某鋅窯渣回收銀、碳選礦試驗研究

劉 霞

（湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410100）

某鋅窯渣回收銀、碳選礦試驗研究

劉 霞

（湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410100）

對湖南某鋅冶煉廠的回轉窯渣進行了浮選回收碳、銀的試驗研究。試驗表明：采用優先浮碳，一粗一掃兩精浮銀流程，閉路試驗得到碳品位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，較好地實現碳、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世界性技術難題。鋅窯渣主要用于鋪設路面、作水泥填料，大部分未得到合理使用，被堆積在全國各個冶煉鋅廠，既占用大片土地資源，又容易造成環境污染，浪費社會資源［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］。由于渣的性質復雜，銀的賦存狀態多樣，回收方法頗多，效果各異。近年來，研究者就銀回收進行了大量的試驗研究［5］，但是存在銀的回收率太低、銀精礦品位不高［6］、處理成本高等問題。如何尋找更合理、更經濟、更有效的回收工藝一直是研究者共同努力的方向。本文針對某鋅廠提供的鋅窯渣進行了碳、銀綜合回收利用的研究，從工藝礦物學研究入手，系統地進行了選礦工藝試驗研究和分析，探尋最佳浮選工藝參數，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資源、改善環境、提高企業生產效益和創造社會效益提供參考依據。

1 鋅窯渣的性質

1.1 化學組成

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

表1 鋅窯渣化學多元素分析 %

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玻璃和炭質物外，結晶礦物有近20種，窯渣的主要礦物組成見表2。

表2 鋅窯渣主要礦物（化合物）相含量 %

1.3 銀、碳賦存狀態及特征

炭質物主要呈細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，除多以獨立包裹于硅酸鹽相中外，亦見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，碳本身常包裹有Si-A1物質。

Ag2S為銀的獨立相，但其粒度較細，與其它主硫化物的關系密切，銀多呈細小的硫化物與PbS一起為（Zn，Fe，Cu）S和FeS所包，部分存在于FeO中，但由于細粒不可能與其它相實現解離，故提高品位存在一定困難。銀化學物相見表3。

2 選礦工藝流程試驗

2.1 試驗方案的確定

試驗針對鋅窯渣特性，窯渣中碳含量為20%左右，由于碳的天然可浮性較強，回收碳可以采用優先浮碳，銀多呈細小的硫化物與PbS一起為（Zn，Fe，Cu）S和FeS所包，因此，可通過對硫化物的浮選來達到回收銀的目的。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

2.2.1 磨礦細度試驗

回轉窯中的碳銀嵌布粒度不均勻，總體較細。為確定合理的磨礦細度，對鋅窯渣進行了磨礦細度的條件試驗。磨礦時間不同，細度不同，采用煤油作為捕收劑，用量為120g／t，2號油用量為2 400g／t，磨礦細度試驗結果如圖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，以磨礦細度-0.074mm為63.94%浮煤比較適宜。

2.2.2 煤油用量

一段磨礦細度-0.074mm為63.94%時，煤油為捕收劑，試驗中為變量，固定2號油用量為2 400g／t，煤油用量影響最終試驗結果如圖4和圖5所示。

圖2 磨礦細度對精煤中碳指標的影響

圖3 磨礦細度對精煤中銀指標的影響

圖4 煤油用量對精煤中碳指標的影響

圖5 煤油用量對精煤中銀指標的影響

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號油用量

一段磨礦細度-0.074mm為63.94%時，煤油用量為120g／t，2號油用量為變量，2號油用量影響最終試驗結果如圖6和圖7所示。

圖6 2號油用量對精煤中碳指標影響

圖7 2號油用量對精煤中銀指標影響

從圖6和圖7看出，2號油用量達到2 600g／t，基本滿足了浮煤的泡沫穩定。

2.3 選銀粗選試驗

2.3.1 磨礦細度試驗

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

從圖8和和圖9結果來看，細磨顯然有益于提高銀的回收率。考慮生產中常用二次磨礦回路，控制二次磨礦-0.038mm達到55.78%，銀的作業回收率也能達到65.42%。

2.3.2 選銀煤油用量

浮碳后尾礦進行銀浮選試驗，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結果如圖10和圖11所示。

圖8 二段磨礦細度對銀精礦中碳指標的影響

圖9 二段磨礦細度對銀精礦中銀指標的影響

圖10 浮銀煤油對銀精礦中碳指標的影響

圖11 浮銀煤油對銀精礦中銀指標的影響

從圖10和圖11結果來看，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

浮碳后尾礦進行銀浮選試驗，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結果如圖12和圖13所示。

圖12 浮銀捕收劑對銀精礦中碳指標的影響

圖13 浮銀捕收劑對銀精礦中銀指標的影響

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

在經過一系列的條件試驗及開路試驗后，在條件試驗的基礎上，進行了閉路流程試驗，試驗結果見表4，試驗流程如圖14所示。

圖14 鋅窯渣回收碳、銀閉路試驗流程

表4 閉路試驗結果 %

從表4可以看出，閉路試驗獲得的精煤含碳為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，試驗結果理想。

3 結 語

1.窯渣中未燒完的煤碳元素含量達到21.37%，且煤的天然可浮性較強，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比較復雜，硫化銀及自然銀占有80%左右；銀多呈細小的硫化物與PbS一起為（Zn，Fe，Cu）S和FeS所包。

2.采用優先浮碳，一粗一掃兩精浮銀工藝流程。一段磨礦細度-0.074mm為63.94%時，煤油用量為120g／t，2號油用量為2 600g／t；銀粗選時，磨礦細度-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等有價元素的研究［D］.長春：東北大學，2010.

［2］張登凱.鋅窯渣綜合利用研究［D］.長沙：中南大學，2004.

［3］黃開國，王秋風.從鋅浸出渣中浮選回收銀［J］.中南工業大學學報，1997，28（6）：530-533.

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

［5］陳衛華，鄒學付.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。