矿冶工程杂志

Cu	Ni	Fe	Pb	Zn	As	Bi	Co	MgO	CaO	SiO₂
0.81	0.021	33.45	0.18	2.24	0.11	0.01	1.49	1.39	2.56	34.31

Cu	Ni	Fe	Pb	Zn	As	Bi	Co	MgO	CaO	SiO₂
0.81	0.021	33.45	0.18	2.24	0.11	0.01	1.49	1.39	2.56	34.31

相别	含量/%	占有率/%
氧化相	0.038	4.69
硫化相	0.615	76.90
金属相	0.070	8.60
铁结合相	0.078	9.60
其他	0.009	0.21
合计	0.810	100.00

相别	含量/%	占有率/%
氧化相	0.038	4.69
硫化相	0.615	76.90
金属相	0.070	8.60
铁结合相	0.078	9.60
其他	0.009	0.21
合计	0.810	100.00

试验编号	Z-200用量/（g·t^-1）
1	30	35	10	5	80
2	35	45	10	10	100
3	45	55	15	10	125
4	55	65	20	15	155
5	65	75	25	20	185

试验编号	Z-200用量/（g·t^-1）
1	30	35	10	5	80
2	35	45	10	10	100
3	45	55	15	10	125
4	55	65	20	15	155
5	65	75	25	20	185

试验编号	2^#油用量/（g·t^-1）
1	15	20	5	0	30
2	15	25	5	0	45
3	15	30	10	0	55
4	15	35	10	5	65
5	20	40	10	5	75
6	25	45	10	5	85

试验编号	2^#油用量/（g·t^-1）
1	15	20	5	0	30
2	15	25	5	0	45
3	15	30	10	0	55
4	15	35	10	5	65
5	20	40	10	5	75
6	25	45	10	5	85

产品名称	产率/%	铜品位/%	铜回收率/%
精矿1	1.97	26.40	64.17
精矿2	2.78	3.58	12.30
总精矿	4.75	13.03	76.47
尾矿	95.25	0.20	23.53
原矿	100.00	0.81	100.00

产品名称	产率/%	铜品位/%	铜回收率/%
精矿1	1.97	26.40	64.17
精矿2	2.78	3.58	12.30
总精矿	4.75	13.03	76.47
尾矿	95.25	0.20	23.53
原矿	100.00	0.81	100.00

某堆存铜渣中回收铜金属的选矿试验研究及生产应用

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罗春华 ¹^,² , 苏晓晖 ¹ , 陆斌刚 ¹ , 蒲银春 ¹ , 梁金荣 ¹

矿冶工程杂志 | 选矿 2024,44(1): 81-83

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矿冶工程杂志 | 选矿 2024, 44(1): 81-83

某堆存铜渣中回收铜金属的选矿试验研究及生产应用

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罗春华¹^,², 苏晓晖¹, 陆斌刚¹, 蒲银春¹, 梁金荣¹

作者信息

^1.镍钴共伴生资源开发与综合利用全国重点实验室，甘肃　金昌　737100

^2.金川镍钴研究设计院，甘肃　金昌　737100

罗春华（1982—），女，湖南怀化人，硕士，高级工程师，主要从事有色金属选矿技术研究。E-mail：chunhua.luo@jnmc.com

Reclaiming Copper Resource from Copper Slag: Beneficiation Test Research and Production Practice

Chunhua LUO¹^,², Xiaohui SU¹, Bingang LU¹, Yinchun PU¹, Jinrong LIANG¹

Affiliations

^1.National Key Laboratory of Nickel & Cobalt Associated Minerals Resources Development and Comprehensive Utilization, Jinchang 737100, Gansu, China

^2.Jinchuan Nickel Cobalt Research & Design Institute, Jinchang 737100, Gansu, China

出版时间: 2024-02-01 doi: 10.3969/j.issn.0253-6099.2024.01.018

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摘要

收起

对某堆存铜渣开展了工艺矿物学及选矿试验研究，并确定了回收其中铜金属的选矿工艺流程及参数。在原矿含铜0.81%条件下，以Z-200为捕收剂、2^#油为起泡剂，磨矿细度为-0.038 mm粒级占85%，采用快速浮选产出高品位铜精矿，再经一粗两扫两精优先浮选得到低品位铜精矿产品，可获得铜品位26.40%的高品位精矿和铜品位3.58%的低品位精矿，总铜精矿铜品位13.03%、铜回收率76.47%。该回收工艺已成功应用于工程化生产实践，实现了堆存铜渣中铜金属的回收利用。

关键词

铜渣 / 选矿试验 / 优先浮选 / 捕收剂 / 起泡剂 / 碳酸钠 / Z-200 / 铜精矿

Abstract

收起

A process mineralogy study and mineral processing tests were conducted for a copper slag with Cu grade of 0.81%, and a beneficiation flowsheet for recovering copper resource and its technical parameters were determined. With Z-200 and 2^# oil respectively as collector and frother, the slag was processed after being milled to a fineness of -0.038 mm 85%, and a high-grade copper concentrate with Cu grade of 26.40% was collected by fast preferential floatation, while a low-grade copper concentrate with Cu grade of 3.58% was obtained from a subsequent flotation process consisting of one stage of roughing, two stages of scavenging and two stages of cleaning, resulting in the total copper concentrate grading 13.03% Cu at 76.47% recovery. This copper-recovering technique has been successfully applied in commercial practice, showing that the comprehensive utilization of Cu metal resource in a copper slag can be actualized.

Key words

copper slag / beneficiation test / preferential floatation / collector / frother / sodium carbonate / Z-200 / copper concentrate

引用本文

罗春华, 苏晓晖, 陆斌刚, 蒲银春, 梁金荣. 某堆存铜渣中回收铜金属的选矿试验研究及生产应用. 矿冶工程杂志, 2024 , 44 (1) : 81 -83 . DOI: 10.3969/j.issn.0253-6099.2024.01.018

Chunhua LUO, Xiaohui SU, Bingang LU, Yinchun PU, Jinrong LIANG. Reclaiming Copper Resource from Copper Slag: Beneficiation Test Research and Production Practice[J]. Mining and Metallurgical Engineering, 2024 , 44 (1) : 81 -83 . DOI: 10.3969/j.issn.0253-6099.2024.01.018

正文

收起

矿产资源是不可再生资源，且随着矿产资源不断开采，可用矿产资源量越来越少。在铜渣选矿技术应用之前，铜冶炼系统产出的铜渣一直作为废渣堆存，不仅占用场地、浪费人力和资金、影响周围地下和大气环境，同时渣中含有的铜金属不能得到有效回收利用^[1-4]。本文以长期堆存的某铜渣样品为研究对象，开展了矿石工艺矿物特性和选矿回收铜金属的试验研究，掌握铜渣中铜矿物的工艺特性，得到选矿回收铜金属的磨浮工艺技术参数，取得较好的铜回收率指标，并在此基础上开展了工业应用，实现了资源再利用，获得了较好的经济效益。

1　铜渣样品性质

收起

某铜渣样品长期堆存于渣场，属于自然冷却渣型。铜渣中主要铜矿物为辉铜矿、斑铜矿、铜铅硫化物、铜锌硫化物；硅酸盐矿物为铁橄榄石、铁辉石；铁矿物有磁铁矿、含钛磁铁矿等。样品化学多元素分析结果见表1，铜化学物相分析结果见表2。该样品中主要有价金属为铜和铁，其他有价金属含量较低，有害元素砷、氧化镁含量均较低；样品中铜主要以硫化物形式存在。

2　试验结果及分析

收起

2.1　原则流程的确定

由铜渣样品工艺矿物学研究结果可知，该铜渣可回收的金属硫化物主要为辉铜矿、斑铜矿以及铜铅锌的硫化物，结合缓冷铜渣浮选技术，可采用浮选方法回收该铜渣中的铜金属^[5]。确定的试验流程见图1。

2.2　磨矿细度试验

该铜渣样品无矿物的缓冷结晶过程，铜矿物结晶粒度更细，需要细磨才能实现铜矿物单体解离^[6]。采用试验室MQ-Φ240×90小型球磨机进行磨矿试验，磨矿样品质量800 g，磨矿浓度75%，按图1所示流程开展了不同磨矿细度条件下的浮选试验，其中粗选1、粗选2、扫选1和扫选2的Z-200用量分别为45、55、15和10 g/t，粗选1、粗选2和扫选1的2^#油用量分别为15、35和10 g/t，结果如图2所示。结果表明，随着磨矿细度增加，精矿铜品位先增加后降低，铜回收率先快速增加后趋于平缓，铜回收率最高值为72%，尾矿中铜损失逐步降低。综合考虑，磨矿细度选择-0.038 mm粒级占85%。

2.3　捕收剂Z-200用量优化试验

Z-200为硫氨脂类捕收剂，有研究表明，它在黄铜矿表面上的吸附为化学吸附，对黄铜矿的捕收能力很强，是硫化矿的良好捕收剂^[7-8]。以Z-200为铜捕收剂，在磨矿细度-0.038 mm粒级占85%条件下，进行了捕收剂Z-200用量优化试验，药剂用量条件见表3，结果见图3。随着Z-200用量增加，铜品位下降，铜回收率提高。综合考虑，确定适宜的Z-200总用量为125 g/t。

2.4　起泡剂2^#油用量优化试验

2^#油与捕收剂Z-200联合浮选铜矿物具有较好的效果。在磨矿细度-0.038 mm粒级占85%，捕收剂Z-200总用量125 g/t条件下，进行了2^#油用量试验，药剂用量条件见表4，结果见图4。试验过程中发现，随着2^#油用量增加，浮选泡沫变丰富；但2^#油用量过大时，浮选泡沫发黏，不利于浮选。由图4可知，随着2^#油用量增加，铜精矿品位下降，铜回收率上升。综合考虑，适宜的2^#油总用量为65 g/t。

2.5　全流程闭路试验

在条件试验基础上，开展了全流程闭路试验，试验流程如图5所示，结果见表5。铜渣含铜0.81%，在磨矿细度-0.038 mm粒级占85%，捕收剂Z-200总用量125 g/t、起泡剂2^#油总用量65 g/t条件下，可获得产率4.75%、铜品位13.03%、铜回收率76.47%的铜精矿。

3　堆存铜渣的工程化生产应用

收起

以小型试验技术参数为依据，开展了堆存铜渣的工程化生产应用。首先，对长期堆存于渣场的老铜渣进行预筛分、破碎并与细粒镍渣、白烟灰分离后，用运输车运送至渣池备用。之后，备用物料进入系统，先由颚式破碎机破碎至-200 mm，然后采用Φ5.8 m×5.8 m半自磨机和Φ5.5 m×9.5 m溢流球磨机磨矿，磨矿产品细度达到-0.038 mm粒级占70%左右。磨矿后的溢流进入浮选流程，通过两次粗选、两次扫选、两次精选和一次精扫选，产出铜精矿和尾矿，采用高效浓密机浓缩、陶瓷过滤机过滤两段脱水流程。

工业应用过程中，对存在的问题进行分析及整改并不断优化工艺条件，最终获得的精矿铜品位12%～13%，铜回收率75%左右。经过半年的生产应用，铜渣选矿车间已处理老铜渣37.1万吨，回收铜金属量约2 080 t，除去生产成本，产生利润值约580万元，创造了较好的经济效益。

4　结论

收起

1）某铜渣样品主要有价金属为铜、铁，含量分别为0.81%、33.45%，有害或不利元素砷、氧化镁含量较低；铜主要以硫化物形式存在，可回收的铜矿物主要为辉铜矿、斑铜矿以及铜铅锌的硫化物。

2）通过工艺条件优化研究，确定了堆存铜渣选矿处理的药剂制度、工艺流程等，闭路试验获得了产率4.75%、铜品位13.03%、铜回收率76.47%的铜精矿。

3）通过工业生产应用，实现了堆存铜渣的工程化应用，经过半年的生产应用，共处理老铜渣37.1万吨，回收铜金属量约2 080 t，除去生产处理成本，产生利润值约580万元，实现了老铜渣二次资源挖潜增效、变废为宝，减少了固体废弃物堆存量，获得了较好的经济收益。

参考文献

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文献

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参考文献引证文献

排序方式：

[1]

吴尧, 邓朝安, 夏自发. 铜渣选矿工艺在我国的应用现状[J]. 采矿工程, 2022(2): 40-42.

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薛超龙, 李慧, 梁精龙, 等. 铜渣资源回收的研究现状及展望[J]. 中国冶金, 2022, 32(2): 108-114.

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王林松, 高志勇, 杨越, 等. 铜渣综合回收利用研究现状[J]. 化工进展, 2021, 40(10): 5237-5250.

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谢文东, 陈雯, 沈强华, 等. 选矿技术贫化铜渣的研究进展[J]. 有色金属科学与工程, 2020, 11(4): 91-97.

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张淑会, 王宝勇, 兰臣臣, 等. 铜渣中有价金属元素回收技术的研究现状及展望[J]. 中国有色冶金, 2022(3): 84-93.

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罗仁昆, 吴星琳, 王俊娥, 等. 铜渣高温浮选药剂遴选与药剂制度优化研究[J]. 矿冶工程, 2021, 41(1): 33-36.

[8]

余志翠. 浮选药剂Z200在某铜渣选矿中的应用研究[J]. 世界有色金属, 2019, 39(2): 29-30.

2024年第44卷第1期

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doi: 10.3969/j.issn.0253-6099.2024.01.018

接收时间：2023-08-13
首发时间：2026-03-20
出版时间：2024-02-01

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收稿日期：2023-08-13

基金

作者信息

^1.镍钴共伴生资源开发与综合利用全国重点实验室，甘肃　金昌　737100

^2.金川镍钴研究设计院，甘肃　金昌　737100

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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TxT

Cu	Ni	Fe	Pb	Zn	As	Bi	Co	MgO	CaO	SiO₂
0.81	0.021	33.45	0.18	2.24	0.11	0.01	1.49	1.39	2.56	34.31

MgO

CaO

SiO₂

0.81

0.021

33.45

0.18

2.24

0.11

0.01

1.49

1.39

2.56

34.31

相别	含量/%	占有率/%
氧化相	0.038	4.69
硫化相	0.615	76.90
金属相	0.070	8.60
铁结合相	0.078	9.60
其他	0.009	0.21
合计	0.810	100.00

相别

含量/%

占有率/%

氧化相

0.038

4.69

硫化相

0.615

76.90

金属相

0.070

8.60

铁结合相

0.078

9.60

其他

0.009

0.21

合计

0.810

100.00

试验编号	Z-200用量/（g·t^-1）
1	30	35	10	5	80
2	35	45	10	10	100
3	45	55	15	10	125
4	55	65	20	15	155
5	65	75	25	20	185

试验编号

Z-200用量/（g·t^-1）

粗选1

粗选2

扫选1

扫选2

合计

100

125

155

185

试验编号	2^#油用量/（g·t^-1）
1	15	20	5	0	30
2	15	25	5	0	45
3	15	30	10	0	55
4	15	35	10	5	65
5	20	40	10	5	75
6	25	45	10	5	85

试验编号

2^#油用量/（g·t^-1）

粗选1

粗选2

扫选1

扫选2

合计

产品名称	产率/%	铜品位/%	铜回收率/%
精矿1	1.97	26.40	64.17
精矿2	2.78	3.58	12.30
总精矿	4.75	13.03	76.47
尾矿	95.25	0.20	23.53
原矿	100.00	0.81	100.00

产品名称

产率/%

铜品位/%

铜回收率/%

精矿1

1.97

26.40

64.17

精矿2

2.78

3.58

12.30

总精矿

4.75

13.03

76.47

尾矿

95.25

0.20

23.53

原矿

100.00

0.81

100.00