铜炉渣几个主要选矿特性的成因.pdf

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1、2014年6月中国矿山工程第43卷第3期ChinaMineEngineering·33·铜炉渣几个主要选矿特性的成因Genesisofmainbeneficiationcharacteristicsofcopperslag唐广群，王朝阳(中国恩菲工程技术有限公司，北京100038)摘要：针对选矿原料铜炉渣易碎、难磨，密度较大，铁元素含量较高的特点，从冶炼工艺过程的角度分析这几种因素的成因。关键词：铜炉渣；造锍熔炼；特性Abstract：Aimingatthecharacteristicsoffriable，dificulttogrind，highdensityandhigh

2、ironcontentofcopperslag，thegenesisofthesefactorswereanalyzedfromtheperspectiveofsmeltingprocess．Keywords：copperslag：mattesmflting；characteristics1日IJ吾目前我国铜的冶炼技术主要以火法炼铜为主，占铜产量的90％以上，处理主要以硫化铜精矿为原料的矿物生产金属铜。火法炼铜的工艺过程主要包括4个主要步骤：造锍熔炼、铜锍吹炼、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。而铜炉渣主要从造锍熔炼和铜锍吹炼作业产生，为了提高冶炼的铜回收率，目前国内处理铜渣的

3、方法为电炉贫化和选矿两种方法。选矿法回收铜炉渣中的铜以回收率高、生产稳定、能耗低等因素t3益成为火法炼铜中不可缺少的步骤。2铜炉渣易碎难磨的成因铜炉渣多呈黑色或是褐色，表面有金属光泽，具有内部结构硬且脆，易碎难磨，矿石密度大，铁元素含量较高的特点。通常还含有微量的Ph、zn、Au、Ag、co等金属。铜炉渣产生最多的工段是在冶炼的造锍熔炼阶段，造锍熔炼是利用矿物中铜对硫的亲和力大于铁和别的杂质金属，而铁对氧的亲和力大于铜的特性，在高温及控制氧化气氛条件下，使铁等杂质金属逐步氧化后进入炉渣被除去，而金属铜则富集在各种中间产物中，并逐步得到提纯。2．1炉渣的产生过程造锍熔炼过程会

4、产出两种互不相溶的液相熔锍和熔渣。熔渣是指硫化亚铁与重金属硫化物互熔在一起形成的硫化物熔体；熔渣是指矿石中的脉石、炉料中的熔剂和其他造渣组分在熔炼过程中形成的硅酸盐、铁酸盐和铝酸盐等混合物的熔体。主要化学反应过程如下：2FeS+3O2=2FeO+2S02(1)2FeO+SiO2=2FeO·SiO2(2)xFeS+yCu，S==yCu，S·xFeS(3)·34·中国矿山工程2014年(第43卷)化学反应方程式(1)中氧化反应目的是部分进炉物P=∑[(Me0)％×p]料的部分硫；化学方程式(2)中的造渣反应主要是式中：p——炉渣密度；脱出炉料中的部分铁，并使物料中的SiO、A1

5、O、CaO(MeO)％——渣中氧化物MeO的体积百分数；等成分和杂质通过造渣除去；化学反应方程式(3)造锍P。——纯氧化物MeO的密度。反应则是物料中的硫化亚铜与未氧化的硫化亚铁相互炉渣组成的各组分密度：SiO，密度2．55t／m，熔解，产出含铜较高的液态铜锍，称之为冰铜。FeO密度5．70t／m，CaO密度3．38t／m，A12O密度造锍熔炼过程中产生的炉渣主要以铁橄榄石4．0t／m，Fe3O4密度5．18t／m，MgO密度3．58t／m’，(2FeO·SiO)的离子型硅酸盐熔体的形式存在，矿ZnO密度5．606t／m。可见炉渣中密度最小的是物之间的键和力以离子键的作用力

6、存在。铜锍则以SiO2(2．55t／m)，密度最大的是FeO(5．70t／m)。CuS和FeS为主的共价型硫化熔体，矿物间的键和因此如果炉渣中含SiO较高则炉渣的密度较小，而力以共价键的作用力存在。含FeO较高的炉渣密度较大。通常情况下炉渣的2．2铜在炉渣中的存在机理密度在3．3～3．6t／m。所以与通常的矿石相比炉炉渣含铜主要有三种成因：化学损失、物理损渣的密度较大。失、机械损失。化学损失主要是因为铜精矿中硫的含量不够充足或者氧化气氛太强而造成的Cu，O进4铜炉渣中含铁较高的原因人炉渣；机械损失是由于铜锍在铜炉渣中有一定的造锍熔炼的目的就是要除去熔锍中的全部铁和溶解度，随

7、着炉渣的酸度和炉渣中FeO含量的不同与铁化合的硫，使铜精矿中的铁元素和FeS中的铁溶解于炉渣中的Cu，S量不同；机械损失是由于炉渣元素尽可能进入炉渣，通过放渣尽可能多排出，同时本身的性质不良使铜硫不容易澄清，炉渣与铜硫的保正cu元素以CuS形式存在于冰铜中。具体反应过程如下：澄清条件不好。化学反应不完全，炉渣中FeO未完全还原，当FeO被FeS还原时产生s0气泡将铜2FeS+3O2-2FeO+2SO2(4)2FeO+SiO2-2FeO·SiO2(5)锍液滴带入炉渣中。铜锍的颗粒过细，来不及结合2FeS+3O2+Si