金 躍（銅陵有色金冠銅業(yè)分公司，安徽銅陵 244000）

某銅業(yè)公司含銅爐渣選礦試驗(yàn)研究

金 躍
（銅陵有色金冠銅業(yè)分公司，安徽銅陵 244000）

針對(duì)銅陵有色金冠銅業(yè)分公司的銅閃速熔煉爐渣進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究，確定了合適的磨礦細(xì)度、捕收劑種類及用量、調(diào)整劑種類及用量。試驗(yàn)采用丁黃藥與Z－200的混合捕收劑作為硫化銅礦物的浮選捕收劑，在最佳浮選條件下，閉路試驗(yàn)獲得銅品位為24.16%，回收率為92.16%的銅精礦，尾礦銅品位為0.20%，選礦指標(biāo)理想。

銅爐渣；金冠銅業(yè)；混合捕收劑；硫化銅礦物

銅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程中必不可少的一種金屬原材料，2015年中國(guó)精煉銅的生產(chǎn)量達(dá)近800萬t，其中95%以上由火法冶煉生產(chǎn)［1］?；鸱ㄒ睙挼囊淮蟊锥耸菚?huì)帶來大量的銅渣，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每產(chǎn)出1 t銅將同時(shí)產(chǎn)生2.2 t銅渣［2］，銅渣中常含有銅、鐵、金、銀等有價(jià)金屬，如何充分利用其經(jīng)濟(jì)價(jià)值對(duì)企業(yè)和國(guó)家具有重大意義［3，4］。目前，從銅渣中回收銅的方法主要有火法貧化、濕法浸出和選礦回收三種［5～8］。銅陵有色集團(tuán)股份有限公司金冠銅業(yè)分公司是國(guó)內(nèi)大型的銅冶煉廠，設(shè)計(jì)年產(chǎn)40萬t陰極銅［9］，本次試驗(yàn)針對(duì)該公司的銅渣進(jìn)行選礦試驗(yàn)研究，為銅渣的綜合回收提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法

1.1 試料性質(zhì)

試料采自銅陵有色金冠銅業(yè)分公司，為銅閃速熔煉爐渣。試料多元素分析結(jié)果見表1，銅物相分析結(jié)果見表2。

表1 爐渣多元素分析結(jié)果

表2 銅的化學(xué)物相分析結(jié)果%

從表1、表2可以看出，該爐渣的主要成分為鐵、硅、銅及少量的鉛、鋅。其中銅主要以硫化銅的形式存在，其次以金屬銅、氧化銅和其它形式存在。鏡下檢查發(fā)現(xiàn)，主要礦物為鐵橄欖石，磁鐵礦和硫化銅礦物等，鐵橄欖石和磁鐵礦占爐渣總量的90%以上。硫化銅礦物與磁鐵礦、鐵橄欖石礦物呈復(fù)雜嵌布共生關(guān)系，且嵌布粒度不均勻。

1.2 試驗(yàn)試劑及設(shè)備

試驗(yàn)試劑有礦漿調(diào)整劑硫化鈉、碳酸氫鈉，捕收劑丁黃藥、丁銨黑藥、Z－200，起泡劑松醇油。

試驗(yàn)設(shè)備有XFD型3L、1L、0.5L浮選機(jī)、XMQ－67型240×90錐形球磨機(jī)、DC－5C型真空過濾機(jī)、以及MBE電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱等。

1.3 研究方法

以一段粗選選銅為試驗(yàn)流程來考察各浮選條件對(duì)該爐渣浮選銅精礦的影響，其中包括：磨礦細(xì)度、硫化鈉用量、碳酸氫鈉用量、捕收劑種類及用量，最終確定最優(yōu)條件；在最優(yōu)條件下進(jìn)行全流程閉路試驗(yàn)，獲得閉路試驗(yàn)指標(biāo)。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

該爐渣中硫化銅礦物與磁鐵礦和鐵橄欖石嵌布關(guān)系密切，確定合理的磨礦細(xì)度可以保證有用礦物在不過粉碎的前提下達(dá)到最佳的解離度。為確定該爐渣浮選的最佳磨礦細(xì)度，進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)。試驗(yàn)流程如圖1所示。試驗(yàn)不添加調(diào)整劑，捕收劑選用丁黃藥，用量為80 g／t；松醇油用量為40 g／t；浮選時(shí)間為4 min。磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖1 轉(zhuǎn)爐渣粗選試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

由試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，銅精礦的品位開始急劇上升，隨后在－74μm占70%時(shí)趨于穩(wěn)定并有所回落；銅精礦的回收率逐漸升高，在－74μm占80%時(shí)上升趨勢(shì)趨于平緩。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，選定該爐渣浮選的最佳磨礦細(xì)度為－74μm占80%。

2.2 捕收劑種類及用量條件試驗(yàn)

本次試驗(yàn)的主要回收對(duì)象為硫化銅礦物，故分別以常用的丁黃藥、丁銨黑藥、Z－200作為銅礦物的捕收劑，以圖1所示流程進(jìn)行捕收劑種類及用量的篩選試驗(yàn)。磨礦細(xì)度為－74μm占80%；不添加調(diào)整劑；松醇油適量；浮選時(shí)間為4 min。捕收劑種類及用量對(duì)精礦品位和回收率的影響如圖3、圖4所示。

從圖3、圖4可以看出，在同等用量條件下，三種捕收劑中對(duì)該爐渣銅礦物選擇性最佳的是Z－200，其次是丁黃藥，最后是丁銨黑藥；捕收能力最佳的是丁黃藥，其次是Z－200，最后是丁銨黑藥。三種捕收劑均在用量為80 g／t時(shí)浮選精礦品位最高，回收率接近最大值，因此捕收劑的最佳用量為80 g／t，而丁黃藥和Z－200兩種捕收劑各有優(yōu)勢(shì)，需在后續(xù)試驗(yàn)中作進(jìn)一步比較。2.3 混合捕收劑試驗(yàn)

圖3 捕收劑種類及用量對(duì)精礦品位的影響

圖4 捕收劑種類及用量對(duì)精礦回收率的影響

捕收劑條件試驗(yàn)結(jié)果表明，丁黃藥具有最強(qiáng)的捕收能力，而Z－200的選擇性最好，因此決定考察丁黃藥與Z－200的混合捕收劑對(duì)該爐渣的浮選指標(biāo)。固定丁黃藥與Z－200的混合總用藥量為80 g／t，以圖1所示的一段粗選流程進(jìn)行二者不同配比的條件試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

圖5 混合捕收劑試驗(yàn)結(jié)果

從圖5可以看出，隨著混合捕收劑中Z－200比例的逐漸升高，精礦中銅品位總體呈上升趨勢(shì)，銅回收率呈下降趨勢(shì)，綜合考慮，決定混合捕收劑中丁黃藥與Z－200的比例為3∶1，此時(shí)粗精礦的銅品位為17.69%，銅回收率為83.55%，指標(biāo)比單獨(dú)用藥好。2.4 Na2S用量條件試驗(yàn)

Na2S具有硫化作用，可以將氧化銅礦物表面硫化從而可以被黃藥類捕收劑捕收，進(jìn)而提高浮選回收率［10］。試驗(yàn)進(jìn)行了Na2S用量條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖1所示。磨礦細(xì)度為－74μm占80%；捕收劑選用丁黃藥與Z－200的混合捕收劑，用量為80 g／t；松醇油用量為20 g／t；浮選時(shí)間為4 min。試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 Na2S用量條件試驗(yàn)結(jié)果

從圖6可以看出，隨著Na2S用量的增加，精礦品位和回收率呈急劇下降趨勢(shì)，說明Na2S添加后對(duì)硫化銅礦物浮選產(chǎn)生了不利影響，因此后續(xù)試驗(yàn)決定不添加Na2S。

2.5 碳酸氫鈉用量條件試驗(yàn)

碳酸氫鈉是浮選常用的調(diào)整劑，它能調(diào)節(jié)礦漿pH值和礦漿電位，改善目的礦物的浮選性能。試驗(yàn)進(jìn)行了碳酸氫鈉的用量條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖1所示。磨礦細(xì)度為－74μm占80%；捕收劑選用丁黃藥與Z－200的混合捕收劑，用量為80 g／t；松醇油用量為20 g／t；浮選時(shí)間為4 min。試驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。

從圖7可以看出，隨著碳酸氫鈉用量的增大，粗精礦品位逐漸升高，直至800 g／t后有所下降；粗精礦回收率呈緩慢上升趨勢(shì)。綜合考慮選定碳酸氫鈉用量為800 g／t。

2.6 全流程閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)該爐渣進(jìn)行全流程閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖8所示，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖7 碳酸氫鈉用量條件試驗(yàn)結(jié)果

圖8 全流程閉路試驗(yàn)工藝流程

表3 全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果%

由表3可以看出，該爐渣采用實(shí)驗(yàn)室推薦的工藝流程，閉路試驗(yàn)可獲得銅品位為24.16%，回收率為92.16%的銅精礦，尾礦銅品位為0.20%。

3 結(jié) 論

1.銅陵有色金冠銅業(yè)分公司銅閃速熔煉爐渣中主要成分為鐵、硅、銅，其中銅含量為2.30%。銅的主要存在形式為硫化銅，其次以金屬銅、氧化銅和其它形式存在。硫化銅礦物與磁鐵礦、鐵橄欖石礦物關(guān)系復(fù)雜。

2.試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，丁黃藥對(duì)該爐渣的捕收能力較強(qiáng)，而Z－200的選擇性較強(qiáng)，為結(jié)合兩種捕收劑的優(yōu)勢(shì)，決定采用丁黃藥與Z－200的混合捕收劑，試驗(yàn)結(jié)果表明丁黃藥與Z－200比例為3∶1時(shí)指標(biāo)最佳。

3.根據(jù)條件試驗(yàn)結(jié)果，在磨礦細(xì)度為－74μm占80%，捕收劑選用丁黃藥與Z－200的混合捕收劑，粗選用量為80 g／t；調(diào)整劑選用碳酸氫鈉，粗選用量為800 g／t時(shí)，全流程閉路試驗(yàn)可獲得銅品位為24.16%，回收率為92.16%的銅精礦。

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Flotation Test Study of Copper Slag of Some Copper Corporation

JIN Yue
（Jinguan Copper Corporation，Tongling NonferrousMetals Group Co.，Ltd.，Tongling 244000，China）

In allusion to the copper flash smelting slag of Jinguan Copper Corporation，preceding the flotation experimental study and the proper grinding fineness，types and dosages of collectors and regulators were determined through the study.Under the best flotation condition and using themixed collector of butyl xanthate and Z－200，the laboratory closed－circuit test can produce a copper concentrate of24.16%Cu with a recovery of 92.16%，and the grade of copper in flotation tailings is 0.20%.The ore dressing index is ided.

copper slag；Jinguan Copper Corporation；mixed collector；copper sulphide

TD923＋1

A

1003－5540（2017）03－0013－03

2017－04－11

金 躍（1988－），男，助理工程師，主要從事選礦生產(chǎn)技術(shù)工作。