关于内蒙古某铜渣300t/d选矿厂工程的资源可持续性二次利用浅析

张劲羽

【摘 要】矿产资源的节约与综合利用是我国资源战略发展的长期基本国策，具有重大经济与社会意义。铜渣长期无组织堆放不仅占用大量土地，同时还污染周围环境，尤为重要的是造成的矿产资源的浪费。因此利用二次资源进行高效回收成为实现资源可持续发展的重要途径。用选矿法对铜渣进行处理与传统火法熔炼法相比具有成本低、铜回收率高以及耗电少等优点，因此在铜渣的有价元素综合回收领域中占有重要地位。项目所采用选矿的的处理方案能有效提高冶炼水淬渣的经济价值，实现了铜元素的高效回收利用，换言之等同于有效提高冶炼过程铜的回收率，经济效益十分显著。

【关键词】铜渣 选矿 开发和利用

1铜渣选矿厂项目的发展展望

矿产资源作为国民经济持续发展的重要物质基础。固体废弃物是目前世界上唯一不断增长的潜在资源和财富。因此如何有效开发与利用固体废弃物已成为人们的共识。因此研究开发和利用铜炉渣资源具有重要的意义和十分可观的经济效益，是值得深入我们进行深入的研究与分析的新课题。

我国作为一个铜资源相对缺乏的国家，但是经济的迅猛发展使得我国又成为一个铜资源消耗的大国。据相关研究资料表明：我国已探测铜矿资源的储量为7050万t，仅占世界可开采铜矿资源的5.5%，已开发利用的资源达4100万t。目前其他尚未开发的铜矿资源其特点表现为：原矿品位不高、贫矿多富矿少、采选技术困难越来越大。同时我国铜矿平均品位不超过为0.8%，目前有效储量在200万t以上的矿床的品位很难超过1%。由于矿石品位较低的现状导致铜冶炼过程中会产生大量无用的炉渣。我国每年铜冶炼产渣约500万t，这些渣中含有大量贵金属和稀有金属，长期无组织堆放不仅占用大量土地，还造成严重污染环境，更是严重的是浪费了矿物资源。因此进行二次资源的高效开发利用是成为实现资源可持续发展的重要途径。

实践证明：用选矿法处理铜渣与传统火法熔炼法相比，具有成本低、铜回收率高和耗能少等优点，可以在铜渣的有价元素综合回收领域中发挥跟重要的作用。某公司于2011年就开始着手对铜渣进行采样分析和探索性实验，并在四家科研院所进行了可选性试验，并取得了较好的试验结果为开展下一步工作提供了可靠的技术支持。

2建设方案

2.1 工艺流程及指标

内蒙古某铜渣选矿厂规模为300t/d，年有效工作330天。选矿产品为铜精矿及含铁尾矿。原矿为企业现有冶炼厂产生的冶炼渣，冶炼渣通过汽车运输到选厂的原矿仓库及露天堆场，原矿块度不超过200mm。原矿品位：Cu 0.4%；Fe 50%。

炉渣的化学组成主要为铜、硅、铁。转炉渣一般含铜5%，其中9%～18%为金属铜。其中80%为硫化铜形式存在，含铁约50%左右。炉渣中的SiO2含量越高其粉碎性越差，而且高硅渣容易生成铜的硅酸盐导致难以回收。故转炉渣中的SiO2含量通常以不超过20%为宜。

本次设计中采用二段一闭路破碎方案，磨矿为二次连续磨矿磨矿细度为-200目90%，合格的矿浆经由一次粗选和二次扫选得最终的含铁尾矿，粗精矿再磨后细度为-400目95%，再磨后的矿浆经三次精选得到最终产品：铜精矿。

原矿品位：Cu ，4% ；

精矿品位：Cu ，25.50% ；

回收率： Cu ，92.50% ；

精矿量： 44.16t/d ；

尾矿量： 255.84 t/d 。

2.2 主要选矿设备

（1）破碎筛分设备。

给矿设备：GZ7S电振给料机，1台；粗碎设备： PE400×600 鄂式破碎机，1台；细碎设备：PYZ900 圆锥破碎机，1台；筛分设备：YA1530圆振动筛，1台。

（2）磨矿分级设备。

磨矿设备：Φ2100×3000溢流型球磨机，2台；分级设备：FX-250旋流器，4台；磨矿设备： Φ900×18000溢流型球磨机，1台；分级设备： FX-100旋流器，2台。

（3）浮选设备。

粗选一： XCFⅡ-4.0/ KYFⅡ-4.0浮选机，4台；

扫选一： XCFⅡ-4.0/ KYFⅡ-4.0浮选机，4台；

扫选二： XCFⅡ-4.0/ KYFⅡ-4.0浮选机，4台；

精选一： XCFⅡ-1.0/ KYFⅡ-1.0浮选机，3台；

精选二： XCFⅡ-1.0/ KYFⅡ-1.0浮选机，2台；

精选三： XCFⅡ-1.0/ KYFⅡ-1.0浮选机，2台。

（4）过滤设备。

铜精矿过滤：TT-4陶瓷过滤机，1台；

尾矿过滤设备：TT-12陶瓷过滤机，1台。

2.3工艺生产过程

粗破碎采用鄂式破碎机将矿石由200～0mm破碎至50～0 mm；然后通过带式输送机输送到筛分车间的圆振动筛进行筛分，筛上产品则由带式输送机返回破碎碎车间给入细碎圆锥破碎机，破碎后的产品又经带式输送机送至筛分间形成筛分闭路作业。筛下产品12～0mm经带式输送机送入粉矿仓中。

粉矿仓下设2台电振给料机将粉矿均匀给到给矿输送机上，将矿石送至溢流型球磨机中，球磨机排矿则进入旋流器，旋流器沉砂返回球磨机，溢流自流到砂泵池内，由泵扬送至旋流器，旋流器溢流进入搅拌槽；沉砂则进入溢流型球磨机中，球磨机排矿在给入泵池打入旋流器后形成闭路循环。矿浆进入搅拌槽经加药搅拌后自流到3槽浮选机和9槽浮选机进行一粗二扫的浮选。粗精矿则进入2台旋流器，旋流器沉砂给入溢流型球磨机，旋流器溢流经3槽浮选机和4槽浮选机进行三次精选，最终得到铜精矿产品。

3结语

矿产资源的节约与综合利用一直是我国资源战略发展的长期基本国策，具有重大经济与社会意义。

我国铜、铅、锌等有色金属产量储量丰富，但是巨大的消耗量使我国成为世界上最大的有色金属矿石进口国，矿石的短缺一直制约有色金属冶金工业的发展。加强对二次资源高效的开发利用对于缓解我国的矿石资源短缺现状有着积极的意义。目前我国铜矿资源具有品位低的特点，对应冶炼所产生的铜渣中二次资源含量不可忽视。目前铜渣的大量无组织堆积，一方面占用大量的土地，浪费资源；另一方面废渣中含有多种重金属离子在环境无阻碍释放，对土壤和周围水体产生环境危害。因此我们应该加强铜炉渣的资源无害化二次处理。本项目利用选矿的方案对提高减少冶炼水淬渣危害，实现了铜的高效回收利用。