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    我們的位置:首頁(yè) - 花城珠江電纜講講銅冶煉渣的選礦技術(shù)和難點(diǎn)
    發(fā)布時(shí)間:2023.12.11 新聞來(lái)源:珠江電纜_廣州花城珠江電纜有限公司 瀏覽次數:

    1.銅鍛煉渣的品種

    在火法銅鍛煉進(jìn)程中,一般經(jīng)過(guò)熔煉、吹煉、精粹三個(gè)工序產(chǎn)出粗銅或陽(yáng)極銅,陽(yáng)極銅經(jīng)過(guò)電解精粹成為電解銅。吹煉渣回來(lái)熔煉工序,精粹渣回來(lái)吹煉工序;熔煉渣、吹煉渣有的工廠(chǎng)依據工藝需求裝備火法貧化工序,因而會(huì )發(fā)生貧化渣。熔煉爐選用的傳統設備為鼓風(fēng)爐、反射爐、電爐等,新建的現代化大型銅鍛煉廠(chǎng)多選用比較先進(jìn)的工藝,歸納起來(lái)有兩類(lèi),一類(lèi)是懸浮熔煉工藝,比方祥光銅業(yè)的旋浮熔煉、奧托昆普的閃速熔煉、INCO氧氣閃速熔煉和德國KHD公司的CONTOP接連頂吹熔煉等;請關(guān)注花城珠江電纜另一類(lèi)是熔池熔煉工藝,比方諾蘭達熔煉法、三菱法、瓦紐科夫法、艾薩法和白銀法等。吹煉爐以選用臥式轉爐為主,少數選用虹吸式轉爐、三菱法吹煉爐和接連吹煉爐。由奧托昆普和肯尼科特一起研制的閃速吹煉、祥光銅業(yè)研制旋浮吹煉現已成功用于工業(yè)化出產(chǎn),正逐漸開(kāi)展成為干流趨勢。精粹廣泛選用回轉式精粹爐,只需極少數選用反射爐。

    銅鍛煉渣又稱(chēng)銅渣,按處理辦法不同分為火法銅鍛煉渣和濕法銅鍛煉渣,火法銅鍛煉渣又稱(chēng)銅鍛煉爐渣或銅冶金爐渣,濕法銅鍛煉渣又稱(chēng)銅浸出渣或銅浸渣。依照火法鍛煉工藝又分為熔煉渣、吹煉渣、精粹渣和貧化渣,依照設備不同分為鼓風(fēng)爐渣、閃速爐渣、電爐渣、轉爐渣和反射爐渣等。依據渣冷卻辦法不同,分為水淬渣、天然冷卻渣、保溫冷卻渣、渣包緩冷渣和鑄渣機鑄渣等。

    銅鍛煉爐渣的貧化選用火法貧化和選礦貧化,火法貧化多選用電爐法和反射爐法,此外還有真空貧化法、渣桶法、熔鹽提取法等?;鸱ㄘ毣l(fā)生的爐渣即為棄渣。熔煉渣選用火法貧化的較多,只需少數選用選礦貧化。而吹煉渣選用選礦貧化的較多,許多工廠(chǎng)不再回來(lái)熔煉爐。近年來(lái),因為銅鍛煉爐渣選礦貧化工藝具有成本低、作用好、節能環(huán)保等十分顯著(zhù)的工業(yè)優(yōu)勢,現已逐漸呈現出替代火法貧化工藝的開(kāi)展趨勢?,F在選用選礦貧化的爐渣有熔煉渣、吹煉渣、貧化渣。

    2. 銅鍛煉渣的性質(zhì)與物相組成

    銅鍛煉爐渣是火法冶金的一種產(chǎn)品,其組成首要來(lái)自礦石、熔劑、還原劑灰分中的造渣成分,成分十分雜亂。但總的來(lái)說(shuō),爐渣是各種氧化物的熔體,這類(lèi)氧化物在不同的組成和溫度條件下能夠構成化合物、有少數硫化物、氮化物、硫酸鹽等。這些鹽有的來(lái)自質(zhì)料,有的是作為助熔劑參加的。

    一般情況下,吹煉渣含銅檔次較高,其次是熔煉渣,熔煉渣經(jīng)過(guò)貧化的貧化渣檔次最低,一般在1%以下。銅鍛煉爐渣多呈黑色或是褐色,外表有金屬光澤,內部結構根本上為玻璃體,結構細密、硬而脆,化學(xué)成分比較雜亂,爐渣中以鐵、二氧化硅、氧化鈣、氧化鋁的含量較高,占60%以上。因為銅礦來(lái)歷不同,除了含銅外,還含有鈷、鎳等有價(jià)元素,一般還含有鉛、鋅、金、銀等有價(jià)金屬,但含量較低。從含量規模來(lái)看,鐵含量約為30~45%,銅含量有的在低于1%,歸于貧銅礦規模,有的介乎于1~2%,歸于中等銅礦規模,有的在2%以上,歸于富銅礦規模。礦藏組成中絕大大都是鐵橄欖石,其次是磁鐵礦,還有少數脈石組成的玻璃體;其間的銅礦藏,因為鍛煉工藝不同,則以氧化銅、硫化銅、金屬銅、化合銅等方式以及不同的含量散布于爐渣之中。此外,單個(gè)鍛煉廠(chǎng)因處理的銅礦石質(zhì)料特別,發(fā)生的爐渣中含有金、銀、鈷等能夠收回的有價(jià)金屬。

    銅鍛煉渣從廣義上看是一種“人工礦石”,它的物質(zhì)組成結構是隨鍛煉進(jìn)程的條件不同而有所不同。銅鍛煉渣是一種組成較為雜亂的物質(zhì),一般含有5~6種或更多種氧化物及各種硫化物、硫酸鹽以及其他微量成分。外觀(guān)一般為黑色或黑綠色、細密堅固,比重約為4,渣中含量最多的是鐵和硅,首要礦藏為鐵橄欖石和磁鐵礦及少數的磁黃鐵礦,硅大部分造渣生成鐵的硅酸鹽,并有少數的硅呈硅灰石及不透明的玻璃體;其次為銅的硫化物、金屬銅和少數的氧化銅等;還含有極少數的金、銀、鎳、鈷等有價(jià)成分,首要散布在磁性鐵化合物和鐵的硅酸鹽中,以亞鐵硅酸鹽或硅酸鹽方式存在。

    爐渣中的銅多呈硫化物形狀存在,首要有似方輝銅礦、輝銅礦、黃銅礦、似斑銅礦和金屬銅等。銅礦藏在渣中常與鐵橄欖石基體和磁鐵礦嵌布在一起,或呈球狀被磁鐵礦所包裹。有的則是銅鐵礦藏一起構成斑狀結構與鐵橄欖石基體中,或數種銅礦藏嵌布共生。銅渣中的銅礦藏和鐵礦藏的粒度大小則隨爐渣的冷卻條件和爐渣組分不同而有著(zhù)很大的差異。爐渣中鐵與氧有較強的親和力,構成氧化鐵,其間一部分與渣中的二氧化硅構成低熔點(diǎn)的鐵橄欖石,即爐渣的基體,占爐渣總鐵量的28%以上,其余部分則是Fe304,占爐渣總鐵量的30%以上,尚有少數Fe2O3、FeS。渣中二氧化硅除與FeO構成鐵橄欖石外,還與CaO等構成少數的硅灰石和玻璃相。

    銅鍛煉渣的典型成分為Fe:29~40%、SiO2:30~40%、Al2O3: ≤10%、CaO: ≤11%、Cu: 0.42~4.6%;不同的鍛煉辦法其組成有所不同,不同熔煉爐渣中銅、鐵物相組成和含量也各不相同。熔煉爐渣銅檔次處于0.76~4.58%、鐵檔次40.92~45.99%之間。銅熔煉渣銅物相中首要以硫化銅為主,絕大大都占到總銅散布率的60%以上,最高抵達87.13%,其次為氧化銅和金屬銅,氧化銅則處于5~60%之間,最高可達56.55%;金屬銅則處于9~25%之間,金屬銅高達20.31%;單個(gè)爐渣其它銅抵達10%以上。鐵物相中以鐵橄欖石和磁鐵礦為主,二者之和占到總鐵散布率的80%以上;其間鐵橄欖石處于8~65%之間,最高達62.14%;磁鐵礦則處于33~45%之間,最高達44.09%;單個(gè)赤褐鐵礦散布率較高,抵達57.43%。

    吹煉爐渣以轉爐渣為主,轉爐渣是冰銅經(jīng)轉爐吹煉而產(chǎn)出爐渣。轉爐渣外觀(guān)成黑色和黑中透綠,性脆、堅固、結構細密,密度約為4~4.5t/m3,渣中元素含量最多的是鐵和硅,它們都以化合態(tài)方式存在于渣中,首要成分是鐵橄欖石和磁鐵礦。水淬銅渣是一種黑色、細密、堅固、耐磨的玻璃相,外觀(guān)呈粒狀和條狀,攙雜有少數的針片狀,外表有金屬光澤,顆粒形狀不規則,棱角清楚,密度3.3~4.5t/m3,松懈密度為1.6~2.0 t/m3。,孔隙率為50%左右,細度模數為3.37~4.52,屬粗砂型渣。此外,爐渣中含有微量的有毒元素、毒性有機物、放射性物質(zhì),不具有浸出性毒性、腐蝕性、放射性及急性毒性中的任何一種以上的,為一般固體廢物,能夠進(jìn)行開(kāi)發(fā)性研討。因為工藝條件不同,物相組成也存在必定的差異。

    吹煉轉爐渣銅檔次處于1.74~7.26%、鐵檔次49.45~53.59%之間。銅轉爐渣銅物相中首要以硫化銅和金屬銅為主,二者之和占到總銅散布率的78%以上;其間硫化銅處于44~96%之間,最高可達90.4%;金屬銅則處于15~36%之間,最高達35.14%;氧化銅則處于10~20%之間,最高可達19.82%。鐵物相中以鐵橄欖石和磁鐵礦為主,二者之和占到總鐵散布率的50%以上;鐵橄欖石處于8~70%之間,最高可達69.88%;磁鐵礦處于26~80%之間,最高抵達78.18%。

    3. 銅鍛煉渣的選礦辦法

    銅鍛煉爐渣在大大都情況下含有可收回的黑色金屬、有色金屬以及稀貴金屬等,往往是成分改變很大的混合物。假如想收回銅鍛煉爐渣中的各種有價(jià)礦藏,能夠選用多種選礦辦法。詳細的爐渣選礦辦法應依據爐渣性質(zhì)和可收回金屬的品種而定??偟恼f(shuō)來(lái),銅鍛煉爐渣的選礦辦法包含浮游選礦、磁力選礦、重力選礦、化學(xué)選礦以及聯(lián)合選礦等多種選礦辦法。以上每種選礦辦法又依據詳細的流程和設備的不同組合分為更多的選礦辦法。

    含有有色金屬的銅鍛煉爐渣中的礦藏一般可浮性強,多選用浮游選礦法對有色金屬進(jìn)行收回,比方含有銅、鉛、鋅等金屬的鍛煉爐渣均選用浮選辦法。有的爐渣含有氧化銅、金屬銅、金、銀礦藏,除了浮選外,依據銅、金、銀等礦藏比重差異和化學(xué)特性則能夠選用重選或許化學(xué)選礦的辦法進(jìn)行處理。有的銅鍛煉爐渣中含有鐵和鈷礦藏,因為均具有較強的磁性,能夠挑選磁選辦法進(jìn)行收回。含有稀貴金屬礦藏的鍛煉爐渣一般依據金屬礦藏的比重差異和化學(xué)特性多選用重力選礦和化學(xué)選礦收回。比方含金爐渣能夠用重選辦法收回爐渣中的金,也能夠用混汞或化學(xué)浸出等化學(xué)選礦辦法收回,也能夠使用含金礦藏的可浮性用浮選進(jìn)行收回,一般多選用聯(lián)合選礦辦法。

    現在國際規模內,依據銅鍛煉爐渣的性質(zhì),使用于出產(chǎn)實(shí)踐的、老練的選礦工藝,根本上以銅、鐵為首要收回目標。依據礦藏學(xué)爐渣性質(zhì)特征,一般選用浮選和磁選的選礦辦法。關(guān)于含有稀散金屬礦藏、難選礦藏的爐渣,要選用化學(xué)選礦或聯(lián)合選礦工藝來(lái)進(jìn)行歸納收回處理。

    4. 銅鍛煉渣選技能的重要價(jià)值和未來(lái)開(kāi)展遠景

    銅鍛煉渣選礦技能是一種節能環(huán)保型技能,具有十分重要的經(jīng)濟價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。

    曩昔,銅鍛煉轉爐渣回來(lái)熔煉爐從頭熔煉時(shí),因為熔煉爐渣黏性增大,使冰銅和爐渣別離條件變壞,導致鍛煉歸納目標下降。后來(lái),跟著(zhù)國際銅冶金技能的不斷優(yōu)化晉級,銅鍛煉渣選礦技能在銅鍛煉進(jìn)程中得到使用和開(kāi)展,逐漸替代了銅渣火法貧化工藝后,渣回來(lái)量少,大大削減爐床占用面積,消除了四氧化三鐵對熔煉的晦氣影響。

    選用電爐貧化工藝, 棄渣銅含量高達0.5% ~0.6%,耗電抵達145kW.h/t,環(huán)境污染嚴峻。芬蘭奧托昆普公司1996年曾經(jīng)選用電爐貧化法處理閃速熔煉渣和吹煉渣,棄渣含銅為0.5% ~0.7%,銅收回率為77%,而改用選礦法后,渣中含銅量為0.3~0.35%,銅收回率進(jìn)步至91.1%。大冶諾蘭達爐試出產(chǎn)時(shí),諾蘭達熔煉渣用反射爐貧化,棄渣含銅平均為0.73%,而改用選礦貧化后,渣含銅降到0.35%以下。銅收回率高達94%以上。奧托昆普公司,用電爐貧化時(shí)的電耗為90kwh/噸渣,而選礦法為44.2kwh/噸渣。在節能和進(jìn)步銅收回率方面,渣選礦技能與比慣例火法比較,具有節能、收回率高級杰出長(cháng)處。

    在環(huán)境保護和資源化方面,選礦貧化技能與火法貧化比較,無(wú)論是在基建投資仍是設備保護上都較為低價(jià)?;鸱ㄘ毣l(fā)生低濃度的SO2煙氣,不能經(jīng)濟地處理而直接排放到大氣中,嚴峻污染環(huán)境。而選礦法一般在常溫常壓及弱堿介質(zhì)中進(jìn)行,只需處理好浮選廢水的處理及回用問(wèn)題,就能夠做到對環(huán)境的“零污染”?;鸱ㄘ毣に噧H限于對銅金屬的收回, 而渣選礦技能不只能夠作為銅渣的貧化工藝,收回其間的銅礦藏,還能夠資源化收回銅渣中的其它有價(jià)資源。使銅鍛煉渣資源化、無(wú)害化,削減占地和促進(jìn)企業(yè)可持續開(kāi)展是我國確保企業(yè)健康開(kāi)展的根本國策,也是當今國際開(kāi)展的年代潮流。自2006年我國實(shí)施銅鍛煉職業(yè)準入準則后,根本確立了渣選礦貧化技能在銅鍛煉職業(yè)的重要位置,使我國銅鍛煉企業(yè)的渣貧化工藝逐漸走上了選礦貧化技能之路。因而,銅鍛煉渣選礦技能替代火法貧化工藝是年代潮流,勢不可擋。

    我國是銅消費大國和銅進(jìn)口大國,自改革開(kāi)放以來(lái),銅產(chǎn)值一直呈迅猛增加勢態(tài),2000年我國銅產(chǎn)值抵達132萬(wàn)噸,逾越智利躍居國際第一,2010年我國銅產(chǎn)值增加到479萬(wàn)噸,2020年猛增到1003噸,2020年產(chǎn)銅鍛煉渣產(chǎn)值抵達約3000多萬(wàn)噸。國內銅鍛煉渣選礦技能現已取得了巨大進(jìn)步,可將銅鍛煉渣含銅檔次下降到0.25%以下,抵達國際領(lǐng)先水平。依照每年國產(chǎn)銅鍛煉渣3000多萬(wàn)噸核算,經(jīng)過(guò)銅鍛煉渣選礦技能處理,每將銅渣檔次下降0.1個(gè)百分點(diǎn),依照銅現價(jià)58000元/噸核算,將會(huì )多發(fā)明約17.4億元的經(jīng)濟效益;銅渣中含有近40%左右的鐵,假如多收回1個(gè)百分點(diǎn)的鐵,其發(fā)明的財富也相當可觀(guān)。

    在銅鍛煉爐渣中含有銅、鐵、鈷、鎳、鉛、鋅和硅等很多的有價(jià)元素?,F在國家的銅資源嚴峻不足,對國外礦藏構成嚴峻依靠,我國鋼鐵工業(yè)開(kāi)展迅速,對鐵礦石需求激增,而國內供應卻遠不能滿(mǎn)意鋼鐵工業(yè)的需求。國際市場(chǎng)上鐵礦石價(jià)格接連幾年暴升,影響了我國鋼鐵工業(yè)的健康開(kāi)展。近年來(lái),我國科技人員現已做了很多的研討作業(yè),在銅渣改性歸納收回合格檔次的鐵精礦、鐵合金及隸屬金屬方面,現已取得了可喜成果。因而,不難猜測銅鍛煉渣選礦技能將會(huì )有十分較好的使用遠景。

    我國渣選礦技能已進(jìn)入全面開(kāi)展階段,《銅鍛煉渣選礦》專(zhuān)著(zhù)應運而生,及時(shí)滿(mǎn)意了我國銅鍛煉開(kāi)展的理論和學(xué)習的需求,遭到銅鍛煉職業(yè)廣闊技能人員和管理人員的好評。

    銅鍛煉渣選礦技能現在首要使用于轉爐渣、電爐渣或二者的混合渣以及閃速熔煉爐渣;渣選礦后的尾渣單個(gè)企業(yè)憑仗區域優(yōu)勢,以水泥填料方式出售給水泥廠(chǎng),完成了無(wú)尾化出產(chǎn);但大都偏僻企業(yè)遭到區域約束,尾渣依然以固廢方式堆存。伴跟著(zhù)國際銅冶金工業(yè)的開(kāi)展和資源日益貧化的緊張局勢,人們更多地考慮了資源使用程度、鍛煉經(jīng)濟效益和人類(lèi)生存環(huán)境等問(wèn)題;我國是國際上人均占有資源最少的國家,跟著(zhù)我國經(jīng)濟的昌盛和騰飛,我國的資源危機就會(huì )越來(lái)越嚴峻,對資源化循環(huán)技能的需求就會(huì )越來(lái)越火急。深入開(kāi)展銅鍛煉渣選礦和資源化技能的研討與使用作業(yè),將成為我國科技人員未來(lái)作業(yè)的要點(diǎn)。銅鍛煉渣選礦技能作為銅渣貧化及資源化技能的基礎學(xué)科,是銅鍛煉渣資源化的核心技能,學(xué)習和把握銅鍛煉渣選礦技能,在加速開(kāi)展我國循環(huán)經(jīng)濟、加強環(huán)境保護、削減資源糟蹋和增強國家實(shí)力方面,將會(huì )發(fā)生十分深遠的影響。

     

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