選礦技術(shù)在銅渣綜合利用中的應(yīng)用

汪江敏

（國(guó)投金城冶金有限責(zé)任公司，河南 三門峽 472500）

我國(guó)的銅冶煉歷史悠久，主要以火法冶煉為主，產(chǎn)生的爐渣量非常大，且呈現(xiàn)年年上漲的趨勢(shì)。為有效提高銅礦利用率，控制銅渣排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，必須優(yōu)化銅渣選礦技術(shù)，提高銅渣綜合運(yùn)用能力。合理開發(fā)銅礦資源的同時(shí)，最大限度減少污染排放。

1 銅渣特性與分類

銅渣中含有各類氧化物，銅渣的主要成分為斑銅礦、輝銅礦、金屬銅、磁鐵礦、鐵橄欖石、非晶相物質(zhì)等聚合體，其中主要成分為鐵化合物，鐵品位約為39%，這些鐵化合物又可細(xì)分為鐵橄欖石、磁鐵礦等。銅渣中鐵、鋁、鈣、硅等金屬氧化物的含量超過銅渣總量的90%，另外還包含少量的金、銅、鋅、鉛等有價(jià)金屬，這些金屬的回收都比較困難。基于銅渣的這些特點(diǎn)，我們需要通過研究選礦技術(shù)對(duì)其進(jìn)行分離，這對(duì)銅渣綜合處理具有非常重要的作用。

2 爐渣選礦技術(shù)

2.1 磁選定法

銅渣中的主要磁性成分為各類鐵合金和磁鐵礦，鈷、鎳兩種元素在鐵磁礦中比較稀少，而銅元素是不具有磁性的，因此，將結(jié)晶狀況良好的爐渣粉碎，就能夠成為一種有效的預(yù)富集方式。磁選法盡管精度不高，但在處理大量銅渣時(shí)具有較高的效率。同時(shí)，這一方法能夠有效回收銅渣中的鐵礦物，除二氧化硫超標(biāo)外，剩余部分基本符合了鐵精礦的標(biāo)準(zhǔn)，提高了銅渣中鐵的回收利用率。

2.2 浮選法

在目前的銅冶煉工藝中，銅渣中銅礦物主要是以硫化物的形式存在，因而從銅冶煉渣回收有價(jià)元素工藝中浮選法是運(yùn)用最廣的一種銅回收方法。相比于磁選法，浮選法的回收效率更高，而且其消耗的能力也更加少。而與爐渣返回重練法相比，浮選法具有能耗低、環(huán)境污染小，回收率高、富集比大等特點(diǎn)，能夠有效分離四氧化三鐵以及其他一些非銅物質(zhì)，初次之外，浮選法還具有另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，在前期回收中，浮選法的回收率可以達(dá)到90%以上，能夠直接選出銅品位較高的銅礦，節(jié)約了大量選礦成本。

（1）快速浮選。在爐渣選礦時(shí)，通常使用階磨階選的方式，礦物完成研磨后直接進(jìn)入快速浮選階段，能直接選出高品位的銅礦。爐渣中銅的分布密度，與爐渣的冷卻控制過程有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在冷卻過程較為緩慢的條件下，爐渣中硫化銅會(huì)大量解離，回收這部分銅化合物能夠得到品位較高的銅精礦，有利于提高銅的回收效率，降低尾渣中的銅含量，有效避免了資源浪費(fèi)。同時(shí)，快速有效的浮選，有效控制了生產(chǎn)成本，提高了銅冶煉廠的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）閃速浮選。快速懸浮工藝能回收大顆粒的銅礦物，但仍會(huì)有部分銅礦物滯留在磨礦回路中，不僅影響了選礦效率，同時(shí)給旋流器造成了負(fù)擔(dān)。閃速懸浮法的運(yùn)用能有效解決這一問題，將磨礦回路中的銅礦顆粒進(jìn)行回收，其主要技術(shù)特點(diǎn)有：第一，通過回收磨礦回路中的大顆粒單體解離礦物，減少了有用礦物的再粉碎，提高了銅礦回收效率。第二，超高濃度閃速浮選能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的浮選，提升重金屬礦物浮選指標(biāo)。第三，閃速浮選針對(duì)的是磨礦分級(jí)回路中的沉砂，而分級(jí)回路并非按照礦物顆粒的物理性狀進(jìn)行分類，因而造成沉沙中的新礦物并不比已有礦物的品位高，使得閃速浮選法能夠選出更高品位的礦物，提升了銅回收效率。第四，閃速浮選能夠快速?gòu)你~渣中獲取到品位較高的銅礦物，避免了銅礦物在后續(xù)選礦流程中的損耗，有效提高了銅礦的整體回收率。第五，由于閃速浮選法在常規(guī)浮選法之前，快速有效的回收了大顆粒銅礦物，使得常規(guī)浮選的設(shè)備降低了浮選細(xì)度，減少了浮選量和浮選時(shí)間，減低了設(shè)備功耗，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本。第六，由于閃速浮選選出的銅礦物顆粒較大，一定程度上提升了總精礦的整體粗度，這有利于提升下一步的脫水效率。

3 尾渣的綜合利用

現(xiàn)有選礦技術(shù)并不能實(shí)現(xiàn)百分之百的銅礦物回收，由于爐渣中的部分銅是以冰銅的形式存在，嵌布在磁鐵礦和鐵橄欖石之間，選礦技術(shù)很難對(duì)其進(jìn)行有效回收，在尾渣中通常銅品位依舊為0.3%左右。如何對(duì)尾渣做出處理，就目前的研究來看，尾渣浸出技術(shù)雖然有一定的效用，但資金投入大限制了其大范圍推廣。現(xiàn)在尾渣多被用來修筑公路、鐵路等道路工程路基。尾渣銅礦回收技術(shù)還待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)語

21世紀(jì)以來，我國(guó)每年銅產(chǎn)量已躍居世界第一，全國(guó)銅產(chǎn)量由2011年的約520萬t上升到了2014年的約790萬t，其中超過90%以上的銅礦是通過火法冶煉的。新世紀(jì)以來，我國(guó)銅冶煉產(chǎn)生的爐渣已經(jīng)累計(jì)超過5000萬t，粗略計(jì)算可知，其中至少有超過50萬t的銅被浪費(fèi)。