CN106834738A

CN106834738A - 一种用于铜冶炼渣回收铜的复合添加剂及应用

Info

Publication number: CN106834738A
Application number: CN201710152248.3A
Authority: CN
Inventors: 潘建; 朱德庆; 李启厚; 李紫云; 梁钟仁
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2017-03-15
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2017-06-13
Anticipated expiration: 2037-03-15
Also published as: CN106834738B

Abstract

本发明涉及一种用于铜冶炼渣回收铜的复合添加剂及应用，复合添加剂由按质量百分比计的下述组分组成：黄铁矿40‑50%，黄铜矿5‑10%，焦粉40‑50%，和腐殖酸钠5‑15%，合计100%。所述复合添加剂在铜冶炼渣回收铜过程中的应用，在铜冶炼熔渣缓冷‑浮选回收铜工艺中，在铜渣处于熔融状态时按铜渣质量的3%‑5%添加所述复合添加剂，然后进行缓冷处理。本发明可有效减少熔渣磁铁矿的生成，改善渣的流动性，促进铜渣冰铜生成和晶粒的长大。改性渣可利用缓冷‑浮选工艺，生产出用于炼铜的铜精矿，提高了铜回收率，降低了尾矿铜品位，从而强化铜渣中铜的高效回收利用。

Description

一种用于铜冶炼渣回收铜的复合添加剂及应用

技术领域

本发明涉及一种用于铜冶炼渣回收铜的复合添加剂及应用，属于冶金、工业废渣资源化利用技术领域。

背景技术

世界上约有80%的铜是通过火法冶炼工艺生产的，其余20%用湿法冶金得到的，通常生产1吨冰铜大约可以产生2-3吨的铜渣。我国97%以上的铜由火法冶炼得到，如反射炉熔炼、闪速炉熔炼、电炉熔炼和转炉熔炼等。2015年我国精炼铜产量高达796万吨，与此同时每年产出1500万吨以上铜渣，累计产出量超过了1.2亿吨。铜渣中含有大量可利用有色资源，如铜，其中铜品位1%左右，远高于我国铜的可开采品位，具有很高的利用价值。

铜冶炼产生的冶炼渣中Cu、Fe等金属含量较高。铜渣的主要矿物组成，绝大多数是铁橄榄石（2FeO·SiO₂），其次是少量磁铁矿（Fe₃O₄）和一些脉石组成的无定形玻璃体及少量的冰铜（Cu₂S-FeS固熔体）。

目前回收铜渣中的铜，较为成熟的工艺主要是采用渣桶法进行缓冷结晶来改善铜聚集状态，然后通过磨矿浮选回收。该工艺简单、投资小，但对不同冶炼炉产出的炼铜渣适应性差，铜矿物结晶粒度较小且不均匀地弥散于渣中、与其他矿物嵌布紧密，浮选指标波动大，生产过程不易控制，铜的回收率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于铜冶炼渣回收铜的复合添加剂及应用，提高铜的回收率，以实现铜的有效回收。

本发明的技术方案为：一种用于铜冶炼渣回收铜的复合添加剂，由按质量百分比计的下述组分组成：

黄铁矿40-50%，

黄铜矿 5-10%，

焦粉 40-50%，和

腐殖酸钠 5-15%，合计100%。

在一个具体的实施方式中，所述黄铁矿和黄铜矿均为天然矿物或精矿。

在一个具体的实施方式中，黄铁矿平均硫含量35~45%，黄铜矿平均铜品位18~25%，焦粉固定炭含量70~80%。

在一个具体的实施方式中，所述黄铁矿平均粒度-0.074mm 50%~80%，黄铜矿平均粒度-0.074mm 60%~90%，焦粉平均粒度-1mm 100%，腐殖酸钠-0.074mm 80~95%。

在一个具体的实施方式中，该添加剂制成3-5mm的小球，水含量小于2%。

所述复合添加剂在铜冶炼渣回收铜过程中的应用，在铜冶炼熔渣缓冷-浮选回收铜工艺中，在铜渣处于熔融状态时按铜渣质量的3%-5%添加所述复合添加剂，然后进行缓冷处理。

在一个具体的实施方式中，铜冶炼熔渣温度为1250℃~1350℃，缓冷制度为1.0℃/min~2.0℃/min，冷却终点温度800~900℃。

在一个具体的实施方式中，浮选制度为：磨矿细度-0.045mm 75%~90%；丁黄药60g/t ~80g/t，经过三次精选和三次扫选。

本发明的机理简述于下：

利用硫铁矿（黄铁矿）和焦粉还原渣中的磁铁矿，减少高熔点磁铁矿的生成，使之尽可能转化为亚铁，与渣中的二氧化硅结合，生产低熔点的橄榄石相，从而降低铜渣的粘度，提高渣的流动性；利用黄铜矿硫化渣中的氧化铜，产生更多具有可选性的硫化铜或者冰铜相；利用硫铁矿和黄铜矿作为晶种，诱导冰铜晶粒聚集、发育、长大，从而促进铜渣的浮选效果；利用腐植酸钠的良好粘结性能，促进复合添加剂成球，提高小球的强度。本发明之多功能复合添加剂在铜冶炼渣高温熔融状态下，具有改善熔渣流动性，改善铜熔渣高温性能，强化铜冶炼渣中含铜矿物的硫化，促进冰铜生成、诱导冰铜晶粒长大的三重功效，为后续浮选良好的物相条件。

采用铜熔渣渣桶缓冷-浮选工艺处理铜品位0.6-0.83%的铜渣，在不添加任何添加剂改性的情况下，浮选铜回收率63%-73%；如在铜渣出炉时高温熔融状态下按铜渣质量的3-5%添加本发明的复合添加剂，获得铜回收率达到71-80%的良好指标，同时能够保证浮选过程中铜品位基本不变，铜回收率大幅度提高8-10%。

综上所述，本发明组分分配合理、使用方便，可有效减少熔渣磁铁矿的生成，改善渣的流动性，促进铜渣冰铜生成和晶粒的长大。改性渣可利用缓冷-浮选工艺，生产出用于炼铜的铜精矿，提高了铜回收率，降低了尾矿铜品位，从而强化铜渣中铜的高效回收利用。

本发明对不同冶炼炉产出的炼铜渣适应性较强，浮选指标波动较小，生产过程易控制。

该技术对高效合理的利用二次资源起到重要的指导作用，且对缓解我国铜精矿原料短缺的趋势，促进铜工业的可持续发展具有十分重要的现实意义。

具体实施方式

以下通过具体实施例和对比实验对本发明技术方案进行详细的阐述。

本发明所用黄铁矿和黄铜矿可以为天然矿物或精矿。在下述实施例中，黄铁矿平均硫含量40%，黄铜矿平均铜品位21%，焦粉固定炭含量75%，黄铁矿平均粒度-0.074mm 60%，黄铜矿平均粒度-0.074mm 75%，焦粉平均粒度-1mm 100%，腐殖酸钠-0.074mm 90%。

本发明的复合添加剂采用下述的制备方法：将黄铁矿、黄铜矿、焦粉和腐殖酸钠按质量配比进行称量、混匀，加适量的水，然后在圆盘造球机中制得3-5mm的小球，最后将小球烘干至水分小于2%，即得到复合添加剂。

对比例1

对铜冶炼渣中铜品位0.60%，不添加任何添加剂，采用熔渣缓冷-浮选工艺处理，获得铜精矿品位18.8%，铜回收率66.41%。

实施例1

对铜冶炼渣中铜品位0.60%，按铜冶炼渣质量的3%添加复合添加剂（黄铁矿45%，黄铜矿10%，焦粉40%，腐植酸钠5%）进行熔渣改性，改性渣经过缓冷、破碎、磨矿后，浮选得到铜精矿。在熔融温度1250℃，冷却速度1.5℃/min，冷却终点温度900℃的条件下进行改性，改性渣在浮选铜条件：磨矿细度-0.045mm 90%；丁黄药80g/t，经过三次精选和三次扫选，获得铜粗精矿品位20.12%，铜回收率73.35%。

实施例2

对铜冶炼渣中铜品位0.60%，按铜冶炼渣质量的4%添加复合添加剂（黄铁矿45%，黄铜矿10%，焦粉40%，腐植酸钠5%）进行熔渣改性，改性渣经过缓冷、破碎、磨矿后，浮选得到铜精矿。在熔融温度1250℃，冷却速度1.5℃/min，冷却终点温度900℃的条件下进行改性，改性渣在浮选铜条件：磨矿细度-0.045mm 90%；丁黄药80g/t，经过三次精选和三次扫选，获得铜粗精矿品位20.12%，铜回收率73.35%。

实施例3

对铜冶炼渣中铜品位0.60%，按铜冶炼渣质量的5%添加复合添加剂（黄铁矿50%，黄铜矿5%，焦粉40%，腐植酸钠5%）进行熔渣改性，改性渣经过缓冷、破碎、磨矿后，浮选得到铜精矿。在熔融温度1250℃，冷却速度1.5℃/min，冷却终点温度900℃的条件下进行改性，改性渣在浮选铜条件：磨矿细度-0.045mm 90%；丁黄药80g/t，经过三次精选和三次扫选，获得铜粗精矿品位20.12%，铜回收率73.35%。

对比例2

对铜冶炼渣中铜品位0.83%，不添加任何添加剂，采用熔渣缓冷-浮选工艺处理，获得铜精矿品位20.2%，铜回收率71.56%。

实施例4

对铜冶炼渣中铜品位0.83%，按铜冶炼渣质量的3%添加复合添加剂（黄铁矿40%，黄铜矿5%，焦粉40%，腐植酸钠15%）进行熔渣改性，改性渣经过缓冷、破碎、磨矿后，浮选得到铜精矿。在熔融温度1250℃，冷却速度1.5℃/min，冷却终点温度900℃的条件下进行改性，改性渣在浮选铜条件：磨矿细度-0.045mm 90%；丁黄药80g/t，经过三次精选和三次扫选，获得铜粗精矿品位21.24%，铜回收率79.85%。

将上述实施例得到的数据可知：采用本发明的复合添加剂应用在铜冶炼熔融渣渣桶缓冷-浮选工艺，获得铜精矿品位20%，铁回收率达到70%以上的良好指标。与对比例1、2相应数据比较，本发明的复合添加剂应用在铜冶炼熔融渣矿相重构-浮选-磁选工艺中，铜回收率大幅提高8-10%，而铜的品位基本不受影响。实现强化了铜渣中铜的回收。

Claims

1.一种用于铜冶炼渣回收铜的复合添加剂，其特征在于由按质量百分比计的下述组分组成：

黄铁矿40-50%，

黄铜矿 5-10%，

焦粉 40-50%，和

腐殖酸钠 5-15%，合计100%。

2.根据权利要求1所述的用于铜冶炼渣回收铜的复合添加剂，其特征在于所述黄铁矿和黄铜矿均为天然矿物或精矿。

3.根据权利要求1或2所述的用于铜冶炼渣回收铜的复合添加剂，其特征在于黄铁矿平均硫含量35~45%，黄铜矿平均铜品位18~25%，焦粉固定炭含量70~80%。

4. 根据权利要求1或2所述的用于铜冶炼渣回收铜的复合添加剂，其特征在于所述黄铁矿平均粒度-0.074mm 50%~80%，黄铜矿平均粒度-0.074mm 60%~90%，焦粉平均粒度-1mm100%，腐殖酸钠-0.074mm 80~95%。

5.根据权利要求1所述的用于铜冶炼渣回收铜的复合添加剂，其特征在于该添加剂制成3-5mm的小球，水含量小于2%。

6.一种权利要求1~5之一所述复合添加剂在铜冶炼渣回收铜过程中的应用，其特征在于在铜冶炼熔渣缓冷-浮选回收铜工艺中，在铜渣处于熔融状态时按铜渣质量的3%-5%添加所述复合添加剂，然后进行缓冷处理。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于铜冶炼熔渣温度为1250℃~1350℃，缓冷制度为1.0℃/min~2.0℃/min，冷却终点温度800~900℃。

8. 根据权利要求6所述的应用，其特征在于浮选制度为：磨矿细度-0.045mm 75%~90%；丁黄药60 g/t ~80g/t，经过三次精选和三次扫选。