某铜冶炼炉渣缓冷时间对浮选性能的影响.pdf

第3 8 卷 第6 期 有色冶金设计与 研 究 2 0 1 7 年 1 2 月 某铜冶炼炉渣缓冷时间对浮选性能的影响 吕旭龙1 ，衷水平27 印万忠1 ，迟晓鹏1 ，陈杭2 ，朱茂兰3 ( 1 福州大学紫金矿业学院，福建福州3 5 0 1 0 8 ；2 紫金矿业集团股份有限公司，福建上杭3 6 4 2 0 0 ； 3 龙岩学院，福建龙岩3 6 4 0 0 0 ) 摘要 某铜冶炼厂采用渣包保温缓冷+ 浮选法的联合工艺从炉渣中回收金属铜。缓冷渣包的高效利用 对该工艺的成本有着重要的意义。本试验采用该冶炼厂的浮选工艺流程，针对渣包不同缓冷时间下的炉渣进 行单独浮选试验研究渣包不同缓冷时间对铜浮选的影响及其原因。结果表明：当渣包缓冷时间为1 0h 时， 炉渣浮选铜回收率为9 5 7 1 。尾矿品位为0 2 8 ，获得了较好的浮选指标。通过显微分析和尾矿粒度分析，不 同渣包缓冷时间下的炉渣含铜物质嵌布粒度不同，缓冷时间越短，较细颗粒含量越多，细颗粒不能有效的单 体解离是影响浮选指标的关键因素。 ( 关键词 炉渣；缓冷时间；浮选；回收率 中图分类号：T D 9 5 2文献标识码：B文章编号：1 0 0 4 - 4 3 4 5 ( 2 0 1 7 ) 0 6 0 0 0 1 0 7 E f f e c to fT i m eo fS l a gG r a d u a lC o o l i n go i lF l o t a t i o nP e r f o r m a n c ei naC e r t a i nC o p p e rS m e l t e r L VX u l o n 9 1 ，Z H O N GS h u i p i n 9 2 ，Y I NW a n z h o n 9 1 ，C H IX i a o p e n 9 1 ，C H E NH a n g ，Z H UM a o l a n 3 ( 1 C o l l e g eo fZ i j i nM i n i n g ，F u z h o uU n i v e r s i t y ，F u z h o u ，F u j i a n3 5 0 1 0 8 ，C h i n a ；2 Z i j i nM i n i n gG r o u pC o ，L t d ，S h a n g h a n g ， F u j i a n3 6 4 2 0 0 ，C h i n a ；3 L o n g y a nU n i v e r s i t y ，L o n g y a n ，F u j i a n3 6 4 0 0 0 ，C h i n a ) A b s t r a c tAc e r t a i nc o p p e rs m e h e ra d o p t sac o m b i n a t i o np r o c e s so fs l a gl a d l eh e a ti n s u l a t i o nf o rg r a d u a l c o o l i n ga n df l o t a t i o n m e t l l o dt or e c o v e rc o p p e rf r o mf u m a c es l a g T h et e s tu s e st h ef l o t a t i o np r o c e s sf l o wo ft h i ss m e l t e r , t h ei n d e p e n d e n tf l o t a t i o nt e s t sa r e c a r r i e do u tf o rf u r n a c es l a gu n d e rt h ed i f f e r e n tg r a d u a lc o o l i n gt i m e so fl a d l e ，t or e s e a r c ht h ee f f e c ta n dc a u s e so ft h ed i f f e r e n tg r a d u a l c o o l i n gt i m e so nc o p p e rf l o t a t i o n T h er e s u l t ss h o wt h a tt h er e c o v e r yo fc o p p e rf r o ms l a gf l o t a t i o ni s9 5 71 a n dt h eg r a d eo ft a i l i n g si s 0 2 8 w h e nl a d l eg r a d u a lc o o l i n gt i m ei s1 0h ，h e n c et h eb e t t e rf l o t a t i o ni n d e x e sa r eo b t a i n e d T h r o u g ht h em i c r o s c o p i ca n a l y s i sa n d a n a l y s i so fd i f f e r e n ts i z e so ft a i l i n g s ，t h ed i s s e m i n a t e dp a r t i c l es i z e so ft h es l a gc o n t a i n i n gc o p p e ra l ed i f f e r e n ti n t h ed i f f e r e n tl a d l e g r a d u a lc o o l i n gt i m e s ，t h es h o r t e rt h eg r a d u a lc o o l i n gt i m ei s ，t h em o r ec o n t e n t so ff i n ep a r t i c l ea r e F i n ep a r t i c l e sc a n n o tb ee f f e c t i v e l y h b e r a t e d ，w h i c hi st h ek e yf a c t o ro fa f f e c t i n gf l o t a t i o ni n d e x K e y w o r d sf u r n a c es l a g ；t i m eo fg r a d u a lc o o l i n g ；f l o t a t i o n ；r e c o v e r y 铜冶金技术以火法冶炼为主，铜火法冶炼渣又 称铜冶炼炉渣，是一种“人造矿石”【1 I 。随着铜资源的 1 3 益枯竭从铜炉渣中回收铜、铁等有价金属成为了 越来越多的研究者们的共识 2 1 。炉渣的冷却方式对选 矿回收指标起着决定性作用，通常铜渣冷却方式主 要有：水淬冷却、铸渣机冷却、自然冷却、槽坑缓冷以 及渣包缓冷【划。汪永红 5 1 对几种冷却方式的熔炼渣进 行了浮选对比试验，得出自然冷却效果最差，铸渣机 冷却稍好，渣包不保温冷却较好，渣包保温冷却选别 效果最好。黄红军 6 1 曾对炉渣缓冷速度与铜颗粒粒度 收稿日期：2 0 1 7 0 9 1 4 基金项目：福建省高校产学合作项目( 编号：2 0 1 7 H 6 0 1 0 ) ；福建省自然科学基金项目( 编号：2 0 1 6 J 0 1 2 5 2 ) ；国家自然科学基金项目( 编号 5 1 7 0 4 1 5 3 ) ；福建教育厅项目( 编号J A l 4 0 4 2 ) 。 作者简介：吕旭龙( 1 9 9 2 一) ，男，主要从事有色金属选矿研究。 万方数据 2 有色冶金设 计与 研究第3 8 卷 的关系做过研究：当冷却速度 2 0 斗m ；冷却速度 2 0 斗m ；冷却速度 3o C m i n 时，渣中铜的粒 度显著变小。 某铜冶炼厂采用渣包保温缓冷、喷淋水冷的冷 却工艺制度。控制渣包缓冷时间的主要目的是间接 控制冷却速度，从而使炉渣中含铜物质结晶粒度较 好；水冷的目的主要是使渣包降温，从而达到倒包温 度。渣包缓冷时间和水冷时间之和称作冷却周期，冷 却周期对渣包的数量起着决定性作用而且渣包价 格昂贵，维修费较高，因此寻求最佳的渣包缓冷时间 有着重要的实际意义1 7 。本试验针对该冶炼厂不同缓 冷时间下的炉渣进行了一系列研究，目的是研究不 同缓冷时间对浮选的影响。并确定一个最佳的缓冷 时间，进而为该冶炼厂实际缓冷工艺改进提供指导。 1 试样矿样 某铜冶炼炉渣采用焊接渣包进行缓冷。分别设 置4 个缓冷时间，如表1 。通过人工现场拣选，得到 不同缓冷时间下的炉渣试样，并通过粗碎、细碎以及 双辊破碎，筛分后得到2m l n 以下的试验矿样，最后 将得到的试验样装袋密封。破碎流程如图1 所示。 表1 炉渣缓冷时间h 试验样 化学分析样原矿鉴定样 图1 炉渣试样破碎流程 2 炉渣性质 铜炉渣中金属矿物较复杂，有研究表明铜渣中 以磁铁矿、含铁铜硫化物、斑铜矿以及辉铜矿为主， 其次为金属铜、黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿、方铅矿、 金属银等 8 1 。 2 1 化学多元素分析 取炉渣试样进行多元素分析，结果见表2 。 表2 原矿化学多元素分析结果 元素C uA u + A g +S i 0 2A 1 2 0 3 C a O M g O 含量4 5 61 0 06 3 2 0 2 8 3 02 9 31 柏0 5 6 元素P b Z nA sM nSF eB i 含量 0 3 82 7 10 2 00 0 7 22 7 23 7 9 0 0 0 1 + 注：含量单位为矾 由表2 可知，炉渣中铜的品位为4 5 6 ，铁的品 位为3 7 9 0 ，锌的品位为2 7 1 ，铅的品位为0 3 8 ， 硫的含量为2 7 2 ，金和银的含量分别为1 0 0g ，t 和 6 3 2 0g t ；炉渣中主要脉石为二氧化硅，其含量为 2 8 3 0 ：氧化铝、氧化钙、氧化镁的含量分别为 2 9 3 、1 4 0 、0 5 6 ：砷元素的含量仅为0 2 0 。 2 2 铜矿物的组成 炉渣试样铜物相分析见表3 。结果表明，铜矿主 要以硫化铜矿为主，占总铜的8 3 3 3 ，其中金属铜 占总铜的1 3 9 4 ，氧化铜含量较少，仅为0 7 0 。 表3 铜物相分析结果 2 3 炉渣试样筛析试验 表4 为不同缓冷时间下的炉渣( 一2a l i a ) 筛选试 验结果和金属分布情况结果。从表4 可以看出各试 样中铜金属分布主要集中在+ 0 3m m 粒级部分，在一 0 3 + 0 1 5m l n 粒级和一0 0 3m l n 粒级分布也较多。在+ 0 3m i l l 粗粒级产品中缓冷时间为1 0h 和1 2h 的炉 渣中的铜金属分布高于缓冷时间为6h 和8h 的炉 渣中的铜金属分布。在一0 0 3m l n 细粒级产品中，随 着缓冷时间的增加，铜金属分布率分别为2 0 5 7 、 1 7 9 5 、1 7 3 3 、1 7 2 6 。由此可知，随着缓冷时间 的增加，铜在较细颗粒中的含量越少。四个缓冷时间 下的炉渣，在一0 3 + 0 1 5m i l l 和一0 0 4 5 + 0 0 3r a i n 粒级 中，铜金属分布相对于其他粒级的分布而言是最少 的。造成这一区别主要原因是，该炉渣为自然缓 冷+ 水冷，缓冷时间不足，直接进行水冷将导致冷 却速度变快。炉渣在相变温度中冷却速度快会导 致铜相晶体细小分散，冷却速度慢。则铜相晶粒粗 大集中 9 1 。 万方数据 第6 期 某铜冶炼炉渣缓冷时间对浮选性能的影响 3 2 4 渣包不同位置闪速炉渣可磨度分析 取缓冷时间为6h 、8h 、1 0h 、1 2h 的炉渣矿样 各5 0 0g ，进行磨矿试验。磨矿浓度选择为6 6 6 7 ， 磨矿时间分别为5m i n 、7 5m i n 、1 0