随着当今世界对金属需求量的不断增大和迫于环境对加工业的压力,冶金炉渣的高效回收利用成为重点研究方向。含铜炉渣作为一种重要的有色二次资源,如含有Cu,Fe,Pb,Zn及极少量的贵金属金,银。而炉渣中的铜品位较高,有必要寻求高效、低耗的方法进行有价金属的综合回收。但铜渣性质极其复杂,主要受入炉铜精矿性质、冶炼操作条件和炉渣冷却制度等影响,回收与分离有价金属极其困难。开展含铜炉渣晶相控制对浮选效率的影响基础理论研究,揭示炉渣冷却结晶机理,采用缓冷控制技术优化入选炉渣有用金属的晶化程度和粒度嵌布及其它晶体性质,实现晶相调控,并结合选择性碎解- - 多段磨矿- - 多段选别工艺,形成含铜炉渣晶相调控高效浮选技术,获得优良选矿技术指标,为铜渣综合回收利用提供重要的有效途径。同时,为在国内铜冶炼企业含铜炉渣回收利用中的应用,提供理论指导和技术支撑。
copper bearing slag;flotation;crystal controling;recovery;crystallization
含铜炉渣作为一种重要的有色二次资源,有必要寻求高效、低耗的方法进行有价金属的综合回收。但铜渣性质极其复杂,主要受入炉铜精矿性质、冶炼操作条件和炉渣冷却制度等影响,回收与分离有价金属极其困难。炉渣高效综合利用研究具有重要现实和理论意义。本项目开展缓冷过程中晶相控制对铜渣浮选效率影响的基础研究,研究主要内容包括(1) 针对三种含铜炉渣即诺兰达炉渣、转炉渣和电炉贫化渣等各自不同特点,进行工艺矿物学性质研究,掌握了矿物组成含量及化学成分、主要矿物特征及嵌布关系、铜、铁及其他有价金属赋存状态及粒度特性及分布情况等,查清了炉渣的主要工艺矿物学性质,为炉渣高效选矿提供必要条件。(2)以诺兰达铜炉渣、电炉贫化渣为研究对象,进行了磨矿实验研究,确定了最佳磨矿工艺参数;筛选了高效炉渣的浮选捕收剂、调整剂,重点考察了重选、磁选和浮选不同选矿方法的高效性,优化了选铜工艺流程,获得良好选矿指标。重点考查了转炉渣选铜工艺流程试验,按照一段粗选再磨后筛分三次扫选的工艺流程进行转炉渣浮选实验,最终获得了品位36.57%,回收率94.74%的铜精矿,开发出适应于复杂含铜炉渣的高效选矿综合回收新工艺技术。(3)借助高温粘度测试仪、表面张力仪及其它现代测试分析手段,进行了炉渣冷却结晶机理的分析和研究。对比不同冷却方式及其冷却制度,寻找出有利于铜颗粒结晶的冶金条件,即采用缓冷制度,炉渣中铜颗粒粗化有利于铜选矿回收。此外,通过添加一些调整剂,调控炉渣成渣碱度,有利于铜颗粒的结晶。同时,考察了浮选体系下金属铜表面润湿性及黄铜矿颗粒与气泡相互作用,为开发含铜炉渣的高效选矿综合回收新工艺提供理论依据。 通过缓冷过程中晶相控制对铜渣浮选效率影响的基础研究,研究含铜炉渣缓冷控制技术,优化入选炉渣有用金属的晶化程度和粒度嵌布及其它晶体性质,使之与浮选对含铜炉渣的要求相匹配,为高效回收铜资源提供可靠工艺矿物学性质基础;同时,充分利用含铜炉渣原料的粒度分布特征,通过添加选择性助磨剂,采用选择性碎解结合多段磨矿、多段选别、中矿再磨再选,以提供适宜浮选粒度。结合浮选工艺流程及药剂制度的研究,开发出适应于复杂含铜炉渣晶相调控清洁浮选新技术。为含铜炉渣再资源产业化和无尾选矿建立示范平台,对国民经济和科技发展具有重要的理论和现实意义。