劉 霞

（湖南有色金屬研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410100）

某鋅窯渣回收銀、碳選礦試驗(yàn)研究

劉 霞

（湖南有色金屬研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410100）

對(duì)湖南某鋅冶煉廠的回轉(zhuǎn)窯渣進(jìn)行了浮選回收碳、銀的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)表明：采用優(yōu)先浮碳，一粗一掃兩精浮銀流程，閉路試驗(yàn)得到碳品位75.48%、回收率為86.20%的精煤，從含銀230g／t的鋅窯渣中得到含銀869g／t、回收率為71.38%的銀精礦，較好地實(shí)現(xiàn)碳、銀的高效浮選回收。

銀；鋅窯渣；浮選

鋅窯渣是一種寶貴資源，但其綜合回收利用是一個(gè)世界性技術(shù)難題。鋅窯渣主要用于鋪設(shè)路面、作水泥填料，大部分未得到合理使用，被堆積在全國(guó)各個(gè)冶煉鋅廠，既占用大片土地資源，又容易造成環(huán)境污染，浪費(fèi)社會(huì)資源［1～3］。隨著銀資源的不斷減少和銀需求的上漲，作為主要含銀物料——鋅窯渣已成為解決銀需求的一種方法［4］。由于渣的性質(zhì)復(fù)雜，銀的賦存狀態(tài)多樣，回收方法頗多，效果各異。近年來(lái)，研究者就銀回收進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究［5］，但是存在銀的回收率太低、銀精礦品位不高［6］、處理成本高等問(wèn)題。如何尋找更合理、更經(jīng)濟(jì)、更有效的回收工藝一直是研究者共同努力的方向。本文針對(duì)某鋅廠提供的鋅窯渣進(jìn)行了碳、銀綜合回收利用的研究，從工藝礦物學(xué)研究入手，系統(tǒng)地進(jìn)行了選礦工藝試驗(yàn)研究和分析，探尋最佳浮選工藝參數(shù)，提出了解決該類鋅窯渣回收碳、銀的工藝流程，為綜合利用二次礦產(chǎn)資源、改善環(huán)境、提高企業(yè)生產(chǎn)效益和創(chuàng)造社會(huì)效益提供參考依據(jù)。

1 鋅窯渣的性質(zhì)

1.1 化學(xué)組成

鋅窯渣是濕法煉鋅時(shí)的浸出渣再配加40%～50%的碳粉，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫下提取鋅、鉛等金屬后的殘余物。湖南某鋅冶煉廠的鋅窯渣化學(xué)多元素分析見(jiàn)表1。

表1 鋅窯渣化學(xué)多元素分析 %

從表1可以看出，主要金屬元素有Pb、Zn、Cu、Fe、Ag等，含碳為21.37%，銀含量達(dá)到230g／t，造渣成分有SiO2、CaO、Al2O3、MgO等。

1.2 礦物組成

窯渣中除了存在很多非晶質(zhì)玻璃和炭質(zhì)物外，結(jié)晶礦物有近20種，窯渣的主要礦物組成見(jiàn)表2。

表2 鋅窯渣主要礦物（化合物）相含量 %

1.3 銀、碳賦存狀態(tài)及特征

炭質(zhì)物主要呈細(xì)料粉末狀嵌于窯渣孔隙中，或呈塵埃散布。碳作為還原劑的殘余物，除多以獨(dú)立包裹于硅酸鹽相中外，亦見(jiàn)與硫化物及金屬相在一起者，硫化物及金屬相或充填于其孔隙中，或圍繞焦粒周邊集結(jié)，碳本身常包裹有Si-A1物質(zhì)。

Ag2S為銀的獨(dú)立相，但其粒度較細(xì)，與其它主硫化物的關(guān)系密切，銀多呈細(xì)小的硫化物與PbS一起為（Zn，F(xiàn)e，Cu）S和FeS所包，部分存在于FeO中，但由于細(xì)粒不可能與其它相實(shí)現(xiàn)解離，故提高品位存在一定困難。銀化學(xué)物相見(jiàn)表3。

2 選礦工藝流程試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)方案的確定

試驗(yàn)針對(duì)鋅窯渣特性，窯渣中碳含量為20%左右，由于碳的天然可浮性較強(qiáng)，回收碳可以采用優(yōu)先浮碳，銀多呈細(xì)小的硫化物與PbS一起為（Zn，F(xiàn)e，Cu）S和FeS所包，因此，可通過(guò)對(duì)硫化物的浮選來(lái)達(dá)到回收銀的目的。鋅窯渣回收碳、銀原則工藝流程圖如圖1所示。

圖1 鋅窯渣回收碳、銀原則工藝流程圖

2.2 選碳條件試驗(yàn)

2.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

回轉(zhuǎn)窯中的碳銀嵌布粒度不均勻，總體較細(xì)。為確定合理的磨礦細(xì)度，對(duì)鋅窯渣進(jìn)行了磨礦細(xì)度的條件試驗(yàn)。磨礦時(shí)間不同，細(xì)度不同，采用煤油作為捕收劑，用量為120g／t，2號(hào)油用量為2 400g／t，磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果如圖2和圖3所示。

從圖2和圖3可知，兼顧碳回收率和銀在精煤中的損失，以磨礦細(xì)度-0.074mm為63.94%浮煤比較適宜。

2.2.2 煤油用量

一段磨礦細(xì)度-0.074mm為63.94%時(shí)，煤油為捕收劑，試驗(yàn)中為變量，固定2號(hào)油用量為2 400g／t，煤油用量影響最終試驗(yàn)結(jié)果如圖4和圖5所示。

圖2 磨礦細(xì)度對(duì)精煤中碳指標(biāo)的影響

圖3 磨礦細(xì)度對(duì)精煤中銀指標(biāo)的影響

圖4 煤油用量對(duì)精煤中碳指標(biāo)的影響

圖5 煤油用量對(duì)精煤中銀指標(biāo)的影響

由圖4和圖5可以看出，適宜的煤油用量在120g／t左右，少了煤浮不干凈，多了則造成銀的上浮。

2.2.3 2號(hào)油用量

一段磨礦細(xì)度-0.074mm為63.94%時(shí)，煤油用量為120g／t，2號(hào)油用量為變量，2號(hào)油用量影響最終試驗(yàn)結(jié)果如圖6和圖7所示。

圖6 2號(hào)油用量對(duì)精煤中碳指標(biāo)影響

圖7 2號(hào)油用量對(duì)精煤中銀指標(biāo)影響

從圖6和圖7看出，2號(hào)油用量達(dá)到2 600g／t，基本滿足了浮煤的泡沫穩(wěn)定。

2.3 選銀粗選試驗(yàn)

2.3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

浮碳后尾礦進(jìn)行銀浮選試驗(yàn)，銀捕收劑丁黃藥和丁胺黑藥用量為250g／t，煤油用量為120g／t，二段磨礦細(xì)度影響最終試驗(yàn)結(jié)果如圖8和圖9所示。

從圖8和和圖9結(jié)果來(lái)看，細(xì)磨顯然有益于提高銀的回收率。考慮生產(chǎn)中常用二次磨礦回路，控制二次磨礦-0.038mm達(dá)到55.78%，銀的作業(yè)回收率也能達(dá)到65.42%。

2.3.2 選銀煤油用量

浮碳后尾礦進(jìn)行銀浮選試驗(yàn)，二次磨礦-0.038mm為55.78%，丁黃藥和丁胺黑藥作為銀捕收劑，用量為250g／t，煤油用量為變量，煤油用量影響最終試驗(yàn)結(jié)果如圖10和圖11所示。

圖8 二段磨礦細(xì)度對(duì)銀精礦中碳指標(biāo)的影響

圖9 二段磨礦細(xì)度對(duì)銀精礦中銀指標(biāo)的影響

圖10 浮銀煤油對(duì)銀精礦中碳指標(biāo)的影響

圖11 浮銀煤油對(duì)銀精礦中銀指標(biāo)的影響

從圖10和圖11結(jié)果來(lái)看，添加150g／t煤油，銀的粗精礦品位和回收率最好。

2.3.3 選銀捕收劑用量

浮碳后尾礦進(jìn)行銀浮選試驗(yàn)，丁黃藥和丁胺黑藥用量為變量，煤油用量為150g／t，銀捕收劑用量影響最終試驗(yàn)結(jié)果如圖12和圖13所示。

圖12 浮銀捕收劑對(duì)銀精礦中碳指標(biāo)的影響

圖13 浮銀捕收劑對(duì)銀精礦中銀指標(biāo)的影響

從圖12和圖13可以看出，兼顧了銀品位和銀回收率，添加250g／t捕收劑比較適宜。

2.4 全流程閉路試驗(yàn)

在經(jīng)過(guò)一系列的條件試驗(yàn)及開(kāi)路試驗(yàn)后，在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了閉路流程試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4，試驗(yàn)流程如圖14所示。

圖14 鋅窯渣回收碳、銀閉路試驗(yàn)流程

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

從表4可以看出，閉路試驗(yàn)獲得的精煤含碳為75.48%，回收率為86.20%，銀精礦品位為869g／t，回收率為71.38%，銀得到了很好的回收，試驗(yàn)結(jié)果理想。

3 結(jié) 語(yǔ)

1.窯渣中未燒完的煤碳元素含量達(dá)到21.37%，且煤的天然可浮性較強(qiáng)，先用浮選的方法將煤選出；窯渣中銀含量為230g／t，銀在浸出渣中的形態(tài)比較復(fù)雜，硫化銀及自然銀占有80%左右；銀多呈細(xì)小的硫化物與PbS一起為（Zn，F(xiàn)e，Cu）S和FeS所包。

2.采用優(yōu)先浮碳，一粗一掃兩精浮銀工藝流程。一段磨礦細(xì)度-0.074mm為63.94%時(shí)，煤油用量為120g／t，2號(hào)油用量為2 600g／t；銀粗選時(shí)，磨礦細(xì)度-0.038mm為55.78%，丁黃藥和丁胺黑藥用量為250g／t，煤油用量為150g／t；閉路試驗(yàn)得到碳品位為75.48%，回收率為 86.20%的精煤，銀品位為869g／t，回收率為71.38%的銀精礦，試驗(yàn)效果較為理想。

［1］易武平.從鋅窯渣中綜合回收C、Ag、Cu、Fe等有價(jià)元素的研究［D］.長(zhǎng)春：東北大學(xué)，2010.

［2］張登凱.鋅窯渣綜合利用研究［D］.長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2004.

［3］黃開(kāi)國(guó)，王秋風(fēng).從鋅浸出渣中浮選回收銀［J］.中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，28（6）：530-533.

［4］程永彪.鋅浸出渣銀浮選工藝試驗(yàn)研究［D］.昆明：昆明理工大學(xué)，2010.

［5］陳衛(wèi)華，鄒學(xué)付.淺談濕法煉鋅浸出渣的綜合回收［J］.金屬礦山，2006，（1）：98-100.

［6］程永彪，文書明，吳文麗.浸出渣銀浮選工藝試驗(yàn)研究［J］.云南冶金，2010，（10）：12-21.

Experimental Research on Recovery of C and Ag from Zinc Kiln Slag by Flotation

LIU Xia
（Hunan Research Institute of Nonferrous Metals，Changsha 410100，China）

The aim of the study is to recover C and Ag from a rotary kiln slag of a Hunan zinc smelting factory by flotation.The results of closed circuit test show that，in the situation of Ag grade of 230g／t in the rotary kiln slag，a carbon concentrate with a grade of 75.48%and carbon recovery of 86.20%was obtained by Preferential flotation and an Ag concentrade with a grade of 869g／t and Ag recovery of up to 71.38%was obtained by one roughing and two cleanings.The flotation flowsheet achieved better recovery of carbon and silver.

silver；zinc kiln slag；flotation

TD923

A

1003-5540（2015）01-0016-04

2014-08-26

劉 霞（1984-），女，工程師，主要從事固體廢棄物資源綜合利用與選礦工藝研究工作。