铜陵有色某转炉渣选铜试验

李树兰

(铜陵有色设计院)

铜陵有色某转炉渣选铜试验

李树兰

(铜陵有色设计院)

针对铜陵有色某转炉渣在冷却过程中铜矿物嵌布粒度不均匀，部分铜矿物嵌布粒度较细等性质特点，采用阶段磨矿—阶段选别的工艺流程，以丁基黄药+PAC作为铜矿物的捕收剂，根据浮选泡沫可浮的差异，借助可浮选性较好的1次粗选泡沫“背负”2次浮选泡沫，最终试验获得了铜精矿品位为35.60%、铜回收率为86.24%的满意选别指标。

转炉渣 嵌布粒度 背负浮选 阶段磨矿阶段浮选 铜精矿

火法炼铜是在高温下进行的一种提铜方法，硫化铜精矿的火法熔炼一般包括3个过程：首先将铜矿熔炼成冰铜，然后将冰铜吹炼成粗铜，最后把粗铜精炼成纯铜。吹炼一般在转炉中进行，吹炼产出的粗铜先经火法精炼，然后电解精炼产出纯铜，吹炼所形成的吹炼渣，也称为转炉渣[1-3]。转炉渣是一种外观为黑色及黑灰色致密块状物质，硬度高、密度大，主要成分为铁和硅，其余为铜及少量的金、银、镍、钴等有价成分。渣中主要物质为铁橄榄石、磁铁矿和硫化铜矿物等，铁橄榄石和磁铁矿占炉渣总量较大。

在转炉渣中铜大部分呈硫化铜和金属铜状态产出，所以其浮选性质和天然的硫化铜矿石基本接近。但要保证回收率，炉渣中铜相晶体粒度的大小及与其他各组分的结构组成情况是影响分选效果的重要因素。国内外的试验研究表明，转炉渣的浮选指标与渣中铜相晶体大小和结构有着密切关系。

1 原矿性质

对原矿进行化学多元素与物相分析，其结果分别见表1、表2。

表1 原矿化学多元素分析结果 %

元素CuSFeAuAgCaOMgOAl2O3SiO2含量2.530.4348.920.076.600.360.561.3528.30

注：Au、Ag含量单位为g/t。

由表1、表2可知，该转炉渣主要可回收元素为铜和铁，铁不是本试验的重点，暂不做研究；其中铜品位为2.53%，铜矿物主要以硫化铜和金属铜的形式存在，可以采用浮选方法对铜矿物进行综合回收。

表2 原矿铜物相分析结果 %

铜物相铜含量铜分布率硫化铜之铜1.1846.59金属铜0.8533.67自由氧化铜之铜0.1465.76结合氧化铜之铜0.249.48亚铁酸铜之铜0.1144.50总铜2.53100.00

2 选矿试验研究

该转炉渣中主要可回收元素为铜和铁，由于转炉渣中铜矿物嵌布粒度粗细不均匀，部分铜矿物嵌布粒度较细，且与其他渣相呈共生嵌布的性质特点。若在磨矿过程中，1次性将转炉渣磨的较细，则粒度较粗部分的铜则可能产生过粉碎，影响其品位和回收率；若磨矿细度不够，则不能回收那部分微细粒铜矿物。根据炉渣的这一性质特点，确定采用阶段磨矿—阶段选别的工艺流程对铜矿物进行综合回收。为查明各因素条件对转炉渣浮选效果的影响，分别进行了以下条件试验。

2.1 磨矿细度试验

磨矿是浮选前极其重要的作业，浮选指标的高低与磨矿细度是否适宜密切相关。为确定最佳的磨矿细度，查明磨矿细度对浮选指标的影响，进行了磨矿细度试验。试验流程见图1，试验结果见图2。

图1 磨矿细度试验流程

由图2可见，随着磨矿细度的增加，精矿铜品位和铜回收率均呈上升趋势；当磨矿细度为-0.074mm75%时，精矿铜品位为33.1%，铜回收率为56.5%；继续增大磨矿细度，铜回收率变化不大，而精矿铜品位则有所下降；综合考虑铜品位和回收率，并结合生产实际，确定磨矿细度以-0.074mm75%为宜。

图2 磨矿细度试验结果

2.2 粗选捕收剂用量试验

转炉渣铜矿物浮游特性与硫化铜矿物性质基本相似，探索试验结果表明，以丁基黄药作为转炉渣捕收剂的同时，添加适量的PAC有利于转炉渣中金银的回收，丁基黄药与PAC用量比例以4∶1为宜，为确定最佳的捕收剂用量，进行了捕收剂用量试验，试验流程见图1，试验结果见图3。

图3 捕收剂用量试验结果

由图3可见，随着捕收剂用量的增加，铜回收率增加，但铜品位下降；当捕收剂用量为100g/t时，铜品位为22.6%，铜回收率为68.9%；继续增大捕收剂用量，铜品位有所下降，铜回收率变化不明显；综合考虑铜品位和铜回收率，确定捕收剂用量以100g/t为宜。

2.3 再磨细度试验

由以上试验结果可知，提高磨矿细度和增加捕收剂用量，对提高铜回收率均有限。为此，对粗选尾矿进行了粒度分析，其中+0.074mm粒级含有26.10%的金属铜，+0.044mm粒级含有66%的铜金属量。由此说明，粗选铜回收率不高可能与铜矿物的解离度不够或包裹相关，粗选尾矿需要继续磨矿，为确定最佳磨矿细度，进行了再磨细度试验。试验流程见图4，试验结果见图5。

由图5可见，当磨矿细度-0.044mm粒级含量为60%～95%时，随着再磨细度的提高，铜回收率提高；当磨矿细度-0.044mm粒级含量大于85%时，铜回收率趋于平缓，铜品位有所下降，说明磨矿粒度过细，不利于铜精矿品位的提高；最终确定再磨细度为-0.044mm85%，此时铜品位为8.9%，铜回收率为22.7%。

图4 再磨细度试验流程

图5 再磨细度试验结果

2.4 再磨再选捕收剂用量试验

再磨再选仍采用丁基黄药+PAC作为铜矿的捕收剂，为确定捕收剂的最佳用量，进行了捕收剂用量试验,试验结果见图6。

图6 再磨再选捕收剂用量试验结果

由图6可见，随着捕收剂用量的增加，铜回收率增加，铜品位下降；当捕收剂用量为60g/t时，精矿铜品位为15%，铜回收率为24%；继续增大捕收剂用量对铜回收率影响不大，故最终确定捕收剂用量以60g/t为宜。

2.5 闭路试验

在条件试验的基础上，进行闭路试验。基于转炉渣的性质特点，将1次粗选泡沫与2次粗选泡沫合并后进行精选，1次粗选泡沫可浮性质较强，在浮选过程中1次粗选泡沫对2次粗选泡沫起到“背负”，增强2次粗选泡沫的可浮性，进而提高铜的回收率，与常规流程相比铜回收率提高近1个百分点。

考虑转炉渣原矿含铜波动较大，为确保铜精矿品位和回收率，闭路试验进行2次精选和2次扫选，其中在扫选过程中，只添加丁黄作为铜的捕收剂。闭路试验流程见图7，试验结果见表3。

图7 转炉渣阶段磨矿阶段浮选闭路试验

3 结 语

(1)铜陵有色某转炉渣含铜2.53%，铜矿物主要以硫化铜和金属铜的形式存在，含有部分铁酸铜和氧化铜。铜矿物嵌布粒度较细，且粗细不均匀，与其他渣相共生关系密切，根据转炉渣的性质特点，采用阶段磨矿—阶段浮选的原则流程是可行的。

表3 转炉渣阶磨阶选闭路试验结果 %

产品名称产率铜品位铜回收率铜精矿5.9635.6086.24尾矿94.040.3613.76原矿100.002.46100.00

(2)条件试验结果表明，以丁基黄药+PAC作为转炉渣的捕收剂是适合的，有利于转炉中金、银的回收，在浮选过程中，利用“背负”浮选有利于铜的回收。

(3)最终闭路试验获得的铜精矿品位为35.60%，铜回收率为86.24%，尾矿含铜0.36%，主要为亚铁酸铜和部分难选氧化铜。

[1] 王 珩.炼铜转炉渣中铜铁的选矿研究[J].有色矿山，2003，8(4)：4-7.

[2] 宋 温，刘晓蕾.铜冶炼转炉渣选铜的试验研究[J].有色金属，2001，53(3)：78-80．

[3] 王周和.金口岭铜矿转炉渣选铜工艺技术特点及生产实践[J].有色金属：选矿部分，1998(6)：12-16.

2015-01-27)

李树兰(1980—)，女，工程师，244000 安徽省铜陵市。