姚巍2

(1.中國瑞林工程技術(shù)有限公司；2.江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠)

摘要介紹了菲律賓某銅冶煉廠采用半自磨+浮選工藝處理銅冶煉緩冷混合渣的流程，以及水淬渣的工業(yè)試驗(yàn)情況。結(jié)果表明，水淬銅渣與緩冷混合渣之比不高于10%的情況下，可得到銅品位為25.63%、銅回收率為87.88%的銅精礦，該方案可有效回收水淬渣中的銅，避免銅的流失，為水淬渣的處理提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞緩冷混合渣水淬渣爐渣選礦工業(yè)實(shí)踐

火法煉銅爐渣的主要成分為金屬氧化物與硅酸鹽的共熔體，其中還含有一些硫化物和硫酸鹽等。根據(jù)冷卻方式不同，火法煉銅爐渣可分為水淬渣、自然冷卻渣、緩冷渣等。自然冷卻渣、緩冷渣采用浮選法回收銅，已得到廣泛應(yīng)用；而對于水淬渣，由于其含銅品位低且銅礦物嵌布粒度極細(xì)，與脈石分離困難，導(dǎo)致銅回收難度大、指標(biāo)差[1]。吳彩斌等[2]對某水淬渣中的銅進(jìn)行了選銅工藝研究，階段磨礦、階段浮選閉路流程所獲得的銅精礦銅品位為 13.24%、回收率為33.77%。胡根華[3]針對某水淬渣中含銅礦物的特性，進(jìn)行了階段磨礦階段浮選、中礦再磨精選試驗(yàn)，最終獲得了銅品位為19.53%、銅回收率為29.98%的銅精礦。

菲律賓某銅冶煉廠于1983年建成投產(chǎn)，采用閃速爐熔煉+轉(zhuǎn)爐吹煉的冶煉工藝，截止2014年底，該冶煉廠已經(jīng)堆存水淬渣約1 500萬t，含銅約15萬t。這部分水淬渣不僅占用大量的土地，而且污染周邊環(huán)境，給冶煉廠帶來了極大的困擾。為開發(fā)利用好這部分資源，實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”的目標(biāo)，中國瑞林工程技術(shù)有限公司利用處理緩冷混合渣的工業(yè)生產(chǎn)流程[4-5]，在緩冷渣現(xiàn)有良好工業(yè)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了水淬渣回收銅方案研究。

1緩冷混合渣的生產(chǎn)實(shí)踐

1.1緩冷混合渣的性質(zhì)

緩冷混合渣主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

1.2生產(chǎn)工藝流程

緩冷混合渣采用一段破碎+半自磨+球磨的碎磨工藝、2粗2掃2精+中礦再磨再選的浮選工藝得到最終銅精礦和尾渣。

表1　緩冷混合渣主要化學(xué)成分分析結(jié)果　%

工藝設(shè)計(jì)指標(biāo)與生產(chǎn)實(shí)際指標(biāo)見表2。

表2　緩冷混合渣選礦工藝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際指標(biāo)　%

從表2可以看出，實(shí)際生產(chǎn)指標(biāo)達(dá)到了工藝設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

2水淬渣工業(yè)試驗(yàn)

2.1水淬渣的性質(zhì)

以菲律賓某銅冶煉廠高品位水淬銅渣(含銅品位大于≥1.0%)為工業(yè)試驗(yàn)原料，其主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表3，銅物相分析結(jié)果見表4。

表3　水淬渣主要化學(xué)成分分析結(jié)果　%

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

表4　銅物相分析結(jié)果　%

從表3可以看出，該水淬渣主要成分為硅和鐵，可回收的主要有價(jià)金屬為Cu、Fe。

從表4可以看出，銅主要以輝銅礦的形式存在，其次為單質(zhì)銅、赤銅礦。

2.2水淬渣配比工業(yè)試驗(yàn)

在整個渣選系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，依托緩冷混合渣生產(chǎn)實(shí)踐的良好指標(biāo)基礎(chǔ)，嘗試在緩冷混合渣中按不同配比添加水淬渣開展工業(yè)試驗(yàn)，每次試驗(yàn)周期為1周，生產(chǎn)指標(biāo)見表5。

表5　水淬渣配比試驗(yàn)精礦指標(biāo)　%

從表5可以看出，增大水淬渣的添加比例，銅精礦銅品位和銅回收率均呈先小幅下降后顯著下降的趨勢；當(dāng)水淬渣添加比例增至20%時，銅精礦指標(biāo)急劇惡化。故添加10%水淬渣的混合渣基本不影響選廠生產(chǎn)指標(biāo)。

2.3水淬渣單獨(dú)處理磨礦細(xì)度試驗(yàn)

結(jié)合水淬渣配比工業(yè)試驗(yàn)情況，在對流程進(jìn)行適當(dāng)改造(將水淬渣直接給入球磨機(jī))的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了水淬渣磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，結(jié)果見表6。

圖1　水淬渣磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

表6　磨礦細(xì)度試驗(yàn)粗精礦指標(biāo)　%

從表6可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，粗精礦銅品位下降、銅回收率上升。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-38 μm占85.58%。

由于現(xiàn)場條件的約束，未能繼續(xù)進(jìn)行深入的試驗(yàn)，但該結(jié)果為后續(xù)水淬渣的處理提供了重要指導(dǎo)和參考。

3結(jié)論與建議

(1)水淬銅渣是一種目前較難處理的冶煉渣，主要是因?yàn)殂~品位低且銅礦物嵌布粒度極細(xì)，銅回收難度大、指標(biāo)差。試驗(yàn)室驗(yàn)證試驗(yàn)表明，較高的磨礦細(xì)度是必要的。

(2)在渣選系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，依托緩冷混合渣生產(chǎn)實(shí)踐的良好指標(biāo)基礎(chǔ)，在緩冷混合渣中按10%的比例添加水淬渣來回收水淬渣中的銅是可行的，得到了銅品位為25.63%、銅回收率為87.88%的銅精礦。

(3)水淬銅渣的處理工藝有待進(jìn)一步完善。條件試驗(yàn)表明，水淬渣的合適磨礦細(xì)度為-38 μm占85.58%，但試驗(yàn)指標(biāo)并不理想，可考慮選用新型高效捕收劑，強(qiáng)化對未達(dá)到完全解離的部分有用礦物及氧化銅的回收。

(4)受當(dāng)?shù)丨h(huán)境限制，進(jìn)一步考慮緩冷混合渣及水淬渣浮選尾礦綜合利用的可能性，如進(jìn)一步研究鐵的回收工藝以及將尾渣作為建材生產(chǎn)微晶玻璃、泡沫陶瓷、礦渣水泥等的可能性。

參考文獻(xiàn)

[1]趙凱，程相利，齊淵洪，等．水淬銅渣的礦物學(xué)特征及其鐵硅分離[J].過程工程學(xué)報(bào)，2012(1)：38-43．

[2]吳彩斌，雷存友，劉瑜，等．某水淬銅渣階段磨礦—階段選別回收銅試驗(yàn)研究[J]．有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2014(6)：1-4．

[3]胡根華．某銅冶煉水淬爐渣選礦工藝試驗(yàn)[J]．現(xiàn)代礦業(yè)，2014(11)：103-105．

[4]陳名潔．國內(nèi)銅爐渣選礦現(xiàn)狀及工藝流程設(shè)計(jì)探討[J]．環(huán)保與綜合利用，2013(2)：46-49．

[5]雷存友，余潯．銅冶煉爐渣選礦技術(shù)現(xiàn)狀及研究方向[J]．有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2014(6)：5-8．

(收稿日期2016-04-05)

馮裕果(1983—)，男，工程師，330031 江西省南昌市紅角洲前湖大道888號。