劉 芬， 劉小平， 唐冬梅

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 德興銅礦，江西 德興334224）

傳統(tǒng)的火法煉銅工藝產(chǎn)生熔煉爐渣含銅品位極低，歷來(lái)是廢棄物［1］。 廢棄的爐渣也可看作是一種人造礦石，具有天然礦石的一些特征，爐渣的物理化學(xué)性質(zhì)與冶煉原料的特性及冶煉的操作因素有很大的關(guān)系［2-3］。 現(xiàn)代銅冶煉爐渣經(jīng)過(guò)充分緩冷技術(shù)處理，可使銅的硫化物和金屬銅的結(jié)晶顆粒長(zhǎng)大，故此可以通過(guò)浮選工藝對(duì)爐渣中的銅進(jìn)行回收［4］。 目前大部分銅熔煉廠采用浮選工藝回收爐渣中的銅，得到含高銅低鐵的銅精礦［5-6］，然后返回冶煉廠熔煉［7］。 實(shí)際生產(chǎn)證明該項(xiàng)技術(shù)是高效低耗回收廢渣中銅的有效途徑之一［8-9］。

1 試 驗(yàn)

1.1 原礦性質(zhì)

試樣取自四川康西銅冶煉廠轉(zhuǎn)爐渣礦堆和電爐渣礦堆。 為了保證取樣具有代表性，在礦堆合理地布置取樣點(diǎn)，然后采用挖取法在各個(gè)取樣點(diǎn)進(jìn)行取樣，所取礦樣經(jīng)自然晾干后分別破碎至-2 mm，分別混勻縮分出電爐渣75 kg 和轉(zhuǎn)爐渣25 kg，將兩者混合混勻縮分成1 kg／份進(jìn)行裝袋，所得混合渣作為試驗(yàn)樣，剩余電爐渣和轉(zhuǎn)爐渣樣分別裝袋備用。 試樣化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1，銅物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。 混合渣銅品位為2.39%、鐵品位為32.98%。

表1 試樣化學(xué)多元素分析結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）／%

由表1～2 可以看出：

1） 樣品中可供選礦進(jìn)一步富集回收的元素主要是銅和鐵；鉛、鋅、金、銀等其他有價(jià)金屬元素因含量過(guò)低，綜合利用意義不大。

2） 為達(dá)到富集有用組分的目的，需要選礦排除的脈石組分主要是SiO2，次為Al2O3、K2O 和CaO。

3） 樣品中銅主要以類(lèi)原生硫化銅、類(lèi)次生硫化銅、金屬銅等形式存在。

表2 試樣銅物相分析結(jié)果

1.2 銅回收原則方案

采用浮選工藝來(lái)回收富集冶煉渣中的銅，其條件試驗(yàn)原則流程見(jiàn)圖1。

圖1 試驗(yàn)流程

1.3 試驗(yàn)設(shè)備與藥劑

試驗(yàn)設(shè)備包括XMQ?Φ240×90 錐形球磨機(jī)，XMQ?63 型0.75 L、0.50 L 掛槽式浮選機(jī)等。

試驗(yàn)所用藥劑包括pH 調(diào)整劑石灰，活化劑硫化鈉，捕收劑丁基黃藥、乙基黃藥、Z200、Mac?12、TL201、TL202，起泡劑松醇油。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 混合渣磨礦細(xì)度試驗(yàn)

浮選濃度40%，浮選pH 值控制在7.5 ～8.0 之間，按圖1 所示流程進(jìn)行了磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)，結(jié)果如圖2所示。 從圖2 可以看出，隨磨礦細(xì)度提高，精礦銅品位及銅回收率都有較大的提升，在磨礦細(xì)度-43 μm 粒級(jí)占80%時(shí)，浮選指標(biāo)最優(yōu)，銅精礦銅品位達(dá)到了44.00%，銅回收率為84.25%。

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

2.2 石灰用量試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度-43 μm 粒級(jí)占80%條件下，按圖1所示流程進(jìn)行了石灰用量條件試驗(yàn)，結(jié)果如圖3 所示。從圖3 可以看出，隨著石灰用量增加，銅精礦品位下降較為明顯，當(dāng)石灰用量1 000 g／t、pH 值為9.00 左右時(shí)，浮選效果達(dá)到最佳，銅總回收率為89.32%。

圖3 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

2.3 浮選濃度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度-43 μm 粒級(jí)占80%，石灰用量1 000 g／t，按圖1 所示流程考查了浮選濃度對(duì)浮選指標(biāo)的影響，結(jié)果如圖4 所示。 從圖4 可以看出，浮選礦漿濃度從30%提升到55%時(shí)，粗精礦銅品位和回收率均先上升后下降，當(dāng)浮選礦漿濃度40%時(shí)，粗精礦銅品位與回收率達(dá)到最佳。

圖4 浮選濃度試驗(yàn)結(jié)果

2.4 硫化鈉用量試驗(yàn)

按照?qǐng)D1 所示流程，在磨礦細(xì)度-43 μm 粒級(jí)占80%條件下研究了粗選作業(yè)硫化鈉添加量對(duì)浮選指標(biāo)的影響，結(jié)果見(jiàn)圖5。 結(jié)果表明，隨著硫化鈉用量增加，粗精礦銅回收率和品位均呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。 綜合考慮銅回收率及品位，確定較適宜的硫化鈉用量為300 g／t。

圖5 硫化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

2.5 捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)

按圖1 所示流程，在磨礦細(xì)度-43 μm 粒級(jí)占80%條件下，選定Z200、乙基黃藥、丁基黃藥、Mac?12、TL201、TL202 等幾種捕收劑，進(jìn)行了捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。 結(jié)果表明，丁基黃藥、乙基黃藥在提升粗精礦品位上有明顯的優(yōu)勢(shì)，但銅回收率降低較為顯著，TL201及TL202 捕收劑在銅回收率上有優(yōu)勢(shì)，但粗精礦銅品位降低過(guò)多，不利于銅的回收。 綜合考慮粗精礦品位及回收率，選用Z200 作為銅捕收劑。

表3 捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果

2.6 閉路試驗(yàn)

通過(guò)試驗(yàn)條件的優(yōu)化，進(jìn)行了閉路流程試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4，閉路流程及藥劑條件見(jiàn)圖6。

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果

圖6 閉路試驗(yàn)流程

閉路試驗(yàn)可獲得銅品位27.64%、回收率94.25%的銅精礦，表明此冶煉渣可選性較好，回收銅指標(biāo)較高。

3 結(jié) 論

1） 磨礦細(xì)度-43 μm 粒級(jí)占80%，浮選濃度40%，石灰用量1 000 g／t、pH 值9 左右，以Z200 作選銅捕收劑、硫化鈉作活化劑，銅冶煉混合渣經(jīng)一粗兩掃閉路浮選，可獲得銅品位27.64%、回收率94.25%的銅精礦，表明此冶煉渣可選性較好。

2） 適量添加硫化鈉有利于混合渣中銅的回收。