轉爐渣中有價元素回收試驗

2016-08-15 07:48:35代獻仁張賢策

現代礦業 2016年7期

代獻仁　劉　軍　張賢策

(1.銅陵有色技術中心；2.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室；3.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；4.華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司；5.銅冠黃獅澇金礦)

轉爐渣中有價元素回收試驗

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摘要轉爐渣主要有用元素銅含量為4.01%，銅主要以硫化銅形式存在，分布率為 46.01%。以丁基黃藥與丁胺黑藥為捕收劑，2#油為起泡劑，在磨礦細度為-0.074 mm占81%，粗選尾礦再磨至-0.044 mm占85%后，經1粗2精2掃浮選閉路試驗，獲得的精礦銅品位為23.01%、回收率為94.79%。浮選尾礦經1粗1精強磁選，獲得的鐵精礦鐵品位為60.96%。試驗結果可以為該轉爐渣的綜合利用提供技術支持。

關鍵詞轉爐渣浮選磁選

我國銅資源嚴重不足，近三分之二依賴進口，且礦產資源中貧礦多、富礦少，銅礦平均品位只有0.9%，遠遠低于智利、贊比亞等世界主要產銅國家。銅陵有色金屬集團公司銅資源形勢更為嚴峻，自產銅產量僅占5%左右，遠遠不能滿足冶煉要求。轉爐渣是銅冶煉過程的一種廢渣，含有銅、鐵、金、銀等有價金屬，具有較高的回收價值。目前，銅陵有色金屬集團公司所屬或控股銅冶煉廠4座，年產轉爐渣共計37萬t左右，若對該部分轉爐渣中的銅礦物進行綜合回收，既提高了企業的經濟效益，又有利于資源的綜合利用，具有廣泛的社會效益。

1　試樣性質

轉爐渣為黑色或黑灰色致密塊狀物質，其硬度高、密度大。渣中主要元素為鐵和硅，其余為銅及少量的金、銀、鎳、鈷等。渣中主要礦物為鐵橄欖石、磁鐵礦和硫化銅礦物等。轉爐渣主要元素分析結果見表1，銅物相分析結果見表2。

表1　試樣主要元素分析結果 %

注：Au、Ag品位的單位為g/t。

2　選礦試驗研究

2.1磨礦細度試驗

按圖1流程在礦漿濃度為26%、浮選時間為5min條件下進行磨礦細度試驗，結果見圖2。

由圖2可知，隨著磨礦細度的增加，粗精礦銅品位先提高后降低，銅回收率逐步提高。綜合考慮，確定磨礦細度為-0.074mm占81%，此時粗精礦銅品位為26.09%、回收率為81.17%。

表2　試樣銅物相分析結果 %

圖1　磨礦細度試驗流程

圖2　磨礦細度試驗結果 ■—銅品位；▲—銅回收率

2.2捕收劑總用量試驗

在礦漿濃度為26%、浮選時間為5min、丁基黃藥與丁銨黑藥用量比為3∶1條件下，進行捕收劑總用量試驗，結果見圖3。

圖3　捕收劑總用量試驗結果 ■—銅品位；▲—銅回收率

由圖3可知，隨著捕收劑總用量的增加，粗精礦銅品位變化不明顯，銅回收率小幅提高。綜合考慮，確定捕收劑總用量為100g/t，即丁基黃藥+丁銨黑藥用量為75+25g/t。

2.3礦漿濃度試驗

由于轉爐渣密度較高，若礦漿濃度過低，則在浮選過程中容易沉槽，不利于銅礦物的回收。固定磨礦細度為-0.074mm占81%、捕收劑總用量為 100g/t、浮選時間為5min進行試驗，結果見圖4。

由圖4可以看出，隨著礦漿濃度的增加，粗精礦銅品位降低，回收率提高。綜合考慮，確定礦漿濃度為38%。

2.4再磨細度試驗

粗選尾礦中銅礦物主要以連生體形式存在，必須細磨才能和脈石礦物單體解離。按圖5流程進行再磨細度試驗，結果見圖6。

圖5　再磨細度試驗流程

由圖6可知，隨著再磨細度的增加，精礦銅回收率提高，銅品位先提高后小幅降低。綜合考慮，確定再磨細度為-0.044mm占85%。

2.5浮選開路試驗

在條件試驗的基礎上，進行開路試驗。試驗流程與結果分別如圖7和表3所示。

圖6　再磨細度試驗結果▲—品位；■—回收率

圖7　開路試驗流程

表3　開路試驗結果 %

表3表明，雖然經過3次選別作業，銅精礦2銅品位仍不高，尾礦銅品位為0.26%，銅損失率為4.46%。選別指標較好，可在此基礎上進行閉路試驗。此外，由試驗結果可知，銅精礦1中銅礦物粒度相對較粗，浮游性質較好；銅精礦2中銅礦物粒度相對較細，浮游性質較差，閉路試驗中，可以考慮以易浮的粗顆粒銅礦物作為難浮的細顆粒銅礦物的載體礦物，進一步提高銅的浮選回收率。

2.6浮選閉路試驗

在條件試驗的基礎上，按圖8流程進行閉路試驗，結果見表4。

2.7浮尾磁選試驗

浮選尾礦主要有用元素為鐵，采用磁選方法對浮選尾礦中的鐵進行富集，試驗流程和結果分別如圖9和表5所示。

表5表明，浮選尾礦經1粗1精磁選，獲得的鐵精礦含鐵60.96%，含SiO29.99%，鐵作業回收率為45.03%。鐵精礦中SiO2含量較高，主要是原因轉爐渣中的硅酸鐵具有磁性，在磁選過程中富集到鐵精礦中，導致鐵精礦SiO2含量較高。