某铜业公司含铜炉渣选矿试验研究

金 跃（铜陵有色金冠铜业分公司，安徽铜陵 244000）

某铜业公司含铜炉渣选矿试验研究

金 跃
（铜陵有色金冠铜业分公司，安徽铜陵 244000）

针对铜陵有色金冠铜业分公司的铜闪速熔炼炉渣进行了选矿试验研究，确定了合适的磨矿细度、捕收剂种类及用量、调整剂种类及用量。试验采用丁黄药与Z－200的混合捕收剂作为硫化铜矿物的浮选捕收剂，在最佳浮选条件下，闭路试验获得铜品位为24.16%，回收率为92.16%的铜精矿，尾矿铜品位为0.20%，选矿指标理想。

铜炉渣；金冠铜业；混合捕收剂；硫化铜矿物

铜是国民经济生产过程中必不可少的一种金属原材料，2015年中国精炼铜的生产量达近800万t，其中95%以上由火法冶炼生产［1］。火法冶炼的一大弊端是会带来大量的铜渣，据统计，每产出1 t铜将同时产生2.2 t铜渣［2］，铜渣中常含有铜、铁、金、银等有价金属，如何充分利用其经济价值对企业和国家具有重大意义［3，4］。目前，从铜渣中回收铜的方法主要有火法贫化、湿法浸出和选矿回收三种［5～8］。铜陵有色集团股份有限公司金冠铜业分公司是国内大型的铜冶炼厂，设计年产40万t阴极铜［9］，本次试验针对该公司的铜渣进行选矿试验研究，为铜渣的综合回收提供依据。

1 试验材料及试验方法

1.1 试料性质

试料采自铜陵有色金冠铜业分公司，为铜闪速熔炼炉渣。试料多元素分析结果见表1，铜物相分析结果见表2。

表1 炉渣多元素分析结果

表2 铜的化学物相分析结果%

从表1、表2可以看出，该炉渣的主要成分为铁、硅、铜及少量的铅、锌。其中铜主要以硫化铜的形式存在，其次以金属铜、氧化铜和其它形式存在。镜下检查发现，主要矿物为铁橄榄石，磁铁矿和硫化铜矿物等，铁橄榄石和磁铁矿占炉渣总量的90%以上。硫化铜矿物与磁铁矿、铁橄榄石矿物呈复杂嵌布共生关系，且嵌布粒度不均匀。

1.2 试验试剂及设备

试验试剂有矿浆调整剂硫化钠、碳酸氢钠，捕收剂丁黄药、丁铵黑药、Z－200，起泡剂松醇油。

试验设备有XFD型3L、1L、0.5L浮选机、XMQ－67型240×90锥形球磨机、DC－5C型真空过滤机、以及MBE电热恒温鼓风干燥箱等。

1.3 研究方法

以一段粗选选铜为试验流程来考察各浮选条件对该炉渣浮选铜精矿的影响，其中包括：磨矿细度、硫化钠用量、碳酸氢钠用量、捕收剂种类及用量，最终确定最优条件；在最优条件下进行全流程闭路试验，获得闭路试验指标。

2 试验结果

2.1 磨矿细度条件试验

该炉渣中硫化铜矿物与磁铁矿和铁橄榄石嵌布关系密切，确定合理的磨矿细度可以保证有用矿物在不过粉碎的前提下达到最佳的解离度。为确定该炉渣浮选的最佳磨矿细度，进行了磨矿细度试验。试验流程如图1所示。试验不添加调整剂，捕收剂选用丁黄药，用量为80 g／t；松醇油用量为40 g／t；浮选时间为4 min。磨矿细度条件试验结果如图2所示。

图1 转炉渣粗选试验流程

图2 磨矿细度试验结果

由试验结果可知，随着磨矿细度的提高，铜精矿的品位开始急剧上升，随后在－74μm占70%时趋于稳定并有所回落；铜精矿的回收率逐渐升高，在－74μm占80%时上升趋势趋于平缓。根据试验结果，选定该炉渣浮选的最佳磨矿细度为－74μm占80%。

2.2 捕收剂种类及用量条件试验

本次试验的主要回收对象为硫化铜矿物，故分别以常用的丁黄药、丁铵黑药、Z－200作为铜矿物的捕收剂，以图1所示流程进行捕收剂种类及用量的筛选试验。磨矿细度为－74μm占80%；不添加调整剂；松醇油适量；浮选时间为4 min。捕收剂种类及用量对精矿品位和回收率的影响如图3、图4所示。

从图3、图4可以看出，在同等用量条件下，三种捕收剂中对该炉渣铜矿物选择性最佳的是Z－200，其次是丁黄药，最后是丁铵黑药；捕收能力最佳的是丁黄药，其次是Z－200，最后是丁铵黑药。三种捕收剂均在用量为80 g／t时浮选精矿品位最高，回收率接近最大值，因此捕收剂的最佳用量为80 g／t，而丁黄药和Z－200两种捕收剂各有优势，需在后续试验中作进一步比较。2.3 混合捕收剂试验

图3 捕收剂种类及用量对精矿品位的影响

图4 捕收剂种类及用量对精矿回收率的影响

捕收剂条件试验结果表明，丁黄药具有最强的捕收能力，而Z－200的选择性最好，因此决定考察丁黄药与Z－200的混合捕收剂对该炉渣的浮选指标。固定丁黄药与Z－200的混合总用药量为80 g／t，以图1所示的一段粗选流程进行二者不同配比的条件试验，试验结果如图5所示。

图5 混合捕收剂试验结果

从图5可以看出，随着混合捕收剂中Z－200比例的逐渐升高，精矿中铜品位总体呈上升趋势，铜回收率呈下降趋势，综合考虑，决定混合捕收剂中丁黄药与Z－200的比例为3∶1，此时粗精矿的铜品位为17.69%，铜回收率为83.55%，指标比单独用药好。2.4 Na2S用量条件试验

Na2S具有硫化作用，可以将氧化铜矿物表面硫化从而可以被黄药类捕收剂捕收，进而提高浮选回收率［10］。试验进行了Na2S用量条件试验，试验流程如图1所示。磨矿细度为－74μm占80%；捕收剂选用丁黄药与Z－200的混合捕收剂，用量为80 g／t；松醇油用量为20 g／t；浮选时间为4 min。试验结果如图6所示。

图6 Na2S用量条件试验结果

从图6可以看出，随着Na2S用量的增加，精矿品位和回收率呈急剧下降趋势，说明Na2S添加后对硫化铜矿物浮选产生了不利影响，因此后续试验决定不添加Na2S。

2.5 碳酸氢钠用量条件试验

碳酸氢钠是浮选常用的调整剂，它能调节矿浆pH值和矿浆电位，改善目的矿物的浮选性能。试验进行了碳酸氢钠的用量条件试验，试验流程如图1所示。磨矿细度为－74μm占80%；捕收剂选用丁黄药与Z－200的混合捕收剂，用量为80 g／t；松醇油用量为20 g／t；浮选时间为4 min。试验结果如图7所示。

从图7可以看出，随着碳酸氢钠用量的增大，粗精矿品位逐渐升高，直至800 g／t后有所下降；粗精矿回收率呈缓慢上升趋势。综合考虑选定碳酸氢钠用量为800 g／t。

2.6 全流程闭路试验

在条件试验的基础上，对该炉渣进行全流程闭路试验，试验流程如图8所示，试验结果见表3。

图7 碳酸氢钠用量条件试验结果

图8 全流程闭路试验工艺流程

表3 全流程闭路试验结果%

由表3可以看出，该炉渣采用实验室推荐的工艺流程，闭路试验可获得铜品位为24.16%，回收率为92.16%的铜精矿，尾矿铜品位为0.20%。

3 结 论

1.铜陵有色金冠铜业分公司铜闪速熔炼炉渣中主要成分为铁、硅、铜，其中铜含量为2.30%。铜的主要存在形式为硫化铜，其次以金属铜、氧化铜和其它形式存在。硫化铜矿物与磁铁矿、铁橄榄石矿物关系复杂。

2.试验发现，丁黄药对该炉渣的捕收能力较强，而Z－200的选择性较强，为结合两种捕收剂的优势，决定采用丁黄药与Z－200的混合捕收剂，试验结果表明丁黄药与Z－200比例为3∶1时指标最佳。

3.根据条件试验结果，在磨矿细度为－74μm占80%，捕收剂选用丁黄药与Z－200的混合捕收剂，粗选用量为80 g／t；调整剂选用碳酸氢钠，粗选用量为800 g／t时，全流程闭路试验可获得铜品位为24.16%，回收率为92.16%的铜精矿。

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Flotation Test Study of Copper Slag of Some Copper Corporation

JIN Yue
（Jinguan Copper Corporation，Tongling NonferrousMetals Group Co.，Ltd.，Tongling 244000，China）

In allusion to the copper flash smelting slag of Jinguan Copper Corporation，preceding the flotation experimental study and the proper grinding fineness，types and dosages of collectors and regulators were determined through the study.Under the best flotation condition and using themixed collector of butyl xanthate and Z－200，the laboratory closed－circuit test can produce a copper concentrate of24.16%Cu with a recovery of 92.16%，and the grade of copper in flotation tailings is 0.20%.The ore dressing index is ided.

copper slag；Jinguan Copper Corporation；mixed collector；copper sulphide

TD923＋1

A

1003－5540（2017）03－0013－03

2017－04－11

金 跃（1988－），男，助理工程师，主要从事选矿生产技术工作。