国内外铜渣的贫化

第8卷第1期

材　料　与　冶　金　学　报Vol 18No 11　收稿日期:2008210206.

　基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(50234040)　作者简介:曹洪杨﹙1980—﹚,男,辽宁辽阳人,东北大学博士研究生,E -m ail :caohongyang2004@1631com;隋智通(1940—),

男,山东烟台人,东北大学教授,博士生导师;冯乃祥(1944—),男,河北丰润人,东北大学教授,博士生导师.

2009年3月

Journal ofMaterials and Metallurgy

March 2009

国内外铜渣的贫化

曹洪杨1

,张　力1

,付念新1

,夏凤申2

,隋智通1

,冯乃祥

1

(1.东北大学材料与冶金学院,沈阳110004;2.葫芦岛有色金属集团公司,辽宁葫芦岛125003)

摘　要:介绍了铜渣的物质组成、国内外铜渣贫化的方法及国内外各种铜渣贫化分离方法的工业应用实例及分离效果,简述了从含铜炉渣中提取其他有价金属的方法,并扼要地介绍了“选择性析出与分离”技术在铜渣贫化与利用方面的可行性及应用.对未来铜渣的贫化分离的发展提出了一些看法.关键词:铜渣;贫化;提取;选择性析出;分离

中图分类号:X 758 文献标识码:A 文章编号:167126620(2009)0120033207

Rev i ew of copper sl ag im pover ish m en t

CAO H ong 2yang 1

,ZHAN G L i 1

,FU N ian 2xin 1

,X I A Feng 2shen 2

,SU I Z h i 2tong 1

,FE N G N ai 2xiang

1

(1.Schoo l of M aterials &M etallu rgy,N o rtheastern U n iversity,shenyang 110004,C h ina ;

2.H u Lu D ao N onferrous C orporation,H u L u D ao 125003,C h ina )

Abstract:C om positions,i m poverished m ethods &p ractical exa m p les of industry app lication,and separation effect of copper slag w ere revie w ed in th is paper .M ethods fo r extracting o ther valuable m etals from copper slag w ere briefly

summ arized .Feasibility and app lication of “selective p reci p itation and separation techn ique ”fo r copper slag i m poverishm en t and u tilization w as in troduced in brief .Som e vie w po in ts w ere p resen ted fo r the developm en t of copper i m poverishm en t and separation in the fu tu re .Key words:copper slag;i m poverishm en t ;extraction;selective p reci p itation;separation

我国每年仅铜冶炼渣就产出800多万t (其中含有400多万t 铁和近万t 铜),这些渣都是含有价金属化合物的复合矿冶金渣,具有数量大、粒度细、类型繁多、成分复杂等特点

[1]

.渣中含有Fe,Cu,Zn,Pb,Co,N i 等多种有价金属和少量贵金

属Au,Ag 等,其中铁的质量分数远高于我国铁矿石可采品位(TFe >27%).目前,铜冶炼渣的铜利用率不超过12%,铁利用率不足1%,大部分堆存在渣场,既占用土地又污染环境,也是资源的巨大浪费,已成为阻碍铜冶炼企业持续发展的重要因素.如何回收利用这部分宝贵的铜、铁等资源具有重要意义和相当可观的经济效益.本文在概括介绍有关研究成果的基础上,简述铜渣的贫化方法及应用.

1　铜渣的物质组成

不同冶炼工艺所产生的铜渣的组成(见表1)

有所不同.一般来说,炼铜炉渣的主要成分为铁硅酸盐和磁性氧化物.铁硅酸盐类矿物包括铁橄榄石、辉石类等;磁性氧化物包括铜锍化物、磁铁矿、磁黄铁矿、少量的金属铜、玻璃铁等

[2,3]

.由表1

可以看出,尽管铜冶炼方法不同,但冶炼所产生的

炉渣中都含有大量的Fe 和部分的Cu .如何选择适当的贫化方法,使渣中的有价组分(如Cu,Fe 等)得以回收利用,降低渣中有价组分的含量(目前,一般认为渣中铜的质量分数在012%以下就可以废弃),已得到了广泛的关注.

2　国内外铜渣的贫化方法

目前,铜渣的分离贫化方法主要包括火法、选矿法、湿法浸出、生物法、体还原法和高温氯化挥发法等.

211　铜渣的火法贫化分离

返回重熔和还原造锍是火法贫化分离的主要

方法[5],包括反射炉贫化、电炉贫化、真空贫化、

铜锍提取、直接电流电极还原、沸腾焙烧炉贫化、

渣桶、体还原、高温氯化挥发贫化等方法.

表1　各种冶炼方法的铜渣组成[4](质量分数)

Ta b l e1　Com po s iti o n o f som e typ e s copp e r s l a g(m a ss frac ti o n)%铜冶炼方法Si O2Fe O Fe3O4Ca O Mg O A l2O3S Cu

密闭鼓风炉

转炉

诺兰达法瓦纽科夫法

三菱法

艾萨法

I nco闪速熔炼闪速熔炼特尼恩特转炉31～39

16～28

22～25

22～25

30～35

31～34

33

28～38

2615

33～42

48～65

42～52

48～52

51～58

40～45

48～52

38～54

48～55

3～10

12～29

19～29

8

715

1018

12～15

20

6～19

1～2

015～110

111～214

5～8

213

1173

5～15

913

018～710

0～2

110～115

112～116

2

1161

1～3

7

4～12

5～10

015

112～415

2～6

012

4172

2～12

018

012～0145

115～710

512～719

0155～0165

0155～0165

218

111

0146～0179

018

0135～214

111～219

314

2153

2114

1

019

0117～0133

0146

21111　反射炉贫化法

转炉吹炼产生的渣因含铜较高,通常须返回

反射炉处理[6].将含铜和磁性氧化铁矿物高的炉渣分批装入反应器内,通过风口向熔池喷入粉煤、油或天然气,还原磁性氧化铁矿物,使渣中Fe

3

O4的质量分数降低到10%,停止喷吹,让熔融渣中铜锍和渣分离.反射炉贫化法具有炉膛大,产量高,可熔化大块回炉料(尤其是处理不易破碎的废铸件)等优点,但随着转炉返渣量的增大,进入

反射炉的Fe

3

O4也相应增加,同时渣含铜量也相

应增加,未被充分还原的Fe

3

O4积聚在炉床上形成炉结,降低反射炉的使用寿命.此外,炉床上升会使冰铜液位升高,影响放渣作业,也会增加铜的机械损失.

21112　电炉贫化法

矿热炉具有废气少、易于控制、能保证高温下有较强还原性等优点,可以提高熔渣温度,使渣中铜含量降低,有利于还原熔融渣中的氧化铜和回收细颗粒的铜粒子.电炉贫化法可以处理各种成分的炉渣,也可以处理各种返料.熔体中电流在电极间的流动产生的搅拌作用能够促进渣中的铜粒子的集聚长大.电炉贫化法的最大优点是真正实现了对铅、钴、锌等易溶解于酸中金属的回收[7],但电耗及碳质电极材料消耗较高,需要向电耗更低、电极消耗更少的直流电炉改进[8].

21113　真空贫化法

杜清枝等[9]开发出了炉渣真空贫化技术,使诺兰达富氧熔池炉渣1/2～2/3的渣层中铜的质量分数w(Cu)从5%降低到015%以下.真空贫化

的优点在于:能迅速减少Fe

3

O4的含量,降低渣的熔点、黏度和密度,提高渣-锍间的界面张力,促进渣—锍的分离;真空有利于迅速排出渣中的S O2气泡,并且气泡的迅速长大、上浮对熔渣起着强烈的搅拌作用,增大了锍滴碰撞合并的概率.此法存在的主要问题是成本较高,操作比较复杂. 21114　铜锍提取法

铜锍提取法是利用铜在渣与铜锍间的分配系数的差异,用液态铜锍作为提取相,使其与含铜炉渣充分接触,从而有效地提取溶解和夹杂在渣中的铜.S1Vaisburd等[10,11]对这种方法进行了深入的研究,并用于处理哈萨克斯坦的瓦纽科夫法产生的炉渣,得到Cu,Fe(Ⅱ)和S的质量分数分别为48190%,16148%和2211%的铜锍,弃渣中Cu 的质量分数降到0131%.

21115　直接电流电极还原法

在直流电场作用下,存在于熔渣中的铜锍液滴会产生电毛细运动,从而加速了铜锍与炉渣相的分离.铜锍液滴的电毛细运动与电场电位、表面电荷密度及铜锍液滴直径成正比,与熔渣黏度成反比.白厚善等[12]采用白银法所产生的含铜较高的炉渣为原料,采用直流电对炉渣进行直流电贫化,实验表明直流电对促进渣含铜的降低有较明显的作用,可在短时间内将渣中w(Cu)降至0120%～0130%左右.

21116　沸腾焙烧炉贫化法

铜渣中铜主要以CuS,Cu

2

S和N iS2形式存在.在铜渣的堆积过程中,被空气中的氧部分氧化,使铜中的硫化物变成较为复杂的硫酸盐类: Cu4[S O4][OH]6?H2O,并含有Fe3O4,BaS O4, Na2S O4?7H2O.氧化焙烧后,再经湿法浸取铜.

阜康冶炼厂铜渣处理工艺流程为:铜渣氧化沸腾焙烧—烟气制酸—焙砂硫酸浸出—浸铜滤液

43材料与冶金学报 第8卷

调配电积生产阴极铜—浸铜后渣还原.作为国内唯一处理铜低硫尾砂的焙烧装置,依靠铜渣自身氧化焙烧反应放出的热量来实现自热平衡沸腾氧化焙烧铜渣,首次解决了国际上低含硫、高品位、高密度铜精矿的全氧化焙烧的科技难题.其焙砂残硫越低,氧化越完全,铜的浸出率越高,而镍铁的浸出率越低[13].该方法具有流程短、投资少、达产达标周期短、金属回收率高和环保效果好等优点.

此外,还有渣桶、体还原、高温氯化挥发等方法.

212　铜渣的湿法浸出

湿法过程可以减轻火法贫化过程中高能耗及产生废气所造成的大气污染,其分离选择性好,更适合于处理低品位炼铜炉渣[14-16].张忠益等[17]对常压下铜渣中铜的浸出富集进行研究,得到渣中锌、铜的浸出率分别为68143%和98110%,铜浸出液经净化后所产粗铜富集渣品位大于70%. A1N1Banza等[18]对刚果铜熔炼渣(其中Cu,Co, Zn和Fe(Ⅱ)的质量分数分别为114%,017%, 819%和2019%)进行常压浸出研究,在硫酸溶液中用L I X984提取铜,然后用D2EHP A做稀释剂选择性地提取Co,Zn,再用不同浓度的硫酸溶液选择性地洗涤分离,Cu,Co,Zn的回收率可分别达到80%,90%和90%.Yunjiao L i等[19]采用氧化性酸高温压力浸出法贫化废熔炼渣回收有价金属,在氧分压为200～300kPa下,于250℃浸出2h,得到N i/Co,Cu,Zn和Fe的回收率分别为99%,97%,91%和212%.O1Herrer os等[20]在室温下采用氯气浸出反射炉渣和闪速炉渣得到75%～80%的铜和5%的铁.Ayse V ildan Bese 等[21]以水为介质的氯气溶解铜转炉渣,在较佳条件下得到Cu,Fe和Zn的回收率分别为98135%, 8197%和25117%.Ayse V ildan Bese[22]将超声波技术应用到从溶解于硫酸与硫酸铁混合物中的铜转炉渣中提取铜等有价金属,得到Cu,Zn,Co和Fe的提取率分别为89128%,51132%,69187%和13173%,证实超声波的应用可以提高有价元素的提取率.F1Carranza等[23]对三价铁盐浸出铜渣浮选尾矿提取铜进行研究,得到铜的提取率为66%,尾矿中w(Cu)由0178%降到0124%. Cuneyt A rslan等[24]利用硫酸化焙烧的方法从铜熔炼渣和转炉渣中回收铜、钴和锌,发现硫酸化焙烧温度和时间的增加对钴和锌的溶解效果不明显,而对铜的溶解效果显著.H1S1A ltundogan 等[25]在对铜转炉渣硫酸化浸出提取Cu,Co,Zn 和Fe的基础上,在浸出剂中加入重铬酸钾,发现

重铬酸钾的加入有利于铜的浸出,而Co,Zn和Fe 的提取率却降低.

湿法浸出的缺点是,试剂的酸性及腐蚀性较强,对浸出设备的耐酸和耐腐蚀性要求高,以及存在废水处理等环保问题.

213　选矿法贫化

选矿法贫化是依据有价金属赋存相的表面亲水、亲油性质,磁学性质和渣中各相密度的差别,通过重选、磁选和浮选分离来富集有价金属.渣的黏度大会阻碍含铜相晶粒的迁移聚集;晶粒愈细小,铜相中硫化铜的含量愈少,铜浮选难度愈大;弱磁性铁橄榄石比例越大,磁选时精矿降硅就越困难.炉渣中晶粒的大小、自形程度、相互关系及主要元素在各相中的分配与炉渣的冷却方式密切相关.缓冷过程中,炉渣熔体的初析微晶可通过溶解-沉淀形式成长,形成结晶良好的自形晶或半自形晶,聚集并长大成相对集中的独立相.

21311　浮选法

从富氧熔炼渣(如闪速炉渣)和转炉渣中浮选回收铜,在炼铜工业上已得到广泛应用[26].浮选法铜回收率高、能耗低(与电炉贫化、炉渣返回熔炼法比较),可以将Fe

3

O4及一些杂质从流程中除去,吹炼过程的石英用量将大幅度减少.铜浮选收率一般在90%以上,所得的精矿中铜锍的质量分数大于20%,尾矿中w(Cu)为013%～015%.王红梅等[27]提出闪速浮选的概念,即是一种回收磨矿-分级回路循环负荷中粗粒矿物的浮选技术,随着技术的成熟,有望在炉渣选矿应用中得到进一步推广.A1Sarrafi等[28]在对反射炉渣浮选回收铜的研究中发现R407作为捕收剂可获得品位为1216%,铜回收率为72%的铜精矿,同时发现缓冷熔渣中铜的回收率可达84%.浮选法虽然应用广、药剂用量小,但选矿药剂多数为有机物,有刺激性气味,且价格昂贵.

21312　磁选法

渣中强磁性组分有铁(合金)和磁铁矿.钴、镍相对集中在铁磁矿物中,铜在非磁相,因而磨细结晶良好的炉渣可以作为预富集的一种手段.由于有价金属矿物在渣中分布复杂,常有连生交代,且弱磁性铁橄榄石在渣中占的比例较大,因而磁选效果不尽如人意.目前,世界上有多家铜冶炼厂用选矿方法回收转炉渣中的金属铜,由此也产生了大量的选矿尾矿.贵溪冶炼厂选矿车间以转炉渣作为原料进行选别作业,回收其中的金属铜,尾

矿磁选后除Si O

2

的含量超标外,完全符合铁精矿

53

第1期 曹洪杨等:国内外铜渣的贫化

的要求[29].磁选法仅适用于各相的磁性有显著差别的矿物.因此在实际应用中有一定的局限性. 21313　重选法

重选法是根据渣中各种矿物相密度的不同来进行分离的方法.影响重选可选性的主要因素是密度和粒度.此外,可以采用联合法,即将磁选、重选和浮选结合起来作为铜渣贫化的方法.

214　生物法贫化

自20世纪50年代发现浸矿微生物以来,由于生物冶金具有无污染、有价元素综合回收率高、成本低等优点,此项技术得到了迅速发展[30].

铜的生物浸出常用的菌种为氧化铁硫杆菌、氧化硫杆菌等.微生物浸出包括微生物直接浸出和间接浸出两种.直接浸出是利用微生物生命活动过程中产生的一种酶,通过酶的酶解直接氧化硫化矿物,将不溶解的硫化物转化为可溶性的硫酸盐,同时生物获得生命所需的能量.间接浸出是在微生物和氧存在的条件下,将Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ),而Fe(Ⅲ)能氧化铜及其他有价金属.生物冶金将在稀有和贵重金属冶金生产中发挥更加重要的作用[31].矿物微生物技术的不足之处在于微生物浸出速率较慢、生产周期长,其关键是所使用的菌种活性不高,多为天然的菌种或经人工驯化的菌种,需要对育种工作进行进一步研究[32]. 215　奥斯麦特(Au sm e lt)贫化法

在冶炼过程中镍总是伴随铜存在于铜锍或粗铜中,钴则伴随铁不可避免地存在于转炉渣中(如果转炉渣返回到熔炼炉,则钴伴随铁不可避免地存在于熔炼渣中),因此可以在电炉中通过还原熔炼使钴以合金或锍的形式得以回收.奥斯麦特工艺是一种渣贫化铜、镍和钴的新的熔炼/还原工艺,利用顶部浸入式喷吹技术通过短处理周期使金属相分离来得到锍/金属[33].

近年来,Aus melt技术已经在国内外的铜冶炼厂广泛应用.同时,该技术也开始应用于铜渣中有价组分如铜、钴、镍的回收.Robert Matuse wicz[34]等利用奥斯麦特顶部浸没式吹炼技术对熔炼渣中的钴的回收进行了研究,取得了很好的效果. Stephen Hughes等[35]对Aus melt技术在铜渣中的应用做了详细的介绍.Aus melt的顶部浸入式喷吹工艺的效果已经在中试规模的应用中得到证实,可以在强氧化条件下回收铜、强还原条件下回收生铁.为了降低铜-镍熔炼中渣中钴的损失,该工艺发明了目的在于在转炉阶段优先分离铁的技术.该技术在Falconbridge工艺中得以实现,首先是铁和硫化物通过焙烧被部分氧化,然后在电炉中通过还原熔炼得到锍.在最近的DON工艺中,闪速熔炼后进一步通过水冶工艺得到高锍低铁的镍浓缩物,废电炉渣中钴的损失可下降30%,而应用传统的闪速熔炼和转炉熔炼的损失为50%.

3　国内外铜渣贫化实例

311　国内外选矿法贫化实例

我国江西铜业集团公司贵溪冶炼厂采用电炉贫化法处理闪速炉渣,由于弃渣中含铜较高,该厂通过缓冷电炉渣的浮选试验,确定了转炉渣和电炉渣混选工艺流程,包括一段粗磨、半自磨加球的破碎工艺以及两段磨矿、两段选别、选别中矿再磨返回二段磨矿的选别工艺流程.精矿和尾矿的脱水采用浓缩、过滤的两段脱水工艺.该项目投产后预计每年可从废弃的电炉渣中回收5000t金属铜.大冶有色金属公司冶炼厂采用加拿大诺兰达炼铜法炼铜,得到的炉渣中含铜品位高达4%,采用两段细磨后一段浮选,粗选直接得到精矿,在适当的浮选时间条件下,设置独立作业或采用两段粗选直接得到精矿的灵活流程,实现“早收多收”,选铜回收率明显提高,铜精矿中Cu,Au和Ag的收率分别达到94118%,80167%和69189%,品位分别为29184%,8147g/t和164122 g/t.

日立矿选厂处理日立矿冶所运输机冷却的铜转炉渣,其工艺流程为:以浮为主,浮磁联合;阶段磨矿流程;重视分级;设中间浮选,及时产出精矿.选矿中Cu,Fe和Au的回收率分别为95149%, 84154%和88169%,铜精矿中w(Cu)=29144%,铁精矿中w(Cu)和w(Fe)的质量分数分别为014%和46193%[36].小坂冶炼厂处理铜转炉渣的工艺流程特点为:三段磨选中第一段分级溢流单槽浮选出第一份铜精矿,第二段分级溢流经一粗二精浮选出第二份铜精矿,第三段对二段粗选底流再磨再选,其泡沫产物与第二段精选尾矿返第二段磨矿.弃渣中w(Cu)为0146%.肯尼科特公司处理犹他炼铜厂诺兰达反应炉产生的炉渣,该渣由渣罐缓冷后送浮选厂三段破碎两段磨浮,得到铜精矿品位为40%,铜收率为95%,尾矿中w(Cu)为0142%.

312　国内外火法贫化实例

B i p ra Gora等[37]通过碳热还原法回收金属元素,同时铜钴等被富集到富铁合金中.针对我国发明的“铜富氧熔池自热熔炼法”产生的炉渣含铜偏高的特点,陈海清等[38]采用火法强化贫化技术通过对炉渣硫化、还原、鼓风搅拌、提高炉渣温度

63材料与冶金学报 第8卷

等措施,对铜渣进行火法贫化工业试验,达到贫化炉渣,加快铜、渣分离,降低渣含铜的目的.结果表明,贫化后炉渣中w(Cu)为01466%,该工艺流程短、贫化炉结构简单、操作方便、对渣的适应性较强.

313　湿法贫化实例

丁明星[39]采用稀硫酸浸出w(Cu)为3%～8%的铜渣,并在酸化的硫酸铜溶液中加铁屑还原回收了w(Cu)高达9910%的纯铜粉.该方法工艺简单、安全、成本低、不需特殊设备,提高了铜冶炼厂的经济效益.Cuneyt A rslan[40]研究了通过硫酸化焙烧铜熔炼炉渣和转炉渣而回收铜、钴、锌等有价金属,回收率分别为88%,87%和93%.韶关冶炼厂采用两段氧化酸浸处理粗铜渣,综合回收其中的铜、铅、锑等有价金属,得到二级品以上的硫酸铜和主成分大于80%的Pb-Sb合金,铜、铅、锑的回收率高[41].我国的黄金冶炼厂如三门峡中原黄金冶炼厂、山东招远黄金冶炼厂等,采用焙烧—浸出—萃取—电积工艺从含铜金矿中回收生产阴极铜,阴极铜的生产能力已有1万t/a,给企业创造了很好的经济效益[42].

314　奥斯麦特法贫化实例

奥斯麦特公司已经在我国为中条山有色金属公司提供了奥斯麦特技术及项目的技术服务;在山西的侯马市建设了一座由铜精矿冶炼产出冰铜并进一步吹炼成粗铜的现代化铜冶炼厂,已成功地完成了试车;并正与云南锡业有限公司合作建立个旧锡冶炼厂.金昌冶炼厂引进奥斯麦特浸没式喷枪顶吹熔炼技术于2003年基本实现达产,日处理铜精矿900～1200t,电炉冰铜品位为48%～52%,渣中w(Cu)为016%～017%[43].

4　含铜炉渣中其他有价金属的提取根据过程物化反应及工艺的不同,从渣中提取其他金属的方法可大致分类为炉渣选矿、火法贫化及湿法分离[44].

炉渣选矿法是根据有价金属赋存相磁吸性能或经改性后表面亲水亲油性质的差别,可以通过磁选或浮选分离富集.

火法贫化采用返回重熔方式回收铜,产生的冰铜返回主流程;针对炉渣中钴、镍回收,采用在主流程之外的单独还原造锍.此外,将渣中有价金属通过焙烧转化或分离富集成水溶性的硫酸盐或氯化物的火法过程也是重要的预处理手段.

吴礼杰等[45]采用磨—浮—磨—浮—磁的选别流程,对贵溪冶炼厂转炉渣中的有价金属进行选别,在减少铜损失的同时综合回收了铁精矿.王珩等[46]对某炼铜厂转炉渣中的铜铁进行选别研究,提出了磨—浮—磁—中矿与磁性矿合并再磨—再浮—再磁的工艺流程,获得的铜精矿品位为19182%,铜回收率达85148%,还综合回收了渣中磁性氧化铁,实现了渣中铜和铁的分离.金川有色公司采用转炉渣电炉贫化—转炉吹炼—加压浸出回收钴的新工艺,钴回收率可提高5%～8%,能将钴最大限度保留在富钴冰铜中,N i,Cu, Co的回收率分别为90%,85%和60%.

5　铜渣的选择性分离

根据东北大学隋智通课题组[47～50]提出的炉渣“选择性析出分离”理论,采用“选矿与冶金结合”的方法,从源头上对渣进行“冶金改性”预处理,也就是利用由炉内放出熔融渣时的高温、高化学反应活性等有利条件,经改性处理,使分散在多种矿物相中的有价组分分别富集到单一的矿物相中(如含钛高炉渣中的钛组分选择性富集在钙钛矿相中),实现有价组分由分散到集中的转化,然后再促使富集了的有价组分的矿物相长大粗化,达到选矿分离的粒度要求(一般大于40μm),实现由细小到粗大的转化,从而有利于有价组分的选矿分离.

根据炉渣“选择性析出与分离”理论及铜渣组成的特点,我们采用在高温条件下改性,使渣中的铁尽可能的以磁铁矿相赋存,同时选择合适的温度制度及氧位,使渣中的铜以金属铜或是白冰铜的形式赋存,再经过磁选、重选和浮选等的方法完成渣中铜和铁的分离,实现铜渣作为二次资源的综合利用.

6　展　望

综上所述,铜渣资源的贫化有多种方法,选择渣贫化方法时要考虑铜价、所用铜渣的成分、冶炼厂的布局、设备的可获得性、影响生产流程因素、资金可能性以及环境保护、节能减排等的影响.

考虑到技术和经济因素,铜渣选矿贫化法将成为今后回收铜及分离其中有价金属的主要手段,对浮选药剂的选择将成为主要的研究方向;同时,铜渣的改性处理,使之更容易通过选矿贫化,也应该得到足够的重视和研究.此外,浮选后的尾矿仍有回收的可能性,要加大科研投入的力度,使之尽快提到日程上来.

参考文献:

[1]陈宇峰,陆晓燕.铜尾矿资源化的现状和展望[J].南通工

73

第1期 曹洪杨等:国内外铜渣的贫化

学院学报,2004,3(4):60-62.

(C hen Yu-feng,L u X iao-yan.T he state and p ros pects fo r

copper tailings as resou rces[J].Journal of N antong Institute of Technology,2004,3(4):60-62.)

[2]陈远望.智利铜炉渣贫化方法概述[J].世界有色金属,

2001,9:53-58.

(C hen Yuan-w ang.C leaning of copper s m elting slag in C hile

[J].W orld N onferrous M etals,2001,9:53-58.)

[3]曹景宪,王丙恩.中国铁矿的开发与利用[J].中国矿业,

1994,3(5):17-22.

(C ao Jing-xian,W ang B ing-en.C hina’s iron o re

developm ent and utilization[J].C h ina M in ing M agazine,

1994,3(5):17-22.)

[4]B anda W,M organ N,Eksteen J J.The ro le of slag m odifiers

on the selective recovery of cobalt and copper from w aste s m elter slag[J].M inerals Engineering,2002,15(11):899

-907.

[5]M oskalyk R R,A lfantantazi A M.R eview of copper

pyrom etallu rgical p ractice:today and tom o rrow[J].M inerals Engineering,2003,16:893-919.

[6]邢卫国.铜转炉渣返回对反射炉熔炼的影响[J].有色金

属,1997,6:6-9.

(X ing W ei-guo.Effect of copper converter slag recycle p rocess on reverberato r s m elting p rocess[J].N onferrous M etals,1997,6:6-9.)

[7]周永益.熔铜渣的贫化问题[J].摘译自苏《有色金属》,

1988,5:39-40.

(Z houYong-yi.D ilution of copper s m elting slag[J].Soviet U n ion N onferrous M etals,1988,5:39-40.)

[8]魏国忠,W.吾特,叶国瑞.直流矿热电炉中铜转炉渣的贫

化[J].东北大学学报,1989,10(4):388-393.

(W ei G uo-zhong,W.W uth,Ye G uo-ru i.

I m poverishm en t of copper converter slags by a labo ratory D.C

electric furnace[J].Jou rnal of N o rtheastern U n iversity,1989,

10(4):388-393.)

[9]杜清枝.炉渣真空贫化的物理化学[J].昆明工学院学报,

1995,20(2):107-110.

(D u Q ing-zhi.Physical chem istry of vacuum slag clean ing

[J].Jou rnal of Kun M ing U niversity of Science and Technology,1995,20(2):107-110.)

[10]V aisbu rd S,B erner A,B randon D G.,et al.Slags and m attes

in vanyukov’s p rocess fo r the extraction of copper[J].

M etallu rgical and M aterials T ransactions B,2002,33B:551

-559.

[11]V aisbu rd S,B randon D G,Kozhakhm etov S,et al.

Physicochem ical p roperties of m atte-slag m elts taken from

vanyukov’s fu rnace fo r copper extraction[J].M etallu rgical and M aterials T ransactions B,2002,33B:561-564.

[12]白厚善,金哲男,郎晓珍,等.炼铜炉渣的直流电贫化[C]//

中国有色金属学会.2002年全国铜冶炼生产技术及产品应用学术交流会:2002年全国铜冶炼生产技术及产品应用学术交流会论文集.2002:40-45.

(B ai H ou-shan,Jin Z he-nan,Lang X iao-zhen,et al.

D irect cu rren t i m poverishm en t of copper s m elting slag[C]//

The N onferrousM etals Society of C h ina.2002national copper s m elting p roduction techno logy and p roduct app lication of academ ic exchange.The essays of2002national copper s m elting p roduction techno logy and p roduct app lication of academ ic exchanges.2000:40-45.)

[13]李江平.铜渣在沸腾焙烧炉中的生产实践[J].新疆有色金

属,2004:27-30.

(L i Jiang-p ing.The P roduction and p ractice of copper s m elting slag in flu idizaing reacto r[J].X in jiang N onferrous M etals,2004:27-30.)

[14]昂正同.降低闪速熔炼渣含铜实践[J].矿冶工程,2002,11

(4):69-76.

(A ng Zheng-tong.P ractice in low ering copper con ten t in

flash s m elting slag[J],M ining and M etallu rgical Engineering,

2002,11(4):69-76.)

[15]吴桂明,黄晓芳.“分铜液净化渣”综合利用试验研究[J].

湿法冶金,1999,4:44-48.

(W u G ui-m ing,H uang xiao-fen.Experi m en tal research on com p rehensive u tilization of sedi m en t after separating copper [J].H ydrom etallurgy of C h ina,1999,4:44-48.)

[16]马育新.阜新冶炼厂铜渣加压酸浸研究[J].新疆有色金

属,1999,2:27-30.

(M a Yu-xin.Study of acid leach ing under p ressu re on copper s m elting slag from Fuxin s m elter dust[J].X ingjiang N onferrous M etals,1999,2:27-30.)

[17]张忠益,匡志恩,杨钢,等.铜渣中回收Zn、C u的试验研究

[J].云南冶金,2008,37(1):27-30.

(Zhang Zhong-yi,Kuang Zh i-en,Yang G ang,et al..test study on recovery Z n and C u from copper s m elting slag[J].

Yunnan M etallu rgy,2008,37(1):27-30.)

[18]B anza A N,G ock E,Kongolo K.B ase m etals recovery from

copper s m elter slag by oxidising leach ing and solvent extraction

[J].H ydrom etallurgy.2002,67:63-69.

[19]YunJiao L i,Perederiy Ilya,V ladi m iros G,et al.C leaning of

w aste s m elter slags and recovery of valuable m etals by p ressure oxidative leach ing[J].Jou rnal of H azardous M aterials,2008,

152:607-615.

[20]H erreros O,Q u iroz R,M anzano E,et al.C opper extraction

from reverberatory and flash fu rnace slags by ch lo rine leaching [J].H ydrom etallurgy,1998,49:87-101.

[21]A yse V ildan B ese,O s m an N uri A ta,C elik C afer,et al.

D eter m ination of the op ti m um conditions of dissolu tion of

copper in converter slag w ith chlo rine gas in aqueous m edia [J].C hem ical Engineering and Processing,2003,42:291

-298.

[22]A yse V ildan B ese.Effect of u ltrasound on the disso lution of

copper from copper converter slag by acid leach ing[J].

U ltrasonics Sonochem istry,2007,14:790-796.

[23]C arranza F,Iglesias N,M azuelos A,et al.Ferric leaching of

copper slag flotation tailings[J].M inerals Engineering,2008. [24]A rslan Cüneyt,A rslan Fat m a.R ecovery of copper,cobalt,

and zinc from copper s m elter and converter slag[J].

H ydrom etallu rgy,2002,67:1-7.

[25]A ltundogan H S,B oyrazli M,Tum en F.A study on the

sul phu ric acid leaching of copper converter slag in the p resence of dich rom ate[J].M inerals Engineering,2004,17:465

-467.

[26]张荣良.闪速炼铜转炉渣浮选为矿综合利用的研究[J].江

西有色金属,2001,15(1):31-35.

(Zhang R ong-liang.A study on the com p rehensive u tilization of floation tailings in flash s m elting fu rnace[J].

Jiangxi N onferrous M etals,2001,15(1):31-35.)

[27]王红梅,刘四清,刘文彪.国内外铜炉渣选矿及提取技术综

述[J].铜业工程,2006,4:19-22.

(W ang H ong-m ei,L iu Si-qing,L iu W en-biao.

Summ ary on copper slag beneficiation and its direct extraction bo th hom e and abroad[J].C opper Engineering,2006,4:19

-22.)

[28]Sarrafi A,R ahm atiB,H assan i H R,et al.R ecovery of copper

from reverberato ry furnace slag by flo tation[J].M inerals Engineering,2004,17:457-459.

[29]王珩.从炼铜厂炉渣中回收铜铁的研究[J].广东有色金属

学报,1998,18(2):56-65.

(W ang H eng.R ecovery of copper and iron in the converter slag from a copper s m elter[J].Jou rnal of G uangdong N on-

ferrous M etals,1998,18(2):56-65.)

[30]徐家振,金哲男,焦万丽.生物法贫化铜熔炼炉渣[J].有色

矿冶,2001,17(1):28-30.

83材料与冶金学报 第8卷

(X u Jia-zhen,Jin Zhe-nan,Jiao W an-li.C lean ing copper s m elting slag w ith bacteria[J].N on-ferrous M in ing and M etallurgy,2001,17(1):28-30.)

[31]木子.大有发展前途的生物冶金学[J].金属世界,2007

(3):55.

(M u Z i.P rom ising biom etallu rgy[J].M etal W o rld,2007

(3):55.)

[32]余水静,郭燕华,宋秋华.微生物选育技术在生物冶金中的

应用进展[J].矿业工程,2007,5(1):66-69.

(Yu Shu i-jing,G uo Yan-hua,Song Q iu-hua.A dvances of m icrobial screen ing and cu ltu ring in biom etallurgy[J].

M in ing Engineering,2007,5(1):66-69.)

[33]Piret N L,Sto lbert Partners.C lean ing copper and N i/C o slags:

the techn ical,econom ic,and environm en tal as pects[J].J OM,

2000,8:18.

[34]M atusew icz R,M ounsey E.U sing aus m elt techno logy fo r the

recovery of cobalt from s m elter slags[J].J OM,1998,50

(10):53–56.

[35]H ughes Stephen.App lying A us m elt technology to recover C u,

N i,and C o from slags[J].J OM,2000,8:30-33.

[36]转引自肖有茂.铜冶炼炉渣选矿贫化流程特点分析[J].江

西有色金属,1996,10(4):14-19.

(X iao You-m ao.A nalysis on the features of cleaning copper s m elting slag p rocess[J].Jiangxi N onferrousM etals,1996,10

(4):14-19.)

[37]G o ra B i p ra,Jana R K,Prem chand.C haracteristics and

u tilisation of copper slag–a review[J].R esou rces,

C inservation and R ecycling,2003,39:299-313.

[38]陈海清,李沛兴,刘水根,等.铜渣火法强化贫化工艺研究

[J].湖南有色金属,2006,22(3):16-18.

(C hen H ai-qing,L i Pei-xing,L iu Shu i-gen,et al.Study

on the strengthen ing dep letion of copper from coppers m elter slag by pyro-p rocess[J].H unan N onferrous M etals,2006,

22(3):16-18.)

[39]丁明星.从废铜渣中回收铜的研究[J].西昌师范高等专科

学校学报,2001,13(3):16-17.

(D ing M ing-xing.Study on recovery copper from w aste

copper s m elting slag[J].Jou rnal of X ichang Teachers C o llege,

2001,13(3):16-17.)

[40]C uneyt A rslan,Fat m a A rslan.R ecovery of copper,cobalt,and

zinc[J].N onferrous M ines,2003,32(4):19-23.

[41]朱海军.从粗铜渣中提取铜、铅、锑试验研究[J].有色矿

冶,2005,21(3):28-30.

(Z hu H ai-jun.T he experi m ental study of recovery of C u,

Pb and Sb from crude copper slag[J].N on-ferrous M in ing and M etallurgy,2005,21(3):28-30.)[42]刘大星.我国铜湿法冶金技术的发展[J].有色金属,2002,

54(3):6-10.

(L iu D a-xing.D evelopm ent of copper hydrom etallurgical p rocess in C h ina[J].N onferrous M etals,2002,54(3):6

-10.)

[43]林升叨,孙宜军.澳斯麦特熔炼技术在金昌冶炼厂的应用

实践[J].中国有色金属,2004,12(6):19-20.

(L in Sheng-dao,Sun Yi-jun.App lication of A us m elt techno logy in jinchang s m elter[J].C h ina N onferrous M etals,

2004,12(6):19-20.)

[44]凌云汉.从炼铜炉渣中提取有价金属[J].化工冶金,1999,

20(2):220-224.

(L ing Yun-han.R ecovery of m etal values from copper s m elting slags[J].Engineering C hem istry&M etallurgy,1999,

20(2):220-224.)

[45]吴礼杰.转炉渣中有价金属的选别[J].矿业研究与开发,

2001,21(4):29-31.

(W u L i-jie.Selective recovery of valuable m etals from ro tary furnace slag[J].M in ing R esearch and D evelopm ent,2001,21

(4):29-31.)

[46]王珩.炼铜转炉渣中铜铁的选矿研究[J].有色矿山,2003,

32(4):19-23.

(W ang H eng.Study on copper and iron concen trating from

coverter slag of copper s m elting[J].N onferrousM ines,2003,

32(4):19-23.)

[47]隋智通,郭振中,张力,等.含钛高炉渣中钛组分的绿色分

离技术[J].材料与冶金学报,2006,5(2):93-97.

(SU I Z hi-tong,GU O Zhen-zhong,ZHAN G L i,et al.

G reen separation technique of T i com ponen t from T i-bearing

blast fu rnace slag[J].Jou rnal of M aterials and M etallu rgy,

2006,5(2):93-97.)

[48]W ang M ing-yu,W AN G X ue-w en,H E Yue-hu,et al.

Isother m al p reci p itation and grow th p rocess of perovskite phase

in oxidized titanium bearing slag[J].T ransactions of N onferrous M etals Society of C hina,2008,2:459-462. [49]王明玉,张力,张林楠,等.含钛高炉熔渣氧化过程性能变

化特征[J].有色金属,2008,60(2):59-61.

(W ang M ing-yu,Zhang L i,Zhang L in-nan,et al.

C haracteristics change of T i-bearing m olten blast Fu rnace slag

under dyna m ic oxidation condition[J].N onferrous M etals,

2008,60(2):59-61.)

[50]W ang M ing-yu,Zhang L in-nan,Z hang L i,et al.Selective

en richm ent of T i O2and p reci p itation behavior of perovskite phase in titan ia bearing slag[J].T rans N onferrous M et Soc

C hina,2006,2:421-425.

93

第1期 曹洪杨等:国内外铜渣的贫化