某锌冶炼渣回收铜的工艺研究

景高贵; 倪章元; 孙伟; 高志勇

doi:10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.05.015

某锌冶炼渣回收铜的工艺研究

1.
中南大学资源加工与生物工程学院，湖南长沙 410083

2.
中南大学战略含钙矿物资源清洁高效利用湖南省重点实验室，湖南长沙 410083

基金项目:
国家自然科学基金（51774328，51404300）；湖南省自然科学基金（2018JJ2520）；湖湘青年英才计划（2018RS3011）

详细信息

作者简介: 景高贵(1992-), 男, 河南安阳人, 博士研究生

通讯作者: 高志勇(1985-), 男, 山西吕梁人, 教授, 博士生导师, E-mail:zhiyong.gao@csu.edu.cn

中图分类号: TD952.1;X758

收稿日期: 2020-05-15

刊出日期: 2020-10-25

Copper Recovery from a Zinc Smelting Slag

1.
School of Minerals Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, China

2.
Key Laboratory of Hunan Province for Clean and Efficient Utilization of Strategic Calcium-containing Mineral Resources, Central South University, Changsha 410083, China

More Information

Corresponding author: GAO Zhiyong, zhiyong.gao@csu.edu.cn

Received Date: 15 May 2020

Publish Date: 25 October 2020

摘要

摘要:
湖北某锌冶炼渣铜品位约为1.01%，铜主要以类质同象形式赋存于磁黄铁矿中，其次是铁氧化物（磁铁矿和赤铁矿）中，主要脉石矿物为玻璃质等。该论文首先研究锌冶炼渣的矿物组成及铜的赋存状态，之后分别对原渣样品和渣磁选除铁尾矿进行了选铜工艺试验，探索了不同种类抑制剂和捕收剂对铜金属回收的影响。结果表明，原冶炼渣样粗选采用丁铵黑药+乙硫氮组合捕收剂，经过1次粗选、2次精选和1次扫选开路选别流程，可以得到铜品位5.10%、回收率66.09%的铜精矿。冶炼渣磁选除铁尾矿粗选采用丁铵黑药捕收剂，经过1次粗选、2次精选和1次扫选开路选别流程，可以得到铜品位3.45%、相对磁选尾矿回收率57.61%的铜精矿。
- 锌冶炼渣 /
- 磁黄铁矿 /
- 磁铁矿 /
- 赤铁矿 /
- 浮选
Abstract:
The copper grade of a complex zinc smelting slag from Hubei is around 1.01%. The main occurrence state of the copper is in the form of isomorphism in pyrrhotite, then is in the iron oxide (magnetite and hematite). Gangue minerals are mainly glassiness. After researching the mineral composition and copper occurrence state, the experiments on recovery of copper were carried out for raw smelting slag samples and tailings after magnetic separation, respectively. The influence of different types of activators and collectors on copper recovery was launched. The results indicate that, using combined collectors of ammonium aerofloat + ethyl thiocarbamate for roughing process of raw smelting slag samples, adopting open-circuit flotation technological flowsheet of one roughing, two cleaning and one scavenging, copper concentrate with a copper grade of 5.10% and recovery of 66.09% can be obtained. Using collector of ammonium aerofloat for roughing process of raw smelting slag tailings after magnetic separation, adopting open-circuit flotation technological flowsheet of one roughing, two cleaning and one scavenging, copper concentrate with a copper grade of 3.45% and recovery of 57.61% can be obtained.
- zinc smelting slag /
- pyrrhotite /
- magnetite /
- hematite /
- flotation

HTML全文

图 1 锌冶炼渣矿物解离度及嵌布特征(1:磁黄铁矿；2：磁铁矿-赤铁矿；3：闪锌矿；4：玻璃质；其他为石英等脉石矿物)

Figure 1.

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图 2 磨矿时间对磨矿细度的影响

Figure 2.

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图 3 活化剂种类对铜品位和回收率的影响

Figure 3.

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图 4 捕收剂种类对铜品位和回收率的影响

Figure 4.

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图 5 矿浆pH值(活化剂H₂SO₄用量)对铜品位和回收率的影响

Figure 5.

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图 6 磨矿细度对铜品位和回收率的影响

Figure 6.

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图 7 锌冶炼渣开路试验流程

Figure 7.

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图 8 锌冶炼渣磁选尾矿开路试验流程

Figure 8.

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表 1 锌冶炼渣样的矿物组成

Table 1. Analysis results of mineral composition of zinc smelting slag

Mineral	Pyrrhotite (Cu)	Pyrite	Sphalerite	Magnetite-Hematite	Glass_FeCaAlSiO	Fayalite-Glass_FeSiO	Diopside-Glass_CaSiO	Plagioclase-Glass_KCaAlSiO	Quartz	Dolomite	Hedenbergite	Other
Content/%	9.01	0.07	5.68	9.11	56.60	7.39	5.45	4.08	1.25	0.24	0.17	0.95

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表 2 锌冶炼渣样中Cu的赋存状态

Table 2. Cu occurrence state of zinc smelting slag

Mineral	Chalcopyrite	Bornite	Chalcocite	Pyrrhotite (Cu)	Sphalerite	Magnetite-Hematite	Glass_FeCaAlSiO	Fayalite-Glass_FeSiO	Diopside-Glass_CaSiO	Plagioclase-Glass_KCaAlSiO	Kaolinite-Glass_AlSiO	Total
Cu Content/%	34.5	60.1	79.8	6.58	0.79	3.05	0.10	0.13	0.03	0.06	0.05	1.01
Cu distribution/%	0.45	1.07	0.83	58.75	4.43	27.52	5.62	0.94	0.16	0.16	0.07	100

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表 3 捕收剂用量对铜品位和回收率的影响

Table 3. Effect of collector dosage on copper grade and recovery

Collector dosage g/t	Products	Yield/%	Grade/%	Recovery/%
200+200	Cu rough concentrate	32.5	2.11	67.91
	tailings	67.5	0.48	32.09
	slag	100.00	1.01	100.00
300+200	Cu rough concentrate	36.68	2.17	78.12
	tailings	63.32	0.35	21.88
	slag	100.00	1.02	100.00
450+200	Cu rough concentrate	40.5	2.01	80.85
	tailings	59.5	0.32	19.15
	slag	100.00	1.01	100.00
300+100	Cu rough concentrate	31.94	2.28	70.39
	tailings	68.06	0.45	29.61
	slag	100.00	1.03	100.00
300+300	Cu rough concentrate	33.78	2.31	76.61
	tailings	66.22	0.36	23.39
	slag	100.00	1.02	100.00

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表 4 锌冶炼渣开路浮选试验结果

Table 4. Open-circuit test results of smelting slag

Product	Yield/%	Cu grade/%	Zn grade/%	Fe grade/%	Cu recovery/%
Concentrate	13.34	5.10	10.05	27.37	66.09
Middling 1	6.81	1.08	1.61	23.98	7.18
Middling 2	18.92	0.61	1.19	21.96	11.16
Middling 3	17.11	0.42	0.65	16.49	7.02
Tailings	43.82	0.20	1.08	24.16	8.55
Slag	100.00	1.03	2.26	22.85	100.00

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表 5 锌冶炼渣磁选尾矿开路浮选试验结果(相对磁选尾矿的试验结果)

Table 5. Open-circuit flotation test results of the tailings after magnetic separation

Product	Yield/%	Cu grade/%	Zn grade/%	Fe grade/%	Cu recovery/%
Concentrate	12.38	3.45	10.40	25.95	57.62
Middling 1	7.28	0.73	1.61	15.77	7.17
Middling 2	14.79	0.62	2.48	15.93	12.37
Middling 3	15.88	0.44	1.91	10.95	9.43
Tailings	49.67	0.20	1.28	14.32	13.41
Flotation feed	100.00	0.74	2.71	15.57	100.00

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