李樹蘭

(銅陵有色設(shè)計(jì)院)

銅陵有色某轉(zhuǎn)爐渣選銅試驗(yàn)

李樹蘭

(銅陵有色設(shè)計(jì)院)

針對(duì)銅陵有色某轉(zhuǎn)爐渣在冷卻過程中銅礦物嵌布粒度不均勻，部分銅礦物嵌布粒度較細(xì)等性質(zhì)特點(diǎn)，采用階段磨礦—階段選別的工藝流程，以丁基黃藥+PAC作為銅礦物的捕收劑，根據(jù)浮選泡沫可浮的差異，借助可浮選性較好的1次粗選泡沫“背負(fù)”2次浮選泡沫，最終試驗(yàn)獲得了銅精礦品位為35.60%、銅回收率為86.24%的滿意選別指標(biāo)。

轉(zhuǎn)爐渣 嵌布粒度 背負(fù)浮選 階段磨礦階段浮選 銅精礦

火法煉銅是在高溫下進(jìn)行的一種提銅方法，硫化銅精礦的火法熔煉一般包括3個(gè)過程：首先將銅礦熔煉成冰銅，然后將冰銅吹煉成粗銅，最后把粗銅精煉成純銅。吹煉一般在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行，吹煉產(chǎn)出的粗銅先經(jīng)火法精煉，然后電解精煉產(chǎn)出純銅，吹煉所形成的吹煉渣，也稱為轉(zhuǎn)爐渣[1-3]。轉(zhuǎn)爐渣是一種外觀為黑色及黑灰色致密塊狀物質(zhì)，硬度高、密度大，主要成分為鐵和硅，其余為銅及少量的金、銀、鎳、鈷等有價(jià)成分。渣中主要物質(zhì)為鐵橄欖石、磁鐵礦和硫化銅礦物等，鐵橄欖石和磁鐵礦占爐渣總量較大。

在轉(zhuǎn)爐渣中銅大部分呈硫化銅和金屬銅狀態(tài)產(chǎn)出，所以其浮選性質(zhì)和天然的硫化銅礦石基本接近。但要保證回收率，爐渣中銅相晶體粒度的大小及與其他各組分的結(jié)構(gòu)組成情況是影響分選效果的重要因素。國(guó)內(nèi)外的試驗(yàn)研究表明，轉(zhuǎn)爐渣的浮選指標(biāo)與渣中銅相晶體大小和結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系。

1 原礦性質(zhì)

對(duì)原礦進(jìn)行化學(xué)多元素與物相分析，其結(jié)果分別見表1、表2。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

元素CuSFeAuAgCaOMgOAl2O3SiO2含量2.530.4348.920.076.600.360.561.3528.30

注：Au、Ag含量單位為g/t。

由表1、表2可知，該轉(zhuǎn)爐渣主要可回收元素為銅和鐵，鐵不是本試驗(yàn)的重點(diǎn)，暫不做研究；其中銅品位為2.53%，銅礦物主要以硫化銅和金屬銅的形式存在，可以采用浮選方法對(duì)銅礦物進(jìn)行綜合回收。

表2 原礦銅物相分析結(jié)果 %

銅物相銅含量銅分布率硫化銅之銅1.1846.59金屬銅0.8533.67自由氧化銅之銅0.1465.76結(jié)合氧化銅之銅0.249.48亞鐵酸銅之銅0.1144.50總銅2.53100.00

2 選礦試驗(yàn)研究

該轉(zhuǎn)爐渣中主要可回收元素為銅和鐵，由于轉(zhuǎn)爐渣中銅礦物嵌布粒度粗細(xì)不均勻，部分銅礦物嵌布粒度較細(xì)，且與其他渣相呈共生嵌布的性質(zhì)特點(diǎn)。若在磨礦過程中，1次性將轉(zhuǎn)爐渣磨的較細(xì)，則粒度較粗部分的銅則可能產(chǎn)生過粉碎，影響其品位和回收率；若磨礦細(xì)度不夠，則不能回收那部分微細(xì)粒銅礦物。根據(jù)爐渣的這一性質(zhì)特點(diǎn)，確定采用階段磨礦—階段選別的工藝流程對(duì)銅礦物進(jìn)行綜合回收。為查明各因素條件對(duì)轉(zhuǎn)爐渣浮選效果的影響，分別進(jìn)行了以下條件試驗(yàn)。

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦是浮選前極其重要的作業(yè)，浮選指標(biāo)的高低與磨礦細(xì)度是否適宜密切相關(guān)。為確定最佳的磨礦細(xì)度，查明磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響，進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

由圖2可見，隨著磨礦細(xì)度的增加，精礦銅品位和銅回收率均呈上升趨勢(shì)；當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074mm75%時(shí)，精礦銅品位為33.1%，銅回收率為56.5%；繼續(xù)增大磨礦細(xì)度，銅回收率變化不大，而精礦銅品位則有所下降；綜合考慮銅品位和回收率，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，確定磨礦細(xì)度以-0.074mm75%為宜。

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

2.2 粗選捕收劑用量試驗(yàn)

轉(zhuǎn)爐渣銅礦物浮游特性與硫化銅礦物性質(zhì)基本相似，探索試驗(yàn)結(jié)果表明，以丁基黃藥作為轉(zhuǎn)爐渣捕收劑的同時(shí)，添加適量的PAC有利于轉(zhuǎn)爐渣中金銀的回收，丁基黃藥與PAC用量比例以4∶1為宜，為確定最佳的捕收劑用量，進(jìn)行了捕收劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖3可見，隨著捕收劑用量的增加，銅回收率增加，但銅品位下降；當(dāng)捕收劑用量為100g/t時(shí)，銅品位為22.6%，銅回收率為68.9%；繼續(xù)增大捕收劑用量，銅品位有所下降，銅回收率變化不明顯；綜合考慮銅品位和銅回收率，確定捕收劑用量以100g/t為宜。

2.3 再磨細(xì)度試驗(yàn)

由以上試驗(yàn)結(jié)果可知，提高磨礦細(xì)度和增加捕收劑用量，對(duì)提高銅回收率均有限。為此，對(duì)粗選尾礦進(jìn)行了粒度分析，其中+0.074mm粒級(jí)含有26.10%的金屬銅，+0.044mm粒級(jí)含有66%的銅金屬量。由此說明，粗選銅回收率不高可能與銅礦物的解離度不夠或包裹相關(guān)，粗選尾礦需要繼續(xù)磨礦，為確定最佳磨礦細(xì)度，進(jìn)行了再磨細(xì)度試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

由圖5可見，當(dāng)磨礦細(xì)度-0.044mm粒級(jí)含量為60%～95%時(shí)，隨著再磨細(xì)度的提高，銅回收率提高；當(dāng)磨礦細(xì)度-0.044mm粒級(jí)含量大于85%時(shí)，銅回收率趨于平緩，銅品位有所下降，說明磨礦粒度過細(xì)，不利于銅精礦品位的提高；最終確定再磨細(xì)度為-0.044mm85%，此時(shí)銅品位為8.9%，銅回收率為22.7%。

圖4 再磨細(xì)度試驗(yàn)流程

圖5 再磨細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

2.4 再磨再選捕收劑用量試驗(yàn)

再磨再選仍采用丁基黃藥+PAC作為銅礦的捕收劑，為確定捕收劑的最佳用量，進(jìn)行了捕收劑用量試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

圖6 再磨再選捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖6可見，隨著捕收劑用量的增加，銅回收率增加，銅品位下降；當(dāng)捕收劑用量為60g/t時(shí)，精礦銅品位為15%，銅回收率為24%；繼續(xù)增大捕收劑用量對(duì)銅回收率影響不大，故最終確定捕收劑用量以60g/t為宜。

2.5 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行閉路試驗(yàn)?；谵D(zhuǎn)爐渣的性質(zhì)特點(diǎn)，將1次粗選泡沫與2次粗選泡沫合并后進(jìn)行精選，1次粗選泡沫可浮性質(zhì)較強(qiáng)，在浮選過程中1次粗選泡沫對(duì)2次粗選泡沫起到“背負(fù)”，增強(qiáng)2次粗選泡沫的可浮性，進(jìn)而提高銅的回收率，與常規(guī)流程相比銅回收率提高近1個(gè)百分點(diǎn)。

考慮轉(zhuǎn)爐渣原礦含銅波動(dòng)較大，為確保銅精礦品位和回收率，閉路試驗(yàn)進(jìn)行2次精選和2次掃選，其中在掃選過程中，只添加丁黃作為銅的捕收劑。閉路試驗(yàn)流程見圖7，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖7 轉(zhuǎn)爐渣階段磨礦階段浮選閉路試驗(yàn)

3 結(jié) 語

(1)銅陵有色某轉(zhuǎn)爐渣含銅2.53%，銅礦物主要以硫化銅和金屬銅的形式存在，含有部分鐵酸銅和氧化銅。銅礦物嵌布粒度較細(xì)，且粗細(xì)不均勻，與其他渣相共生關(guān)系密切，根據(jù)轉(zhuǎn)爐渣的性質(zhì)特點(diǎn)，采用階段磨礦—階段浮選的原則流程是可行的。

表3 轉(zhuǎn)爐渣階磨階選閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

產(chǎn)品名稱產(chǎn)率銅品位銅回收率銅精礦5.9635.6086.24尾礦94.040.3613.76原礦100.002.46100.00

(2)條件試驗(yàn)結(jié)果表明，以丁基黃藥+PAC作為轉(zhuǎn)爐渣的捕收劑是適合的，有利于轉(zhuǎn)爐中金、銀的回收，在浮選過程中，利用“背負(fù)”浮選有利于銅的回收。

(3)最終閉路試驗(yàn)獲得的銅精礦品位為35.60%，銅回收率為86.24%，尾礦含銅0.36%，主要為亞鐵酸銅和部分難選氧化銅。

[1] 王 珩.煉銅轉(zhuǎn)爐渣中銅鐵的選礦研究[J].有色礦山，2003，8(4)：4-7.

[2] 宋 溫，劉曉蕾.銅冶煉轉(zhuǎn)爐渣選銅的試驗(yàn)研究[J].有色金屬，2001，53(3)：78-80．

[3] 王周和.金口嶺銅礦轉(zhuǎn)爐渣選銅工藝技術(shù)特點(diǎn)及生產(chǎn)實(shí)踐[J].有色金屬：選礦部分，1998(6)：12-16.

2015-01-27)

李樹蘭(1980—)，女，工程師，244000 安徽省銅陵市。