铜冶炼渣资源处理技术方案比选与设计实践

铜冶炼渣是一种重要的可回收铜资源。本文详细分析了白银公司1 370 kt/a铜冶炼渣资源处理工程采取铜冶炼炉渣经一定时间缓冷后送选矿,产出铜精矿再返回铜熔炼配料回收铜的技术处理方案。实践证明,渣选矿工艺的铜金属回收率较高,是铜冶炼渣资源处理回收铜的有效途径。     

有色冶金动态

贵溪冶炼厂动工兴建江西贵溪冶炼厂于1980年7月30日举行开工典礼,动工兴建。该冶炼厂是从日本住友金属矿山株式会社和芬兰AOR公司引进的炼铜成套设备。采用的冶炼流程是铜精矿气流干燥、中温鼓风的闪速熔炼、电炉贫化炉渣、转炉吹炼、回转炉精炼及浇铸生产重380公斤阳极铜板。转炉渣采用选矿方法回收铜,产出渣铜精矿返回熔炼。     

铜冶炼炉渣选矿贫化流程特点分析

分析了国内外铜冶炼炉渣选矿贫化的流程特点，从技术经济、综合利用、节能及环境保护方面考虑，主张我国铜冶炼炉渣的贫化应坚定地走选矿之路。     

新型贫化剂强化回收渣含铜的研究

为强化铜渣贫化回收渣含铜,设计了一种强化铜渣贫化的还原剂。采用HSC 6.0热力学软件计算对比了新型贫化剂与无烟煤、黄铁矿等常用贫化剂贫化熔炼渣回收铜锍的反应,并以某冶炼厂熔炼渣为原料进行试验并验证了新型贫化剂的强化作用。热力学计算结果表明,新型贫化剂还原铜渣（主要成分为Fe2SiO4和Fe3O4）的效果优于无烟煤和黄铁矿。试验结果表明,采用无烟煤、黄铁矿、新型贫化剂三种还原剂单独贫化回收渣含铜时,铜的回收率分别为30.83%、52.50%、66.67%。新型贫化剂能够强化回收渣含铜,有望为铜渣高效贫化并提高无烟煤等传统化石能源贫化铜渣利用率提供借鉴。     

铜钴冶炼渣还原造锍熔炼回收铜和钴

从试验上验证了铜钴硫化矿冶炼新工艺的可行性,并着重研究了新工艺中铜钴冶炼渣还原造锍熔炼阶段还原剂焦炭用量、硫化剂黄铁矿用量、熔炼温度和保温时间对铜钴回收率的影响。结果表明,加入铜钴冶炼渣质量分数6%的焦炭和20%的黄铁矿,在1 350℃熔炼3h,弃渣含铜、钴可分别降至0.12%和0.074%,产品铜钴锍中铜、钴回收率分别达到92.95%和89.95%。贫化渣主要物相为铁橄榄石(Fe2SiO4)和磁铁矿(Fe3O4),铜钴锍主要物相为硫化亚铁(FeS)、钴铁硫化物(Fe0.92Co0.08S)、吉硫铜矿(Cu8S5)。     

反射炉炼铜渣综合利用技术研究

在铜熔炼反射炉渣中铜铁赋存状态分析基础上,采用火法贫化和磁选技术对炉渣进行综合利用探索。此反射炉渣含1.06%Cu和36.41%Fe,其中32.5%的Fe以Fe3O4形式存在,53.5%的Fe以2FeO.S iO2形式存在,铜、铁、硅矿物紧密共生,相互交织。研究结果表明,转炉渣返回贫化作业会导致反射炉渣含铜较高,添加一定量黄铁矿精矿,采用火法贫化工艺能有效降低渣含铜。将贫化后铜渣脱硅缓冷、磁选,所得铁精矿品位62%,回收率达70.2%,实现了反射炉熔炼渣的综合利用,可用作炼铁原料。     

确保弃渣含铜较低的三菱工艺

本文详细讨论了确保三菱连续铜熔炼和吹炼工艺产出的弃渣含铜较低的相关因素,重点讨论高效熔炼与渣贫化阶段,尤其是将渣中铜损失降至最低的那些重要的设计特点与生产实践。生产冰铜时,通常认为渣含铜直接与冰铜的品位有关。大多数其他冶炼工艺仅生产含铜30%～63%的冰铜,其中一些工艺要求进一步处理弃渣,以达到满意的铜回收率。相反,三菱工艺通常将冰铜品位控制在67%～69%范围,同时还能将弃渣中铜损失保持在0.6%左右。     

中国有色集团国内冶炼企业资源综合回收

介绍了中国有色集团在国内的主要冶炼企业在资源综合利用方面的进展情况,其中包括了铜冶炼渣选矿贫化、污酸中回收铼、阳极泥综合回收有价金属,锌冶炼净化渣和高浸渣的综合利用,钛白粉生产中的酸性废水处理和绿矾生产铁红等。在对主要冶炼企业资源综合利用的进展总结的基础上,提出了合理化建议。     

关于铜冶炼炉渣处理的研究

铜矿石的冶炼方法主要有火法冶炼和湿法冶炼,冶炼之后,会有大量的冶炼炉渣产生。炉渣中主要含有铜、铅、金、银等有价和贵金属元素,如果这些炉渣不进行综合处理,将会造成严重的资源浪费,还会对环境造成严重的污染。冶炼炉渣的综合处理及利用方法主要有:降低冶炼渣中的铜含量、降低炉渣产出量,可以利用浮选法、电炉贫化法、磁选法、重选法等对冶炼炉渣进行处理。在炉渣进行综合利用时,主要面临着炉渣冷却、炉渣破磨、选矿等工艺方面的问题。经过近些年的不断发展,炉渣的综合利用有了快速的发展,对于铜冶炼废渣的利用有着重要的意义。     

铜渣火法强化贫化工艺研究

随着铜熔炼富氧浓度的提高，其熔炼渣含铜也随之提高。文章研究了还原-硫化-搅拌-提温的火法强化贫化铜渣新工艺，在贫化炉最优结构前提下，将贫化炉炉膛温度升至1300℃，然后加入一定的黄铁矿和碎煤，采取鼓风搅拌以及澄清等措施，可使渣含铜由1．277％下降至0．466％。渣含铜基本达到了熔炼弃渣的水平。     

大型富氧底吹铜熔炼炉气-锍-渣多相流模拟及澄清区优化研究

铜富氧底吹熔炼作为先进的铜冶炼技术被广泛应用,针对国内单体最大铜底吹熔炼炉存在的熔炼效率低、渣含铜过高的问题,进行了底吹炉内气-锍-渣多相流场的三维数值模拟研究。以改善熔池搅拌、降低渣含铜为目标,对氧枪数量、熔池深度进行了优化。结果表明,改变靠近排渣端氧枪数量对延长澄清区长度、降低渣含铜具有显著的积极影响。关闭2支氧枪后,渣-锍澄清区相较于原工况延长了27.425%(0.925m),关闭4支氧枪后,渣-锍澄清区延长了50.165%(1.695m)。根据熔池搅拌区气含率和搅拌均匀性,得出熔池较优的深度范围为1.5～1.7m。     

艾萨铜熔炼水淬渣磨浮贫化回收率的分析

铜熔炼电炉渣在使用磨浮贫化回收铜的工艺中,由于熔炼方式、原料结构、工艺操作控制及电炉渣冷却方式不同等原因,导致铜的浮选回收率差异较大,因此需要针对实际情况进行研究。以艾萨铜熔炼急冷水淬电炉渣的磨浮贫化工艺为研究对象,通过分析研究工艺流程中原矿和尾矿的主要成分结构、矿物物相、粒度形态等,并结合生产实践,探明此类电炉渣在磨浮贫化实际工艺生产中因自身属性对铜回收率造成的客观直接影响,从而科学直观地指导生产操作,减少工艺误区。     

艾萨铜熔炼水淬渣磨浮贫化回收率的分析

铜熔炼电炉渣在使用磨浮贫化回收铜的工艺中,由于熔炼方式、原料结构、工艺操作控制及电炉渣冷却方式不同等原因,导致铜的浮选回收率差异较大,因此需要针对实际情况进行研究。以艾萨铜熔炼急冷水淬电炉渣的磨浮贫化工艺为研究对象,通过分析研究工艺流程中原矿和尾矿的主要成分结构、矿物物相、粒度形态等,并结合生产实践,探明此类电炉渣在磨浮贫化实际工艺生产中因自身属性对铜回收率造成的客观直接影响,从而科学直观地指导生产操作,减少工艺误区。     

铜冶炼过程汞的流向和分布

利用物料衡算法对云南省某铜冶炼企业铜冶炼过程中汞的流向进行系统分析。结果表明,铜冶炼系统中的汞主要来自铜精矿;经过制酸工艺,汞绝大部分进入到酸泥、污酸中,一部分进入到硫酸产品中,很少一部分随烟气排放;烟气中的汞能够达到规定的排放限值;经过污水处理系统,污酸中的汞进入到砷钙渣、中和渣和石膏渣中,回用水指标合格。     

铜熔炼渣缓冷工艺管理及改进

铜冶炼厂广泛采用渣缓冷工艺回收炉渣中的铜,该工艺可以提高铜的回收率,增加企业的经济效益.文章介绍了铜熔炼渣的缓冷工艺和主要设施,讨论了渣缓冷工艺存在的主要问题并提出了解决措施,为铜熔炼渣缓冷工艺的生产管理提供参考.     

铜精矿与铜冶炼渣的物相鉴别

按国别收集我国主要进口铜精矿及铜冶炼渣样品,采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、矿相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)等多仪器联用的方法检测铜精矿、铜冶炼渣物相特点,判断两者是否存在显著的差异。结果表明,铜冶炼渣主要物相是硅酸铁,其颗粒表面有分布均匀、大小一致的气孔等外观特征。进口铜精矿的主要物相为硫化铁铜或氧化铜,颗粒表面平滑、不规则的分布一些形态各异的气孔。铜冶炼渣与铜精矿相比在物相及颗粒特征方面有明显的差异,可以作为鉴别依据。按比例在铜精矿中混入铜冶炼渣,制备含有不同含量梯度铜冶炼渣的混合样品11个,用上述4种检测手段进行鉴别,发现X射线荧光光谱仪无法确定样品中是否掺杂铜冶炼渣;电子显微镜、矿相显微镜、X射线衍射光谱仪可鉴别出铜精矿掺杂铜冶炼渣,检出限分别为1%、5%、10%。最终确定铜精矿与铜冶炼渣的物相鉴定方法为应用X射线荧光光谱仪初查,辅以X射线衍射仪、矿相显微镜及扫描电子显微镜找到铜冶炼渣的特征物相和颗粒。鉴别方法的确立达到了从源头堵住入境铜冶炼渣易名铜精矿和铜精矿掺杂铜冶炼渣闯关的目的,为海关监管和资源利用提供了技术支持。     

铜产业链GHG排放减量化的探讨

减少GHG排放以应对全球气候变化已成为人类社会的共识.为了探讨铜业GHG排放减量化问题,文中运用生命周期评价（LCA）方法,依据ISO14064定量评估标准,选取中国铜工业普遍采用的火法炼铜工艺,并以紫金山金铜矿为例,具体分析1 t铜生产过程GHG排放情况,从产业链与工艺角度来看,采矿、选矿、熔炼、精炼、电解环节中GHG直接和间接排放比率分别为:4.33%、58.62%、32.12%、2.42%、2.42%.其中选矿和熔炼阶段占90.74%.并以此为基础探讨了铜工业GHG排放减量化的有效途径.其主要结论为:采用循环技术,减少直接GHG排放源;构建闭合型铜生态产业链,减少能源间接GHG排放;完善铜静脉产业,减少其他间接GHG排放.      

铜冶炼含砷中间物料火法处理技术综述及展望

随着铜冶炼规模的不断扩大,产生的含砷中间物料量逐年增加,含砷物料的资源化与无害化已成为铜冶炼行业可持续发展亟待解决的重大问题之一。介绍了铜冶炼含砷中间物料的来源、国内外对含砷物料的处理与利用现状,指出了湿法工艺、稳定化和固化存在的不足。系统综述了含砷物料火法工艺分类及资源化利用方面的应用情况,提出了未来含砷物料无害化与资源化利用技术的发展方向,并针对硫化砷渣减量化说明了矿相转化脱水减重新技术开发情况。     

铜冶炼炉渣工艺矿物学探讨

采用化学分析、化学物相分析、显微镜观察及扫描电镜考察等工艺矿物学研究手段，分析了不同铜冶炼渣的化学组成及矿物物相组成，对铜冶炼渣中重要矿物的嵌布特征和嵌布粒度进行了系统的研究，对其利用中存在的问题进行了分析，为铜冶炼渣的综合回收利用提供了理论依据。     

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。