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)。     

A New Technology for Copper Slag Reduction to Get Molten Iron and Copper Matte

The change of iron composition as well as the removal of copper from iron was investigated in the reduction process,and a new way to deal with copper slag was proposed.The iron in copper slag exists mainly in the form of fayalite,and the copper sulfide content accounts for just about 50%.Therefore,the magnetic separation as well as grinding floatation method is not suitable,and a pyrogenic treatment on copper slag is necessary.The carburization and desulfurization process is restricted to a degree within the carbon composite pellets,and copper matte phase precipitates from copper slag in the reduction process,which is immiscible with molten iron and slag.The copper content decreases to 0.4% as the carbon content in molten iron reaches 3.84%,and the removal ratio of copper from molten iron approaches to 80%.The reduction and sulfurization process can be completed in one step,and the copper is separated from iron based on the ternary system of iron-matte-slag.     

Flow and Heat Transfer Performance of Slag and Matte in the Settler of a Copper Flash Smelting Furnace

Simulation of two‐phase flow in a copper flash smelting settler with simultaneous tapping of slag and matte is carried out using Eulerian‐Eulerian two‐fluid model and the flow and heat transfer performance of slag and matte is examined. Detailed velocity vectors, temperature and volume fraction distributions are obtained. The results show that the small copper droplets will be suspended in the slag. When the droplet diameter is large enough, the slag and matte layer are clearly formed and the dispersion layer between the slag and matte layers becomes thinner at larger droplet sizes and its thickness remains nearly unchanged when the copper droplet diameter is larger than about 500 μm.     

转炉冶炼终点炉渣氧化性和碱度的研究

通过在实验室电阻炉上的实验研究，得出了复吹转炉在吹炼含磷较高铁水时冶炼终点最佳的炉渣氧化性和碱度。实验结果表明，渣一钢反应接近平衡时，炉渣的氧化铁含量在15％左右，炉渣碱度m(CaO)／m(SiO2)为4．4，这时炉渣的脱磷能力最强。研究的结果对于复吹转炉冶炼的终点操作是非常有益的。     

四氧化三铁在造锍熔炼铁橄榄石炉渣中的行为

造锍熔炼是火法炼铜的关键工序,通常采用铁橄榄石炉渣体系(SiO2-FeOx-MO,M代表金属)。系统讨论了四氧化三铁的性质、生成、溶解、析出、作用,以及危害与其消除方法等,并指出以往“在造锍熔炼中,四氧化三铁熔点高,黏度大,其生成将对造锍熔炼过程产生严重不利影响”这一观点是不全面的。在造锍熔炼中,四氧化三铁的生成及过饱和析出与温度、炉渣Fe/SiO2质量比、体系中FeS和Cu2S活度、SO2分压等因素相关;Fe(Ⅲ)在炉渣中的溶解度决定于渣温。四氧化三铁过饱和析出于炉渣中后,炉渣黏度应按Einstein-Roscoe公式计算。此外,还对不同熔炼方法中炉渣温度和Fe/SiO2质量比不同的原因进行了分析。     

铜锍底吹连续吹炼的运行实践

从铜锍品位、冷热态铜锍、氧浓、废杂铜品位及加入量、"三相"厚度、杂质元素对铜锍底吹连续吹炼的影响进行分析探讨,总结了试产一年来不同条件下铜锍底吹连续吹炼的运行实践。     

钢包渣改质对锰在渣-钢间分配的影响

试验在LaCrO3高温电阻炉中模拟研究了1 873K时,超低碳铝硅镇静钢冶炼过程中锰元素在钢包渣与钢液间的分配平衡,考察了影响锰在钢包渣与钢液间分配比的因素。试验得出,渣中的FetO含量对锰的分配比有显著影响,FetO的质量分数在0~20%的范围内,随着FetO含量的增加,锰的分配比不断增加。在0.5~5.0的炉渣碱度范围内,当炉渣碱度增加时,锰的分配比先降低后增大。随着渣中Al2O3含量的增加,锰的分配比LMn先降低后增加。为了提高锰合金的收得率,FetO的质量分数应该维持在5%以下,Al2O3的质量分数在20%~25%之间,同时wCaO/wSiO2比值在2.5左右。在所使用的4种改质剂(CaC2+Al2O3,Al+CaC2,Al+CaCO3,Al+CaO)中,Al+CaO改质剂的效果最好,得到的LMn最小。     

还原熔炼回收铜阳极泥熔炼渣中有价金属

以铜阳极泥熔炼渣为原料,采用还原熔炼工艺回收渣中有价金属。探究渣型、Na₂CO₃用量、焦粉用量和保温时间对金属回收率的影响。结果表明,在冶炼温度1 150℃,渣相m(Fe)/m(SiO₂)=0.72,m(CaO)/m(SiO₂)=0.65,Na₂CO₃用量5%,焦粉用量2%,保温时间60 min的最优条件下,渣中Au、Ag、Pb、Bi的回收率分为97.15%、97.78%、91.27%和99.61%。实现了铜阳极泥熔炼渣中有价金属的综合回收。     

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对四川某铜矿选冶渣重金属的阻滞

为修复治理四川某选冶渣重金属污染,降低选冶渣中多重金属生物有效性,以嗜酸性氧化亚铁硫杆菌为菌种、四川某选冶渣为研究对象,研究嗜酸性氧化亚铁硫杆菌生长特性及其对选冶渣中多种重金属的阻滞效果。结果表明,当初始pH=2.0、接种量15%时,选冶渣中Fe、Zn、Cu、Pb生物有效性降低率分别为98.05%、0、0、100%;当初始pH=5.0、接种量5%时,选冶渣中Fe、Zn、Cu、Pb生物有效性降低率分别为93.03%、62.92%、56.44%、52.56%。采用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌滞固该铜选冶矿中多重金属具有可行性,可为同类选冶渣修复治理提供借鉴。     

顶吹熔炼过程冰铜品位控制实践

介绍了Ausmelt"双顶吹"炼铜工艺,分析了熔炼过程不同物料入炉品位时冰洞品位的控制,得出熔炼过程合理的冰铜品位控制为:入炉品位≤20%,冰铜品位52%~55%;入炉品位≥20%,冰铜品位55%~60%。总结了熔炼炉工况、过程温度、热冰铜样断面形状颜色、电炉炉渣含硫变化等反馈来判断实时冰铜品位的操作经验。     

铜冶炼渣包冷却制度的建立

从安全生产、选矿工艺、不同渣型、同种渣型不同含铜量及水冷时间对渣包冷却制度要求进行分析探讨。结果表明,正常含铜闪速炉渣包及转炉渣包自然缓冷时间分别为10h、28h,总冷却时间分别为60h、78h;含铜高的闪速炉及转炉渣包自然缓冷时间分别为28h、48h,总冷却时间分别为78h、90h,并且所有渣包的渣包壁温度达到50℃以下再进行倒渣,能使倒渣中红包个数大大减少,减少渣包放炮事故的发生,优化后续选矿工艺指标。     

复杂铜冶炼渣浮选试验研究

针对云南耿马铜冶炼渣进行了浮选试验研究,在磨矿细度-0.074mm为90.6％的条件下,KM-109对铜有较好的捕收效果,硫化钠具有活化原矿中的铜的作用,最终得到了铜精矿品位20.08％、铜精矿回收率86％的较好试验结果。     

铜熔炼渣综合回收铜铅锌基础研究

采用化学分析、X射线衍射、扫描电镜微观分析三种方法分析铜熔炼渣的基础物化性质;利用热力学计算软件对铜熔炼渣中所需回收金属化合物进行理论计算,使用100kW感应炉及碳化硅石墨坩埚进行10kg级铜熔炼渣综合回收有价金属试验。结果表明,铜熔炼渣中有91.06%的Cu以硫化物状态存在,在无烟煤配比10%、黄铁矿配比10%条件下,保温120min,获得尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.28%、0.013%、0.0062%;为搭配处理炼铜烟尘和更经济的综合回收,无烟煤配比3%、黄铁矿配比3%,搭配处理6%炼铜烟尘,保温70 min,实现尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.39%、0.049%、0.028%。     

气体搅拌对硫化物熔渣废钢脱铜的影响

在热力学计算及动力学条件分析基础上,提出了向硫化物熔体中吹入具有一定氧分压的气体以提高固体废钢脱铜效果的方法.氩气搅拌及静态实验对比结果表明,在熔渣组元质量分数为FeS-70%,Na₂S-30%,950℃下在反应初期氩气搅拌可明显地提高脱铜速度.这是因为氩气搅拌提高了物质的扩散速度.     

某铜炉渣中铜的浮选回收试验研究

对某冶炼厂铜炉渣进行了选矿合理工艺流程和药剂制度的研究。采用两段磨矿两段选别的工艺流程可获得含铜为14.07%,回收率90.96%的技术指标指标。该工艺流程简单,易于产业化。     

添加剂对铜渣改性过程中磁铁矿相析出与长大的影响

采用高温氧化改性的方法富集含铜熔渣中的铁。研究了添加剂种类对磁铁矿相析出与长大的影响,结合相图考察了添加剂作用下磁铁矿相结晶量、晶粒度及晶体形貌的变化,并初步探讨了添加剂的作用机理。结果表明,添加2%～5%的CaO量有利于磁铁矿相的析出;添加1%～3%的CaF2对磁铁矿相的析出与长大、粗化有一定的促进作用;新型复合添加剂既降低了熔渣的黏度和熔化性温度,也提高了熔渣的碱性,对磁铁矿相析出、长大的作用显著;磁铁矿相体积分数达到41.5%～42.4%,晶粒呈粗大等轴晶,晶粒尺寸50.2～55.6μm,有利于改性渣中磁铁矿的选矿分离。     

覆铜板废边角料熔炼渣黏度研究

覆铜板废边角料是一种具有明显"高硼低铁"特征的电子废料,为获得适合覆铜板废边角料回收工艺的黏度特性,用分析纯化学试剂配制合成覆铜板废边角料熔炼渣,采用RTW-10型熔体综合物性测定仪测定熔炼渣的黏度,并探索了FeO含量(wFeO)、Fe3O4含量(wFe3O4)、Al2O3含量(wAl2O3)、B2O3含量(wB2O3)及钙硅比(mCaO/mSiO2)等炉渣组成对黏度的影响规律。结果表明,熔炼渣黏度随熔炼温度T、wFeO、wB2O3和mCaO/mSiO2增大而减小;随wFe3O4或wAl2O3增大而增大;在工业生产熔炼温度下(1 100~1 200℃),黏度在0.1~0.5Pa·s之间波动,流动性较好,能满足冶炼要求。     

铜熔炼渣贫化方法及技术经济分析

基于铜熔炼渣的物化特征,阐述了现代铜冶炼行业通常采用的渣贫化方法的工艺原理,尤其是通过对广泛认可与采用的电炉和选矿法贫化工艺的技术经济参数与收益进行了分析比较。结果表明,采用选矿法处理熔炼渣符合现代铜冶炼行业渣贫化技术的发展趋势,有利于企业效益的提高与长期发展。     

铜冶炼闪速炉渣工艺矿物学研究

采用化学成分、化学物相、偏反光显微镜、扫描电子显微镜、能谱测定等分析表征手段对铜闪速冶炼渣进行了工艺矿物学分析,查明了铜渣矿物组成及赋存状态,对主要矿物及脉石成分的嵌布特征进行了深入研究,为铜渣渣选工艺的制订提供了理论依据。