[发明专利]分步回收铜转炉渣中金属铜、硫化铜和铁矿物的方法

说明书

本发明公开了分步回收铜转炉渣中金属铜、硫化铜和铁矿物的方法，它包括以下步骤：（1）破碎；（2）铁矿物的回收：棒磨机排料采用细筛进行分级，+2mm粒级通过磁选机进行一次选别后得到磁尾矿，磁尾矿经再磨后浮选回收硫化铜矿物；磁粗精矿经立磨机再磨后二次磁选，磁精矿即为铁精矿，磁尾作为尾矿抛弃；（3）金属铜的回收；（4）硫化铜的回收。本发明有效解决了金属铜由于磨矿细度不够或过磨而引起的回收率低的难题，降低了磨矿成本。

技术领域

本发明涉及有色金属回收工艺改进技术，尤其涉及一种从铜转炉渣中分步回收金属铜、硫化铜和铁矿物的方法。

背景技术

矿产资源是国民经济持续增长的重要物质基础,人类社会发展对矿产资源的大规模需求与矿产资源的日益枯竭、贫乏的矛盾正日益尖锐。我国铜资源严重不足，近三分之二依赖进口，且矿产资源中贫矿多、富矿少，如铜矿平均地质品位只有0.9％左右，远低于智利、赞比亚等世界主要产铜国家。我国铜炉渣数量巨大,每年产出900万～1000万t，至今累计达1亿t以上，其中含有200多万t铜及相当数量的稀贵金属。炉渣长期堆存，占用大量耕地，严重污染环境，开发利用铜炉渣资源，回收铜炉渣中的有价元素，具有十分可观的经济效益和广泛的社会效益。

转炉渣外观呈黑色和黑中透绿，性脆、坚硬、结构致密，密度约为4.0～4.5kg/m³，转炉渣中主要成分是铁硅酸盐和磁性氧化物，主要以铁橄榄石、磁铁矿和辉石的形式存在。主要有价成分为铜和铁，其中铜主要以铜硫化合物的形式存在，并含有部分金属铜。

当前、炉渣回收的主要难题在于、受冶炼条件的限制及冷却方式的影响，炉渣中铜矿物嵌布粒度不均匀，部分金属铜颗粒较大，延展性及可塑性强，若磨矿细度不够，铜矿物颗粒较粗，很难浮选回收；若磨矿粒度过细，金属铜形状改变，可浮性变差，也难以浮选回收。此外，炉渣中铜矿物莫氏硬度为3.5-4，铁矿物莫氏硬度为6，莫氏硬度的不同，在相同磨矿条件下，存在铜矿物过磨、而铁矿物磨矿细度不够即选择性磨矿现象，既增加了磨矿成本、又给铜、铁的回收带来困难。

目前、国内外铜炉渣的处理方式基本采用阶段磨矿、阶段浮选的工艺进行，如图1所示。该种工艺流程存在的缺点是，直接将炉渣磨矿至-200目占75％左右，由于金属铜颗粒较大，延展性及可塑性强，在细磨过程容易变形，可浮性变差，不利于金属铜的回收。此外，该种工艺没有对炉渣中的铁矿物进行有效回收。又如中国发明专利公开号CN102974453A公开的一种铜冶炼转炉渣处理工艺，它包括以下步骤：将铜冶炼转炉渣经粗破及细破，经筛分得细粒物料，筛上产品循环进行细破；细粒物料经球磨机分级，得分级溢流矿，分级所得沉沙再循环球磨；其中分级溢流矿加入调整剂调浆得矿浆，得表面新鲜的物料；再加入捕收剂及起泡剂进行一段浮选，得一段粗选铜精矿及一段粗选铜尾矿，一段粗选铜精矿进入浓缩机浓缩及压滤机压滤得最终铜精矿；一段粗选铜尾矿返回二段球磨机及二段浮选得到二段粗选铜精矿和二段粗选铜尾矿；二段粗选铜精矿和二段粗选铜尾矿分别经浓缩机浓缩以及压滤机压滤得到最终铜精矿循环使用和铜尾矿直接销售，同样该种工艺没有对炉渣中的铁矿物进行有效回收。再如中国发明专利公开号CN106694208A公开了一种炼铜炉渣浮铜尾渣制备铁精矿的选矿方法，其方法包括磁选、磨矿和反浮选脱硅工序，原料为铜冶炼渣经过浮铜后的尾渣，该种工艺虽然能够回收铁矿物，但铁的品位只有57.33％，回收率为32.01％，品位和回收率都过低，指标不够理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的铜转炉渣中的特殊构成导致铜、铁难以用普通的方法分离，得到的铜矿物和铁矿物回收率和品位都较低，为此提供一种分步回收铜转炉渣中金属铜、硫化铜和铁矿物的方法。