炼铜炉渣选矿的工艺研究与生产实践

一．            炼铜炉渣的几种主要类型

目前进入磨浮法选矿贫化的炉渣，按冶炼方式不同，可分为：熔炼渣（如诺兰达炉）、吹炼渣（如转炉）、还原渣（如电炉）等；按炉渣冷却方式不同，可分为：渣包缓冷渣、铸渣机铸渣、自然冷渣以及水淬急冷渣等，通常情况下，吹炼渣含铜品位较高，其次是熔炼渣，还原贫化渣最低，一般在1%以下。

二．            影响渣选指标的主要因素

1、炼铜炉渣自身特性的影响

1）、相比之下，吹炼渣子高氧势氛围产生，渣中铜呈金属态甚至于氧化态度比例相当较多，金属态度铜难磨细，比重又大，造成浮选困难，影响指标；氧化态的铜与硫化铜相比，可选性变差。熔炼渣的可选性相对改善。还原贫化渣，渣保持较好的还原氛围的前提下，可选性会进一步改善。

在冶炼过程中由于操作条件的变化会影响熔炼渣的组成成分和结构，从而影响选别效果。当熔炼渣过氧化时，会生产大量的氧化亚铜，将会使熔炼渣的铜回收率显著降低。对过氧化渣的物相和粒度分析表明，其硫化铜含量降低，磁性铁含量增加，铜相对细粒级含量比例增大，这些情况的出现不利于浮选分离。

2）、炉渣成分的影响

实践和分析表明，炉渣中铜品位高低，与选铜指标呈很强大正相关系，即炉渣中铜品位越高，其选 铜指标相对越好，反之也然。

研究表明，如果冶炼工序采用“高铁渣型”，有益于渣选铜回收率达提高，同时，炉渣中SiO2含量对选铜也有影响，即SiO2越高对选铜指标越不利。

3）、炉渣冷却方式的影响

渣包冷却渣可选性最好，铸渣机铸渣和自然冷渣较差，水淬急冷渣最差。让热液态炉渣充分缓冷，有利于渣中硫化态或金属态铜颗粒凝聚和长大，便于通过磨矿解离和浮选分离。生产实践中，用渣包缓冷渣入选已经成为趋势。

同样是渣包缓冷渣，但由于缓冷过程控制不同，也会明显影响选别指标，表1列出了不同冷却条件对转炉渣选铜效果的影响。

表1.   不同冷却条件对铜熔炼渣选别效果的影响

冷却条件	浮选指标
	产品名称	铜品位%	铜回收率%
在1150℃～1050℃的冷却速度0.5℃/min，到1050℃时投入水中冷却。	精矿	19.26	92.19
	尾矿	0.19	7.81
在1250℃～1000℃的冷却速度1℃/min，到1000℃时投入水中冷却。	精矿	25.45	92.24
	尾矿	0.20	7.76
在1250℃～1000℃的冷却速度3℃/min，到1000℃时投入水中冷却。	精矿	23.68	88.78
	尾矿	0.27	11.22
在1250℃～1000℃的冷却速度5℃/min，到1000℃时投入水中冷却。	精矿	23.79	84.18
	尾矿	0.40	15.82
在1250℃～1000℃的冷却速度10℃/min，到1000℃时投入水中冷却。	精矿	15.94	83.89
	尾矿	0.38	16.11
在1250℃时投入水中冷却。	精矿	14.68	54.45
	尾矿	0.80	45.55

4）、磨浮工艺控制的影响

影响渣选的磨浮工艺控制因素较多，归纳起来主要有：流程方案、磨矿效果、浮选药剂及用量、浮选矿浆浓度及浮选时间等。但最重要的因素莫过于磨矿效果，因为它不仅直接影响渣选指标，而且很大程度影响着渣选工程投资额，渣选电耗及磨矿球耗、衬板消耗等。

四、相关企业炼铜炉渣选矿的状况

1、大冶公司的炉渣选矿

大冶公司当前主要对诺兰达熔炼炉缓冷渣进行磨浮法贫化处理，年渣量约计33万吨，其中约有占渣总量5%左右的转炉自然冷渣混合一并入选。

采用“三段一闭路”碎矿工艺，破碎产品粒度为—12mm。

磨浮采用“阶磨阶选”流程，采用球磨机与旋流器构成两段磨矿分级。浮选采用“两粗两扫”流程，即第一段磨矿分级后进入粗选一，得主要部分的铜精矿，粗选一尾矿进入第二段磨矿分级后，进入粗选二，得另一部分铜精矿，粗选二的尾矿直接进入扫选一及扫选二，其尾矿直接排尾，扫选一的精矿直接返回到粗选一，扫选二的精矿返回到第二段磨矿分级作业。

相关参数控制及消耗：

1）  入选矿浆浓细度：粗选一浓度控制在45%～50%，细度控制在-0.074mm65%～70%；粗选二及扫选浓度控制在40%～45%，细度控制在60%～65%。

2）  药剂制度：用丁基黄药作捕收剂，总用量为120～150g/t；用松醇油作起泡剂，总用量为80～120g/t；

3）  钢球消耗：低铬球0.95kg/t。

4）  选矿总电耗：34～35kw.h/t。

5）  选矿指标：在渣含题铜品位3.0%～3.5%情况下，精矿品位可达28%～30%，尾矿品位一般控制在0.30%～.035%，选矿回收率为90.0%～92.0%。

精矿和尾矿分别进入浓密机浓缩和真空盘式过滤机得铜精矿和尾矿产品。

生产中发现，有时炉渣中随着有大小不同的金属铁件、有机或无机纤维、非炉渣块状或粉状物，不仅污染渣选工艺过程，影响渣选指标，甚至于卡住破碎设备，堵塞工艺管道，影响正常生产。因此，保持渣性及品位基本稳定，杜绝杂物掺入，是十分重要的。

2、江铜公司的炉渣选矿

江铜公司曾经有一座年处理能力15万吨转炉吹炼渣的渣选厂，后因冶化改造而配套建成年处理能力达180万吨的渣选厂，当前实际年处理渣量约计150万吨。其处理渣型主要为闪速炉熔炼——电炉贫化渣和闪速炉熔炼直排渣，约占渣总量的75%～80%，均经渣包缓冷入选，综合原渣品位约为2.0%～2.3%。

采用一段破碎工艺将渣矿破碎至-100毫米后直接进入磨浮工艺。

磨浮采用“两段磨后浮选”流程，磨矿采取二段磨矿分级作业，第一段采用半自磨配直线振动筛分级，第二段采用球磨机磨矿配两套旋流器组进行预先分级和检查分级。浮选采用“两粗一扫三精选”流程，粗选一直接出部分精矿，粗选二精矿通过三次选后出另一部分精矿，精选尾矿和扫选精矿返回至球磨机再磨，扫选尾矿直接抛尾。

相关参数控制及消耗：

1）入选矿浆浓细度：浮选粗扫选浓度控制在40%～45%，细度控制在-0.048mm80%～85%.

2）药剂制度：用Z-200做捕收剂，总用量为70～80g/t；用松醇油做起泡剂，总用量为30g/t。

3）钢球消耗：低铬球1.3～1.4kg/t。

4）选厂总电耗：60kw.h/t。

5）选矿指标：在渣含铜品位为2.0%情况下，精矿品位可达26%～27%，尾矿品位一般控制在0.30%左右，选矿回收率约为85.5%。

精矿和尾矿分别进入浓密机浓缩和陶瓷过滤机过滤得精矿和尾矿产品。

3、铜陵公司的炉渣选矿

铜陵公司利用尾期矿山金口岭矿选矿厂改造成一座兼选矿石和炉渣的选矿厂，当前年处理转炉吹炼渣（铸渣机铸渣）约计13万吨。

采用“两段一闭路”破碎流程将渣破碎至-10mm，进入磨浮系统。

磨浮采用“阶磨阶选”流程，第一段磨矿采用球磨机配螺旋分级机分级，第二段磨矿采用球磨机配旋流器预先分级和旋流器组检查分级。浮选采用“二粗一扫二精选”流程，粗选一精矿经精选二出精矿，粗选二精矿经精选一及精选二后出精矿，精选尾矿和扫选精矿返回至第二段球磨机再磨，扫选尾矿直接抛尾。

相关参数控制及消耗：

1）入选矿浆浓细度：浮选粗扫选浓度控制在35%～40%，二段细度控制在-0.048mm70%～75%.

2）药剂制度：用丁基黄药做捕收剂，总用量为100～120g/t；用松醇油做起泡剂，总用量为130g/t。

3）钢球消耗：低铬球1.5kg/t。

4）选厂总电耗：42～43kw.h/t。

5）选矿指标：在渣含铜品位为3.5%情况下，精矿品位可达25%，尾矿品位一般控制在0.43%左右，选矿回收率约为85%～90%。

精矿和尾矿分别进入浓密机浓缩，精矿浓缩底流进真空筒式过滤机过滤得精矿产品，尾矿浓缩底流进陶瓷过滤机得尾矿产品。

铜陵公司正在建设中的渣选厂，设计年处理电炉贫化——缓冷渣约计100万吨。