铜冶炼炉渣混合浮选工艺研究及生产实践
张鑫，惠兴欢，朱江，杞学峰，王礼珊
（楚雄滇中有色金属有限责任公司,楚雄）
摘要：本文针对楚雄滇中有色金属公司铜冶炼过程产生的电炉渣、转炉渣进行了混合浮选研究。
混合渣含铜，磨至细度为后进入浮选作业，通过二次粗选、二次扫选、粗精矿不磨三次精选的工艺流程，可获得铜精矿品位为，尾矿品位以下，回收率以上的工艺指标。
在实际生产中，通过对工艺流程的改造，又进一步优化了浮选指标。
关键词：电炉渣；转炉渣；浮选
, , , ,
（ . ，，）
:( ) . . ( ) . , ( ) . .
: , ,
引言
我国铜炉渣数量大，其中大量铜及相当数量的贵金属和稀有金属长期堆存，占用大量用地，严重污染环境。
随着冶炼技术的发展，髙效率熔炼炉的应用，炉渣含金属量还有上升趋势。
因此，开发利用铜炉渣资源具有重要意义和十分可观的经济效益。
近年来，国内外很多单位对铜渣的利用进行了不同规模的研究，主要集中在以下两方面：（）提取有价金属[]；（）生产化工产品和制备建筑材料等[]．尽管取得一定成绩，但是铜渣综合利用水平低，循环力度弱的状况仍未改变。
铜渣的贫化方法有熔炼法和缓冷选矿法，选择何种方法，要根据渣中金属存在形态和经济效果的对比来决定。
魏明安[]研究了转炉渣的特性和铜转炉渣选矿的一般特点。
并在此基础上，针对国内某铜转炉渣中铜赋存状态复杂、嵌布粒度细及难磨等的特点，提出处理该转炉渣的适宜技术条件为阶段磨矿阶段选别，在浮选机充气量3.3L和高浓度浮选的条件下，取得了铜精矿铜品位、回收率为的实验室闭路试验指标。
云南耿马铜渣由于其含铜品位低，回收利用难，研究结果表明，浮选可以很好地对其进行回收利用，浮选条件为：磨矿细度-0.074mm占、捕收剂用量为162g、活化剂硫化钠用量为3.4kg的条件下得到了品位、回收率的较好试验结果[]。
宋温等[]针对某转炉冶炼厂的炉渣硬度大、难磨且氧化程度较高的情况，采用一粗一精二扫中矿循序返回的浮选流程。
药剂采用丁黄药、松醇油。
原矿品位为，得到了铜精矿品位，铜回收率的浮选指标。
采用选矿方法从炉渣中可以回收大部分铜，不但可获得一定的经济效益，而且还可实现铜资源最大限度的合理利用，这符合当前发展循环经济，建设节约型社会的基本国策。
铜渣的工艺矿物学研究
楚雄滇中有色金属有限责任公司冶炼厂采用的铜冶炼工艺为：富氧顶吹熔炼电炉沉降转炉吹炼，沉降电炉排出的渣含铜品位约～左右，转炉渣不返入电炉（品位约），转炉渣分解破碎后大部分进入艾萨熔炼系统，使得生产成本急剧增加，同时也会造成电炉渣含铜增加，每年损失大量铜金属，为此，需要对炉渣贫化进行专门研究。
铜渣的物理特性
楚雄滇中有色金属有限责任公司冶炼铜渣经缓冷后，外观呈黑色，松散容重2.4g，密度。
性质比较稳定，嵌布粒度较细。
铜渣含铁量很高，故它的质地致密、坚硬，莫氏硬度达到度，
部分渣块甚至具有明显的金属光泽。
铜渣颗粒中存在部分的棱柱颗粒及针状颗粒，主要表现为脆性，但有一定的塑性。
按其冶炼流程，可分为转炉渣和电炉渣两大类，炉渣的冷却时间及方式较大地影响着铜矿物的结晶及其浮选特性，炉渣缓慢冷却有利于铜相粒子迁移聚集长大和改善渣的可磨性，这是炉渣浮选的关键。
在炉渣的缓冷过程中，炉渣熔体的初析微晶可通过溶解沉淀形式成长，形成结晶良好的自形晶或半自形晶，同时有用矿物藉此扩散迁移、聚集并长大成相对集中的独立相，易于磨矿单体解离和选别回收。
反之，急速冷却会使炉渣形成非晶质构造，这种非晶质构造会阻止微晶粒析出和迁移聚集，进而阻止析出的铜相粒子的长大，使炉渣中的铜粒子晶粒细而分散，既使细磨也很难使其达到单体解离，致使炉渣中的铜难以浮选回收。
通过对不同冷却方式、缓冷时间的研究表明，缓冷小时，其结晶效果较优。
铜渣的工艺矿物学特性
转炉渣缓冷小时多元素及物相分析
表转炉渣缓冷小时多元素分析结果
分析元素() ()
含量()
分析元素
含量()
表转炉渣缓冷小时铜物相分析结果
铜物相结合铜游离铜次生铜原生铜铜
含量()
分布率()
铜物相分析结果表明转炉渣氧化率为，硫化铜占全铜，硫化铜中次生铜占全铜。
电炉渣缓冷小时多元素及物相分析
表电炉渣缓冷小时多元素分析结果
分析元素() ()
含量() 未检出
分析元素
含量()
表电炉渣缓冷小时铜物相分析结果
铜物相结合铜游离铜次生铜原生铜铜
含量()
分布率()
铜物相分析结果表明电炉渣的氧化率为，属氧硫混合铜矿。
混合渣缓冷小时多元素及物相分析
楚雄滇中有色金属任公司，年产出转炉渣，电炉渣，即转炉渣：，电炉渣：，两者混合渣共。
转炉渣与电炉渣的产出比例为，考虑到原料品位可能会降低的因素，在前期试验中，选择混合渣的配比为转炉渣：电炉渣进行试验研究。
表混合渣多元素分析结果
分析元素() ()
含量()
分析元素
含量()
表混合渣铜物相分析结果
铜物相结合铜游离铜次生铜原生铜铜
含量()
分布率()
铜物相分析结果表明混合渣氧化率为，属氧硫混合铜矿。
混合渣浮选工艺条件研究
试验方法
先以缓冷小时的转炉渣和电炉渣样品为主要研究对象开展浮选试验研究，试验考察了磨矿细度、浮选时间、浮选药剂种类与用量等工艺因素的影响，并进行了开路、闭路等浮选试验。
得出试验研究成果后，以取得的浮选工艺流程及参数，对转炉渣、电炉渣按﹕混合后（后简称混合渣）开展验证优化试验，最终得出合理的混合渣浮选工艺流程和工艺参数。
缓冷小时电炉渣浮选试验
铜浮选工艺条件开路试验结果分析
（）开路试验结果表明，粗扫选适宜的工艺条件为：原矿磨矿细度占，硫化钠，丁基黄药丁铵黑药，油。
浮选时间为：粗选Ⅰ、粗选Ⅱ、扫选各选定为分钟。
按此工艺条件和浮选时间得出的开路试验指标为：粗精矿产率，品位，回收率，粗精矿产率大，品位低。
（）加入适量的捕收剂，有利于提高精矿品位和回收率，后续试验精Ⅰ加入丁基黄药丁铵黑药。
（）粗精矿再磨有利于提高精矿品位，适宜的粗精矿再磨细度为。
铜浮选闭路试验结果分析
根据工艺流程开路对比试验、粗精矿再磨开路精选试验的研究结果，闭路试验选取了三种工艺流程进行了试验。
结果表明二次粗选，二次扫选，粗精矿再磨后三次精选的技术指标较好，粗精矿再磨的工艺流程不仅提高了铜精矿品位，同时回收率也得到了提高。
试验结果见表
表缓冷电炉渣铜浮选闭路试验结果
产率品位回收率
试验流程
个别差值个别差值个别差值二粗一扫基数基数基数
二粗二扫
二粗二扫粗精矿再磨
缓冷小时转炉渣浮选试验
铜浮选工艺条件开路试验结果分析
（）开路试验结果表明，粗扫选最佳工艺条件为：原矿磨矿细度占和占，硫化钠，丁基黄药丁铵黑药()，油。
（）开路磨矿细度试验结果表明，提高原矿磨矿细度，有利于提高铜的回收率。
综合各方面因素，闭路试验选择原矿磨矿细度为和条件进行闭路试验对比。
（）浮选时间为：粗选Ⅰ选定为分钟、粗选Ⅱ、扫选各选定为分钟。
按此工艺条件和浮选时间得出的开路试验指标为：粗精矿产率，品位，回收率。
铜浮选闭路试验结果分析
根据工艺流程开路对比试验，选取了二种原矿磨矿细度进行闭路试验，结果表明提高原矿磨矿细度后选别指标较好，不仅提高了铜精矿品位，同时回收率也得到了提高。
试验结果见表
表缓冷转炉渣铜浮选闭路试验结果
产率品位回收率试验流程
个别差值个别差值个别差值原矿磨矿细度基数基数基数
原矿磨矿细度
混合渣浮选试验
对缓冷小时的转炉渣与电炉渣按：的配比进行配矿，并以转炉渣和电炉渣试验研究得到的的综合工艺流程和药剂制度作为基础，结合工艺矿物学研究的成果，开展混合渣试验研究，并进行了粗精矿再磨与不磨的对比试验，确定最佳试验条件及流程。
粗精矿不磨闭路试验
（）工艺流程：二次粗选、二次扫选、三次精选。
（）工艺条件：原矿磨矿细度，硫化钠，丁基黄药丁铵黑药，油。
精选Ⅰ用药剂：丁基黄药丁铵黑药。
（）试验指标：铜精矿品位，铜回收率。
工艺流程和工艺参数详见图，试验结果见表。