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铜渣磁选过程中元素分布行为研究

2022-09-21罗立群张晓雪王洪阳

中南大学学报(自然科学版) 2022年8期

罗立群,张晓雪,王洪阳

(1.武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉,430070;2.矿物资源加工与环境湖北省重点实验室,湖北武汉,430070)

以硫化铜精矿为原料,采用火法冶炼工艺每生产1.0 t 金属铜将产生2.0~3.0 t 铜渣[1−2]。由于综合利用率较低,我国铜渣的历史堆存量已超过1亿t,且每年产生铜渣量约1 500 万t[3−5]。铜渣的堆存不仅占用土地资源,而且对周围环境造成严重污染[6]。铜渣中通常含有35%~45% Fe 和25%~35%SiO2,其他化学组成如Al2O3,CaO,MgO,Zn,Pb和Cu的总质量分数通常小于10%[7−8]。铁橄榄石和磁铁矿是铜渣中主要含铁物相,由于入炉原料及冶炼工艺不同,磁铁矿的质量分数为5%~30%[9]。磁铁矿为强磁性物质,经磁选可被有效富集。因此,磨矿—磁选工艺可选择性回收铜渣中磁铁矿,并有效降低铜渣的堆存量。

王珩[10]以含铁53.54%的转炉渣为原料,采用磨矿—磁选—精矿再磨—磁选工艺进行处理,最终获得铁品位为62.53%、回收率为35.02%的铁精矿。韩伟等[11]对含铁43.75%的水淬渣进行细磨,采用一粗选一扫选一精选工艺回收铁,最终获得了铁品位为51.67%、回收率为57.55%的铁精矿。叶雪均等[12]对含铁42.58%的混合炉渣(电炉渣和转炉渣)进行细磨,采用一粗选二精选工艺回收铁,最终获得铁品位为52.21%、回收率为33.90%的铁精矿。刘春等[13]以含铁42.73%的铜渣为原料,采用磁选—精矿再磨—磁选工艺进行处理,最终获得铁品位为51.56%、回收率为27.14%的铁精矿。

以上研究均表明,通过磨矿—磁选工艺可实现铜渣中磁铁矿的选择性分离与富集。所得磁选精矿中铁品位与铜渣中铁含量密切相关,从含铁42%~44%的铜渣中仅能获得铁品位为51%~53%的磁选精矿,对于精矿中铁品位低的原因并未给予解释。……

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