转炉渣中有价元素回收试验

代献仁　刘　军　张贤策

(1.铜陵有色技术中心；2.金属矿山安全与健康国家重点实验室；3.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；4.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司；5.铜冠黄狮涝金矿)



转炉渣中有价元素回收试验

代献仁1刘军2,3,4张贤策5

(1.铜陵有色技术中心；2.金属矿山安全与健康国家重点实验室；3.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；4.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司；5.铜冠黄狮涝金矿)

摘要转炉渣主要有用元素铜含量为4.01%，铜主要以硫化铜形式存在，分布率为 46.01%。以丁基黄药与丁胺黑药为捕收剂，2#油为起泡剂，在磨矿细度为-0.074 mm占81%，粗选尾矿再磨至-0.044 mm占85%后，经1粗2精2扫浮选闭路试验，获得的精矿铜品位为23.01%、回收率为94.79%。浮选尾矿经1粗1精强磁选，获得的铁精矿铁品位为60.96%。试验结果可以为该转炉渣的综合利用提供技术支持。

关键词转炉渣浮选磁选

我国铜资源严重不足，近三分之二依赖进口，且矿产资源中贫矿多、富矿少，铜矿平均品位只有0.9%，远远低于智利、赞比亚等世界主要产铜国家。铜陵有色金属集团公司铜资源形势更为严峻，自产铜产量仅占5%左右，远远不能满足冶炼要求。转炉渣是铜冶炼过程的一种废渣，含有铜、铁、金、银等有价金属，具有较高的回收价值。目前，铜陵有色金属集团公司所属或控股铜冶炼厂4座，年产转炉渣共计37万t左右，若对该部分转炉渣中的铜矿物进行综合回收，既提高了企业的经济效益，又有利于资源的综合利用，具有广泛的社会效益。

1　试样性质

转炉渣为黑色或黑灰色致密块状物质，其硬度高、密度大。渣中主要元素为铁和硅，其余为铜及少量的金、银、镍、钴等。渣中主要矿物为铁橄榄石、磁铁矿和硫化铜矿物等。转炉渣主要元素分析结果见表1，铜物相分析结果见表2。

表1　试样主要元素分析结果 %

注：Au、Ag品位的单位为g/t。

2　选矿试验研究

2.1磨矿细度试验

按图1流程在矿浆浓度为26%、浮选时间为5min条件下进行磨矿细度试验，结果见图2。

由图2可知，随着磨矿细度的增加，粗精矿铜品位先提高后降低，铜回收率逐步提高。综合考虑，确定磨矿细度为-0.074mm占81%，此时粗精矿铜品位为26.09%、回收率为81.17%。

表2　试样铜物相分析结果 %

图1　磨矿细度试验流程

图2　磨矿细度试验结果 ■—铜品位；▲—铜回收率

2.2捕收剂总用量试验

在矿浆浓度为26%、浮选时间为5min、丁基黄药与丁铵黑药用量比为3∶1条件下，进行捕收剂总用量试验，结果见图3。

图3　捕收剂总用量试验结果 ■—铜品位；▲—铜回收率

由图3可知，随着捕收剂总用量的增加，粗精矿铜品位变化不明显，铜回收率小幅提高。综合考虑，确定捕收剂总用量为100g/t，即丁基黄药+丁铵黑药用量为75+25g/t。

2.3矿浆浓度试验

由于转炉渣密度较高，若矿浆浓度过低，则在浮选过程中容易沉槽，不利于铜矿物的回收。固定磨矿细度为-0.074mm占81%、捕收剂总用量为 100g/t、浮选时间为5min进行试验，结果见图4。

由图4可以看出，随着矿浆浓度的增加，粗精矿铜品位降低，回收率提高。综合考虑，确定矿浆浓度为38%。

2.4再磨细度试验

粗选尾矿中铜矿物主要以连生体形式存在，必须细磨才能和脉石矿物单体解离。按图5流程进行再磨细度试验，结果见图6。

图5　再磨细度试验流程

由图6可知，随着再磨细度的增加，精矿铜回收率提高，铜品位先提高后小幅降低。综合考虑，确定再磨细度为-0.044mm占85%。

2.5浮选开路试验

在条件试验的基础上，进行开路试验。试验流程与结果分别如图7和表3所示。

图6　再磨细度试验结果▲—品位；■—回收率

图7　开路试验流程

表3　开路试验结果 %

表3表明，虽然经过3次选别作业，铜精矿2铜品位仍不高，尾矿铜品位为0.26%，铜损失率为4.46%。选别指标较好，可在此基础上进行闭路试验。此外，由试验结果可知，铜精矿1中铜矿物粒度相对较粗，浮游性质较好；铜精矿2中铜矿物粒度相对较细，浮游性质较差，闭路试验中，可以考虑以易浮的粗颗粒铜矿物作为难浮的细颗粒铜矿物的载体矿物，进一步提高铜的浮选回收率。

2.6浮选闭路试验

在条件试验的基础上，按图8流程进行闭路试验，结果见表4。

2.7浮尾磁选试验

浮选尾矿主要有用元素为铁，采用磁选方法对浮选尾矿中的铁进行富集，试验流程和结果分别如图9和表5所示。

表5表明，浮选尾矿经1粗1精磁选，获得的铁精矿含铁60.96%，含SiO29.99%，铁作业回收率为45.03%。铁精矿中SiO2含量较高，主要是原因转炉渣中的硅酸铁具有磁性，在磁选过程中富集到铁精矿中，导致铁精矿SiO2含量较高。

图8　闭路试验流程

表4　闭路试验结果 %

图9　浮尾磁选试验流程

表5　浮尾磁选试验结果 %

3　小　结

(1)转炉渣含铜4.01%左右，铜矿物主要以硫化铜和金属铜的形式存在，少量含有部分铁酸铜和氧化铜。铜矿物嵌布粒度较细，且粗细不均匀。

(2)以丁基黄药与丁胺黑药为捕收剂，2#油为起泡剂，在磨矿细度为-0.074mm占81%，粗选尾矿再磨至-0.044mm占85%后，经1粗2精2扫浮选闭路试验，获得的精矿铜品位为23.01%、回收率为94.79%。浮选尾矿经1粗1精强磁选，获得的铁精矿铁品位为60.96%。

参考文献

[1]雷贵春.浅谈铜渣选矿及综合利用[J].矿产综合利用，1996(5)：17-20.

[2]黄明琪，雷贵春.贵溪冶炼厂转炉渣选矿生产10年综述[J].江西有色金属，1998，12(5)：17-20.

[3]王红梅，刘四清，刘文彪.国内外铜炉渣选矿及提取技术综述[J].铜业工程，2006(4)：19-22.

(收稿日期2016-05-05)

代献仁(1981—)，男，工程师，244000 安徽省铜陵市爱国路8号。