赞比亚某冶炼铜渣的综合利用

2021-05-24袁喜振尹明水单志强

矿产综合利用 2021年2期

袁喜振，尹明水，单志强

（1. 中国有色矿业集团非洲矿业有限公司，赞比亚基特韦 22592；2. 索尔维氰特化工（上海）有限公司，上海 201108；3. 柳州职业技术学院环境与食品工程学院，广西桂林 541004 ）

非洲赞比亚铜矿资源丰富，近些年吸引力了众多的中国矿山企业进行开发利用[1-2]。赞比亚的铜矿资源主要以硫化矿为主，铜冶炼工艺也多为火法冶炼，进而得到粗阳极铜。因每年火法冶炼生产过程中产生了大量的铜渣，而部分铜渣品位较高，如果直接丢弃，既污染环境又会造成资源的浪费。所以，如何高效回收利用这部分含铜废渣，越来越引起相关铜矿企业的高度重视。本文将针对废渣中铜资源的回收问题，对赞比亚某地堆存大量铜渣开展浮选优化实验，为工业化回收利用该资源探索出一个简单易行的选矿方案。

1 原矿性质

铜渣中铜主要以硫化铜、金属铜的形式存在，少量铜呈包裹形式存在。脉石矿物主要为磁铁矿和石英。铜渣的化学多元素分析和物相分析，结果见表1、2。

表1 铜渣化学多元素分析结果/%Table 1 Chemical analysis results of multi-elements of the run-of- copper slag

表2 铜的化学物相分析结果Table 2 Analysis results of copper phase

2 选矿实验

为了合理利用这部分资源，在参考了大量行业专家的研究[3-5]并结合大量生产实践经验后，对铜渣采用常规的浮选流程和常规药剂进行浮选实验，以期获得品位和回收率都比较满意的铜精矿。因此对该铜渣进行浮选条件的优化。

2.1 磨矿细度实验

适当的磨矿细度对于矿石中有用矿物的充分解离至关重要。在石灰用量500 g/t、硫化钠用量200 g/t、捕收剂丁黄药用量80 g/t 条件下，进行磨矿细度条件实验，结果见图1。

图1 磨矿细度实验结果Fig.1 Results of grinding fineness

由图1 可以看出，随着磨矿细度的增加，铜精矿中的铜品位和回收率均先升高后降低。综合考虑，磨矿细度以-0.074 mm 75%为宜。

2.2 石灰用量实验

添加适量的石灰可以调节矿浆pH 值，有利于铜矿物浮选，并可抑制黄铁矿脉石。在磨矿细度-0.074 mm 75%、硫化钠用量200 g/t、丁黄药用量80 g/t 的条件下，进行石灰用量条件实验，结果见图2。

图2 石灰用量实验结果Fig.2 Results of dosage of lime

由图2 可以看出，随着石灰用量的增加，铜精矿的铜品位和回收率均出现先升高后下降的趋势。综合考虑，粗选石灰用量以500 g/t 为宜。

2.3 硫化钠用量实验

由于铜渣堆存时间长，考虑部分硫化矿物表面形成了氧化物薄膜，影响铜矿物的回收。因此考虑适当添加硫化钠以活化被氧化的硫化铜矿物。由于硫化钠在浮选中的多重作用，使得硫化钠在实际生产中不好控制：适当添加硫化钠可以提高精矿的铜回收率，但硫化钠用量不足，起不到预想的作用；若是用量过多，又会对易浮的硫化矿起到抑制作用，降低精矿的铜的回收率[6]。因此，在磨矿细度-0.074mm 75%、石灰用量500 g/t、丁黄药用量80 g/t 的条件下，进行抑制剂硫化钠用量条件实验，结果见图3。