选矿技术贫化铜渣的研究进展

我国铜冶炼以火法为主,每年产出约1 800万t铜渣,由于铜渣中含有大量的有价金属,其综合回收利用十分必要。在铜渣回收利用工艺技术方面,选矿法贫化是近年来国内外专家学者的研究热点。在研究典型铜渣的成分及物相组成,查阅国内外最新研究成果基础上,综述了铜渣选矿技术贫化的研究进展,对比分析了浮选法、磁选法2种最具代表性的选矿贫化技术工艺流程及优缺点,展望了浮选法、磁选法的未来发展趋势,旨在为相关领域研究人员提供更好的借鉴作用。      

炼铜炉渣的贫化及资源化利用

叙述了炼铜炉渣的矿物组成、化学成分以及铜渣的贫化方法和资源化利用.介绍了直流电贫化的原理和取得的研究成果.     

添加剂CaO、Al_2O_3和Cu_2O对铜渣黏度的影响

调控铜渣黏度是提高铜渣贫化效果、促进渣-铜分离的关键因素,本文通过采用高温黏度计测定铜熔渣的黏度,研究了添加剂CaO、Al_2O_3和Cu_2O在不同温度下对铜渣黏度的影响规律。研究结果表明:在相同温度条件下,铜渣的黏度随CaO含量的增加先降低后升高,当CaO含量增加到6%时,铜渣的黏度降至最低,当CaO含量达到7%时,CaO与渣中物质生成难熔化合物,导致渣黏度升高;在渣贫化过程中,Al_2O_3被认为是一种酸性物质,加入Al_2O_3可形成高熔点化合物并提高铜渣的液相温度,从而导致铜渣黏度的增加;在渣贫化过程中,Cu_2O与渣中的Fe~(2+)离子反应生成Fe_3O_4,使铜渣黏度增加;随着添加剂Al_2O_3和Cu_2O含量的增加,改变了铜渣物相组成,提高铜渣的黏度流变表观活化能。     

选矿技术在处理贵冶贫化电炉渣中的应用

介绍了贵冶贫化电炉铜渣的性质,分析了常规选矿方法处理电炉渣的技术难题,并通过对贵冶先进选矿工艺流程的介绍及生产应用的阐述,证实该技术在处理电炉渣领域的明显优势,以及带来的巨大经济效益和社会环境效益。     

废杂铜冶炼渣的贫化研究

根据铜渣火法贫化的原理,废杂铜冶炼渣进行火法贫化研究。在保温温度1300℃,保温时间60min的实验条件下,探索了实验气氛,不同添加剂(河沙、磷酸钠、碳酸钠、萤石)对贫化效果的影响。试验结果表明:还原气氛对FRHC法炼铜炉渣火法贫化是必要的,钠盐对铜渣贫化效果有不利影响,添加适量的河沙和萤石对铜渣的贫化有利。已实验的最好组合铜回收率达到99%以上,贫化渣中含铜量为0.97%。     

铜冶炼渣综合利用进展

系统总结了近年来铜渣综合利用的最新研究成果,主要包括铜渣中有价金属单独提取、有价组元协同还原高值化转化、铜渣协同处置制备建筑材料以及铜渣在环保治理等方面的研究进展,梳理出铜渣综合利用存在的问题,并对其未来发展趋势进行了预测。目前,铜渣缓冷浮选贫化后,渣铜残留量可降至0.23%～0.26%,但选矿尾渣难以利用;传统火法贫化后渣中铜残留量仍在0.6%～1%以上,大量的铜仍未得到有效回收利用,需再次贫化;利用熔融铜渣适度涡流贫化—熔融原位还原制备含铜抗菌不锈钢/耐磨铸铁,联产水泥熟料,渣中铜残留量可降至0.27%左右,不仅实现了铜渣的无渣化资源化高值利用,同时有效利用了铜渣的余热,铜、铁、铅、锌的回收率分别为98%、95%、90%、95%,是未来最具发展潜力的铜渣大规模高值化资源化综合利用新技术。     

铜渣中铜铁资源化利用研究进展

铜渣作为铜冶炼副产物,其中有价金属含量远高于原矿品位,但现有工艺回收率低,铜、铁高效分离难度大。对国内外铜渣及提铜尾矿的处理技术进行简要总结,分别叙述了铜渣及提铜尾矿的主要处理技术和研究进展,并对铜渣资源化利用前景进行了展望。     

贫化铜渣熔融还原提铁试验研究

研究以贫化铜渣为对象,首先对贫化铜渣熔融还原进行理论分析,并进行试验考察炉渣碱度、碳氧比、冶炼时间和冶炼温度四个因素对铜渣中铁元素回收率的影响。试验结果表明,(1)贫化铜渣熔融还原提铁合理的试验参数为:铜渣碱度0.3~0.5,碳氧比为1.15~12,冶炼温度为1 500~1 550℃,冶炼时间为40~45 min;(2)在合理试验参数下,铁元素回收率在90%以上,铜元素全部进入金属相;(3)试验获得了铁含量88%~90%,铜含量4.2%~4.6%的含铜铁,可望用于耐候钢等舍铜钢种的冶炼。尾渣中SiO2含量高达50%以上,可使用制备矿物棉等高附加值产品,从而实现铜渣资源的全部高附加值利用。     

铜渣综合利用的研究进展

由于我国铜矿石资源具有含量低、共伴生矿多的特点,在冶炼后的铜渣中含有大量可以利用的二次资源.文章从不同方面介绍了国内外综合利用铜渣的现状,并提出了综合利用铜渣所存在的问题,为以后铜渣的综合利用研究提供了一个切入点.     

从铜渣中回收铁的研究现状及 其新方法的提出

对铜渣进行XRD物相、扫描电镜和能谱以及主要元素含量的分析，指出从铜渣中回收铁的困难.综述了国内外从铜渣中回收铁的一些主要工艺方法及其优缺点，并提出弱氧化焙烧-磁选处理铜渣的新方法.铜渣和CaO的质量比为100:25，CO₂和CO的气体流量分别为180 mL/min和20 mL/min，焙烧温度1 050 ℃，保温焙烧2 h后，冷却后破碎磨细至0.074 mm，再通过170 mT的磁场磁选分离得到铁精矿.获得了铁品位54.79 %的铁精矿和含铁22.12 %的磁选尾矿，铁的回收率为80.14 %，基本实现了铜渣中铁的回收.      

铜转炉渣火法还原贫化与生产实践

冰铜吹炼转炉渣中磁性铁（Fe3O4）的含量对电炉贫化弃渣含铜影响显著。为了降低返贫化电炉转炉渣中磁性铁的含量,本研究采用高温还原贫化法开展了实验室规模的转炉渣还原贫化试验研究,结果表明经还原预处理后Fe3O4的还原率达88%以上,还原后物料中Fe3O4含量低于5%。为创造弱还原气氛用于转炉渣的预处理,对60吨P-S转炉的烟气管路、固体还原剂及喷吹系统、燃烧保温系统等进行了改造,并进行工业生产实践。生产实践结果表明,渣含铜平均值由6.76%降至3.95%,实现了降低生产成本,减少金属损失的目的。     

铜渣资源回收的研究现状及展望

综述了国内外对铜渣中有价元素回收和资源化综合利用方面的研究现状.针对铜渣中高品位的铁,主要从氧化焙烧磁选法和直接焙烧还原法2种工艺对铁资源回收处理的优势及缺陷进行讨论研究;对钴、锌、铜、金、银、铝等有色金属元素回收率和回收工艺进行比较;根据铜渣本身的物相构成,阐述了铜渣在制备建筑材料、微晶玻璃和废水处理方面的应用现状;...     

基于悬浮法的铜丝铁渣混合物分离方法研究

针对当前的铜丝铁渣混合物分离方法存在的不足,通过研究铜、铁金属及常见液体的密度,提出了一种铜丝铁渣混合物的分离方法.选择钾汞齐作为铜丝铁渣混合物的分离液,并给出了此分离法的步骤.此方法分离效果好,具有推广价值.     

铜渣中铁硅分离的研究进展

铜渣是火法炼铜过程中产生的主要固体废弃物,其堆存处置不仅占用大量土地,对周围水和土壤也会造成污染。铜渣中Fe含量高达35%~40%,铁的提取是铜渣资源化利用的主要研究方向之一。铜渣中主要化学组成为Fe和SiO₂,主要物相为铁橄榄石和磁铁矿,因此铁硅分离是实现铁选择性提取的核心。本文回顾了目前铜渣中铁硅分离方法,主要包括磁选法、熔分法、选择性氧化-磁选法、碳热还原-磁选法、氧化焙烧-碱浸法和碳热还原-碱浸法,并对各方法的原理、研究现状及存在问题进行分析和总结。发现铜渣中单一提取铁会产生大量二次尾矿（渣）,铁硅综合提取是实现铜渣清洁、高值化利用的关键。      

Effect of Iron Phase Evolution on Copper Separation from Slag <Emphasis Type="Italic">Via</Emphasis> Coal-Based Reduction

Copper slag, a by-product of copper pyrometallurgy, inevitably contains a certain amount of copper. Oxygen-enriched smelting technologies increase the copper content in slag indirectly because of the production of higher-grade matte. The effect of iron phase evolution on the copper content in slag during the slag cleaning process in an electric furnace was investigated using the method of combining theory with experiments. Based on the analysis, the main factors that impede the separation of slag and copper/matte were determined. Subsequently, the properties of slag were analyzed after decreasing the magnetite content within the slag. The experimental results showed that decreases in magnetite content were beneficial for the separation of copper and slag because of the decrease of slag viscosity. Nevertheless, Cu-Fe alloys formed when magnetite was completely reduced to metallic iron, and the foaming slag was formed at 1250 °C. Furthermore, the distribution of copper in the reduced slags was studied in detail.     

铜渣改质、磁选及磁选尾渣制备陶瓷的基础研究

针对铜渣难以高效利用的现状,提出以赤泥为改质剂,在熔融铜渣排渣过程中对其进行改质,以提高凝固冷渣磁选率,并进一步将磁选尾渣制备为陶瓷材料的新工艺。本文在铜渣中加入不同掺量的赤泥并经过熔融、冷却、磁选和尾渣制陶工艺获得了磁选铁精粉和尾渣陶瓷产品,通过XRD、SEM等方法研究赤泥对铜渣含铁组分磁选效果的影响,以及磁选尾渣制备陶瓷材料的性能与机理。结果表明:赤泥的加入促进了熔渣中磁铁矿的析晶与生长。赤泥加入量为20%时,改质渣磁选铁精粉回收率达到84.0%,其中铁品位达到52.5%,相对未改质铜渣的铁品位提高7.4%。磁选后尾渣能够进一步制备出性能优良的陶瓷,其主晶相为赤铁矿、磁铁矿和辉石,烧结温度为1 070 ℃,相对未改质铜渣下降约100 ℃,吸水率为0.67%,抗折强度为65.4 MPa。      

缓冷制度对铜渣结晶性能的影响

研究了高温铜渣缓冷制度对渣中铜相分子结晶及铜渣浮选性能的影响。结果表明,炉渣冷却速度越慢,渣中铜相分子粒度越大,越有利于铜的选别分离。随着铜渣冷却速度变慢,铜渣中矿物晶型由细小分散变得完整连续,且易浮选回收的铜相分子聚集体亦逐渐增多变大,揭示了冷却速度变慢铜浮选回收率增高的主要机理。     

铜渣资源化利用研究现状及展望

铜渣富含多种有价元素,是典型的具有开发利用价值的二次资源,其清洁高值化利用是铜行业可持续发展迫切需要解决的问题。随着科技水平的进步,铜渣的处理方式逐步由低值化处理向高值化利用转变。对铜渣的特性进行了详细论述,并阐述了铜渣资源化利用的各种工艺路径和特点。物理分选、火法富集、湿法分离等方法协同互补工艺开发仍是该领域的研究热点和发展趋势。铜渣中Fe, Si, Cu, Zn,Pb等有价组元的整体利用,铜渣高值化与清洁无渣化是解决铜渣问题的必然选择。最后,对铜渣资源化利用的发展方向进行展望,为铜渣的可持续循环利用提供参考价值。     

铜渣与镁渣复合改质后磁选提铁的工艺研究

将工业铜渣和工业镁渣按一定比例混合后进行复合改质,对改质后混合渣进行磁选,并通过XRD、SEM分析和热力学计算对改质前后混合渣中的物相变化特征进行研究。结果表明,复合改质能够使铜渣中弱磁性富铁相铁橄榄石向强磁性镁铁尖晶石转变,并可通过磁选进行分离。碱度的降低有利于混合渣中镁铁尖晶石形成,但不利于硅酸盐相生成。本文试验范围内碱度的最佳值为2.05,在该碱度下混合渣的磁选产率和回收率分别为65.32%和79.34%,且磁选后尾渣中硅酸盐相含量相对较多。