某锌窑渣回收银、碳选矿试验研究

刘 霞

（湖南有色金属研究院，湖南 长沙 410100）

某锌窑渣回收银、碳选矿试验研究

刘 霞

（湖南有色金属研究院，湖南 长沙 410100）

对湖南某锌冶炼厂的回转窑渣进行了浮选回收碳、银的试验研究。试验表明：采用优先浮碳，一粗一扫两精浮银流程，闭路试验得到碳品位75.48%、回收率为86.20%的精煤，从含银230g／t的锌窑渣中得到含银869g／t、回收率为71.38%的银精矿，较好地实现碳、银的高效浮选回收。

银；锌窑渣；浮选

锌窑渣是一种宝贵资源，但其综合回收利用是一个世界性技术难题。锌窑渣主要用于铺设路面、作水泥填料，大部分未得到合理使用，被堆积在全国各个冶炼锌厂，既占用大片土地资源，又容易造成环境污染，浪费社会资源［1～3］。随着银资源的不断减少和银需求的上涨，作为主要含银物料——锌窑渣已成为解决银需求的一种方法［4］。由于渣的性质复杂，银的赋存状态多样，回收方法颇多，效果各异。近年来，研究者就银回收进行了大量的试验研究［5］，但是存在银的回收率太低、银精矿品位不高［6］、处理成本高等问题。如何寻找更合理、更经济、更有效的回收工艺一直是研究者共同努力的方向。本文针对某锌厂提供的锌窑渣进行了碳、银综合回收利用的研究，从工艺矿物学研究入手，系统地进行了选矿工艺试验研究和分析，探寻最佳浮选工艺参数，提出了解决该类锌窑渣回收碳、银的工艺流程，为综合利用二次矿产资源、改善环境、提高企业生产效益和创造社会效益提供参考依据。

1 锌窑渣的性质

1.1 化学组成

锌窑渣是湿法炼锌时的浸出渣再配加40%～50%的碳粉，在回转窑内高温下提取锌、铅等金属后的残余物。湖南某锌冶炼厂的锌窑渣化学多元素分析见表1。

表1 锌窑渣化学多元素分析 %

从表1可以看出，主要金属元素有Pb、Zn、Cu、Fe、Ag等，含碳为21.37%，银含量达到230g／t，造渣成分有SiO2、CaO、Al2O3、MgO等。

1.2 矿物组成

窑渣中除了存在很多非晶质玻璃和炭质物外，结晶矿物有近20种，窑渣的主要矿物组成见表2。

表2 锌窑渣主要矿物（化合物）相含量 %

1.3 银、碳赋存状态及特征

炭质物主要呈细料粉末状嵌于窑渣孔隙中，或呈尘埃散布。碳作为还原剂的残余物，除多以独立包裹于硅酸盐相中外，亦见与硫化物及金属相在一起者，硫化物及金属相或充填于其孔隙中，或围绕焦粒周边集结，碳本身常包裹有Si-A1物质。

Ag2S为银的独立相，但其粒度较细，与其它主硫化物的关系密切，银多呈细小的硫化物与PbS一起为（Zn，Fe，Cu）S和FeS所包，部分存在于FeO中，但由于细粒不可能与其它相实现解离，故提高品位存在一定困难。银化学物相见表3。

2 选矿工艺流程试验

2.1 试验方案的确定

试验针对锌窑渣特性，窑渣中碳含量为20%左右，由于碳的天然可浮性较强，回收碳可以采用优先浮碳，银多呈细小的硫化物与PbS一起为（Zn，Fe，Cu）S和FeS所包，因此，可通过对硫化物的浮选来达到回收银的目的。锌窑渣回收碳、银原则工艺流程图如图1所示。

图1 锌窑渣回收碳、银原则工艺流程图

2.2 选碳条件试验

2.2.1 磨矿细度试验

回转窑中的碳银嵌布粒度不均匀，总体较细。为确定合理的磨矿细度，对锌窑渣进行了磨矿细度的条件试验。磨矿时间不同，细度不同，采用煤油作为捕收剂，用量为120g／t，2号油用量为2 400g／t，磨矿细度试验结果如图2和图3所示。

从图2和图3可知，兼顾碳回收率和银在精煤中的损失，以磨矿细度-0.074mm为63.94%浮煤比较适宜。

2.2.2 煤油用量

一段磨矿细度-0.074mm为63.94%时，煤油为捕收剂，试验中为变量，固定2号油用量为2 400g／t，煤油用量影响最终试验结果如图4和图5所示。

图2 磨矿细度对精煤中碳指标的影响

图3 磨矿细度对精煤中银指标的影响

图4 煤油用量对精煤中碳指标的影响

图5 煤油用量对精煤中银指标的影响

由图4和图5可以看出，适宜的煤油用量在120g／t左右，少了煤浮不干净，多了则造成银的上浮。

2.2.3 2号油用量

一段磨矿细度-0.074mm为63.94%时，煤油用量为120g／t，2号油用量为变量，2号油用量影响最终试验结果如图6和图7所示。

图6 2号油用量对精煤中碳指标影响

图7 2号油用量对精煤中银指标影响

从图6和图7看出，2号油用量达到2 600g／t，基本满足了浮煤的泡沫稳定。

2.3 选银粗选试验

2.3.1 磨矿细度试验

浮碳后尾矿进行银浮选试验，银捕收剂丁黄药和丁胺黑药用量为250g／t，煤油用量为120g／t，二段磨矿细度影响最终试验结果如图8和图9所示。

从图8和和图9结果来看，细磨显然有益于提高银的回收率。考虑生产中常用二次磨矿回路，控制二次磨矿-0.038mm达到55.78%，银的作业回收率也能达到65.42%。

2.3.2 选银煤油用量

浮碳后尾矿进行银浮选试验，二次磨矿-0.038mm为55.78%，丁黄药和丁胺黑药作为银捕收剂，用量为250g／t，煤油用量为变量，煤油用量影响最终试验结果如图10和图11所示。

图8 二段磨矿细度对银精矿中碳指标的影响

图9 二段磨矿细度对银精矿中银指标的影响

图10 浮银煤油对银精矿中碳指标的影响

图11 浮银煤油对银精矿中银指标的影响

从图10和图11结果来看，添加150g／t煤油，银的粗精矿品位和回收率最好。

2.3.3 选银捕收剂用量

浮碳后尾矿进行银浮选试验，丁黄药和丁胺黑药用量为变量，煤油用量为150g／t，银捕收剂用量影响最终试验结果如图12和图13所示。

图12 浮银捕收剂对银精矿中碳指标的影响

图13 浮银捕收剂对银精矿中银指标的影响

从图12和图13可以看出，兼顾了银品位和银回收率，添加250g／t捕收剂比较适宜。

2.4 全流程闭路试验

在经过一系列的条件试验及开路试验后，在条件试验的基础上，进行了闭路流程试验，试验结果见表4，试验流程如图14所示。

图14 锌窑渣回收碳、银闭路试验流程

表4 闭路试验结果 %

从表4可以看出，闭路试验获得的精煤含碳为75.48%，回收率为86.20%，银精矿品位为869g／t，回收率为71.38%，银得到了很好的回收，试验结果理想。

3 结 语

1.窑渣中未烧完的煤碳元素含量达到21.37%，且煤的天然可浮性较强，先用浮选的方法将煤选出；窑渣中银含量为230g／t，银在浸出渣中的形态比较复杂，硫化银及自然银占有80%左右；银多呈细小的硫化物与PbS一起为（Zn，Fe，Cu）S和FeS所包。

2.采用优先浮碳，一粗一扫两精浮银工艺流程。一段磨矿细度-0.074mm为63.94%时，煤油用量为120g／t，2号油用量为2 600g／t；银粗选时，磨矿细度-0.038mm为55.78%，丁黄药和丁胺黑药用量为250g／t，煤油用量为150g／t；闭路试验得到碳品位为75.48%，回收率为 86.20%的精煤，银品位为869g／t，回收率为71.38%的银精矿，试验效果较为理想。

［1］易武平.从锌窑渣中综合回收C、Ag、Cu、Fe等有价元素的研究［D］.长春：东北大学，2010.

［2］张登凯.锌窑渣综合利用研究［D］.长沙：中南大学，2004.

［3］黄开国，王秋风.从锌浸出渣中浮选回收银［J］.中南工业大学学报，1997，28（6）：530-533.

［4］程永彪.锌浸出渣银浮选工艺试验研究［D］.昆明：昆明理工大学，2010.

［5］陈卫华，邹学付.浅谈湿法炼锌浸出渣的综合回收［J］.金属矿山，2006，（1）：98-100.

［6］程永彪，文书明，吴文丽.浸出渣银浮选工艺试验研究［J］.云南冶金，2010，（10）：12-21.

Experimental Research on Recovery of C and Ag from Zinc Kiln Slag by Flotation

LIU Xia
（Hunan Research Institute of Nonferrous Metals，Changsha 410100，China）

The aim of the study is to recover C and Ag from a rotary kiln slag of a Hunan zinc smelting factory by flotation.The results of closed circuit test show that，in the situation of Ag grade of 230g／t in the rotary kiln slag，a carbon concentrate with a grade of 75.48%and carbon recovery of 86.20%was obtained by Preferential flotation and an Ag concentrade with a grade of 869g／t and Ag recovery of up to 71.38%was obtained by one roughing and two cleanings.The flotation flowsheet achieved better recovery of carbon and silver.

silver；zinc kiln slag；flotation

TD923

A

1003-5540（2015）01-0016-04

2014-08-26

刘 霞（1984-），女，工程师，主要从事固体废弃物资源综合利用与选矿工艺研究工作。