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貴冶銅爐渣選礦節能生產實踐

文檔作者：王莉萌文檔來源：中國瑞林工程技術有限公司		點擊數：	更新時間： 2021年03月05日
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第 324期卷 有 色 冶 金 設 計 與 研 究 2013焦
4 月
貴冶銅爐渣選礦節能生產實踐
王莉萌
(中國瑞林工程技術有限公司．江西南昌 330031)
[摘要]根據銅冶煉爐渣的性質，介紹貴冶渣選廠采用半自磨工藝處理銅冶煉爐渣的碎磨流程和生產
實踐，通過與傳統碎磨工藝的比較，得出了采用半自磨工藝的電耗比傳統碎磨工藝更低的結果。
[關鍵詞]銅冶煉爐渣；半自磨工藝；節能
中圖分類號：，I'D92 文獻標志碼：B 文章編號：1004—4345(2013)02—0009—03
Production Practice on M ineral Processing and Energy Saving
for Copper Smelting Furnace Slag in Guixi Smelter
W ANG Li—-meng
(China Nefin Engineering Co．，Ltd．，Nanchang，Jiangxi 33003 1，China)
Abstract According to production practice on copper smelting furnace slag by adopting SAG process in Guixi slag concentrator,
the paper introduces the characteristic of copper smelting furnace slag，analyzes mineral processing，crushing and grinding flow of
copper smelting furnace slag by adopting SAG process．By comparing to traditional crushing and grinding process，the result is
obtained that power consumption of adopting SAG process is lower than that of adopting crushing and grinding process．
Keywords copper smelting furnace slag；SAG process；energy saving
0 概述
銅冶煉爐渣是指銅精礦在冶煉過程中所產生的
含銅廢爐渣，主要含有銅、鉛、鋅、鐵、金、銀、硅等元
素，其銅品位可達2％～5％。目前世界上普遍采用選
礦方法回收渣中銅。銅冶煉爐渣的碎磨工藝與普通
礦石一樣主要有兩種：一種是傳統碎磨工藝，即閉路
破碎篩分+球磨；另一種是半自磨工藝，即粗碎+半自
磨+球磨。一般來說半自磨工藝較傳統碎磨工藝，具
規模大、流程簡短、占地面積小、產塵少、環境友
好、操作管理方便、生產穩定可靠、易于實現自動化
控制等優點。美國塞普路斯·皮馬銅礦第一選廠采用
三段一閉路+=段磨礦的傳統碎磨工藝，鋼耗0．96 kg／t，
電耗19．65 kW·h／t礦，第二選廠采用粗碎+半自磨+
球磨的半自磨工藝，鋼耗0．844kg／t，電耗21．56kW·h／t
礦。該礦半自磨工藝與傳統碎磨工藝相比，鋼耗低
12．08％，但電耗高8．86％v]。加拿大金斯頓金礦(半自
收稿日期：2012-G9—27
作者簡介：王莉萌(1962—)，女，高級工程師，主要從事選礦廠設計工作。
磨工藝)和金陽光金礦(傳統碎磨工藝)也就投資及
1986年的生產指標等作了比較，結果是金斯頓金礦
比金陽光金礦投資低32．96％，成本低1．46％，鋼球消
耗低9．66％，襯板消耗低13．67％，僅電耗高6．67％[21。
1 爐渣處理工藝及生產實踐
1．1爐渣性質
銅冶煉爐渣的礦物組成和性質與入爐銅精礦原
料組成、冶煉爐型有關，一般分為電爐渣、轉爐渣、諾
蘭達爐渣、閃速爐渣、反射爐渣、艾薩爐渣、奧斯麥特
爐渣等。
11貴冶電爐渣。主要礦物有磁鐵礦、鐵橄欖石、
玻璃相、方鉛礦、斜方砷礦、銅銻類合金以及含有斑
銅礦、方黃銅礦、富鐵斑銅礦、黃銅礦的硫化銅礦。硫
化銅礦顆粒較細，0．043 mm以下的中細粒累計占總
硫化銅的96．56％，<0．O1 mm的細粒占33．09％。電爐
渣中各礦物的含量見表1。
．10． 有 色 冶 金 設 計 與 研 究 第34卷
表1 電爐渣中各礦物的含量 ％
磁鐵礦鐵橄欖石玻璃相硫化銅方鉛礦貂 霽
含量28．97 43．94 25．07 1．71 0．17 0．09 0．05 100
21貴冶轉爐渣。主要礦物有磁鐵礦、鐵橄欖石、玻
璃相、銅銻合金、金屬鉛、金屬鉍、金屬銅以及含有輝
銅礦、藍輝銅礦的硫化銅礦。硫化銅礦結晶粒度較粗，
>O．074 mm的結晶占總硫化銅的66．08％，<0．01 HⅡn
的細粒僅占4．34％。轉爐渣中各礦物的含量見表2[3]。
表2 轉爐渣中各礦物的含量 ％
31大冶諾蘭達爐渣。主要礦物有銅锍、磁鐵礦、金
屬銅、黃銅礦、斑銅礦，其次為赤銅礦、磁黃鐵礦、赤
褐鐵礦、金屬鐵。脈石礦物以鐵橄欖石、無定型硅酸鹽、
無定型SiO 為主，少量含有長石、高嶺石、綠泥石
等。銅礦物粒度>0．074 mm的占81．72％，<0．O2 mm
的占7．02％。諾蘭達爐渣中各礦物的含量見表3 。
表3 諾蘭達爐渣中各礦物的含量 ％
礦物磁鐵鐵橄埔擁金屬硫化赤銅閃鋅磁黃赤褐金屬其累
名稱礦欖石小 銅銅礦礦礦鐵礦鐵礦鐵他計
含量26．8 47．3 5．2 0．9 O．7 0．2 0．8 0．6 2．5 0．5 14．5 100
目前貴冶渣選廠處理冶煉廢渣是由電爐渣和轉
爐渣按4：1的比例混合而成的混合渣，其和大冶諾
蘭達爐渣主要化學成分分析結果見表4。
表4 貴冶混合渣和大冶諾蘭達爐渣主要化學成分 ％
成分 Cu Pb Zn Fe S SiO2 A1203 CaO MgO
全魯
貴冶混合渣2．72 0．83 1．06 38．42 0．72 29．74 3．92 1．80 0．93
一大冶諾蘭達爐渣4．57 0．09 0．57 42．14 1．71 23．38 2．52 5．25 2．74
通過比較以上4表，貴冶電爐渣和轉爐渣及大
冶諾蘭達爐渣，礦物組成和含量雖略有不同，但與普
通硫化銅礦相比，具有如下共同特點：11外觀色澤相
近。銅冶煉爐渣多呈黑色或是褐色，表面有金屬光
澤。21內部結構相似。銅冶煉爐渣基本上是玻璃體，
結構致密。礦物組成中絕大多數是鐵橄欖石和磁鐵
礦，還有少量脈石組成的玻璃體。31嵌布粒度不勻。
銅冶煉爐渣雖然組成較簡單，但各組分嵌布關系復
雜，爐渣中的銅粒度粗細不勻。41硬度高、密度大。
銅冶煉爐渣硬而脆，磨礦功指數在23 kW·h／t左右，
大約為普通礦石的兩倍，密度在4 g／cm3左右。貴冶
電爐渣、轉爐渣及其混合渣密度測定見表5。
1．2爐渣處理工藝及生產實踐
貴溪冶煉廠一期渣選廠是在無選礦試驗資料的
情況下參照日本東予冶煉廠渣選工藝設計的，破碎
篩分流程為二段一閉路破碎篩分流程，磨選流程為
三次階段磨礦階段選別流程，用于回收轉爐渣中的
銅。轉爐渣選礦設計常規工藝流程見圖1。當時閃速
熔煉所產生的熔煉渣用電爐進行貧化后，一般使電
爐渣含銅控制在0．4％以下并丟棄，但是隨著煉銅技
術的不斷發展，閃速熔煉所產冰銅品位日趨提高，熔
煉渣含銅也呈上升趨勢，采用貧化電爐處理的閃速
爐渣難以保證棄渣含銅控制在0．65％以下。貴冶三
期改造后，電爐棄渣含銅較高成為突出問題，故廠
方決定將讓電爐渣與轉爐渣混合進渣選廠處理，以
進一步降低棄渣含銅品位。混合渣經浮選試驗銅回
收率達88．02％，尾礦含銅0．37％，取得了較好的浮選
技術指標翻。由于爐渣處理規模需大幅度擴大，擴建
場地卻受到限制，故將傳統碎磨工藝改為半自磨工
藝，電爐和轉爐渣的混合渣選礦設計半自磨工藝流
程見圖2。改為半自磨工藝后，流程變短，操作簡單，鋼
耗和電耗也有所下降，兩種工藝實際生產指標對比
見表6。
表5 爐渣密度、松散密度測定結果 g／em。
爐渣類型 密度 松散密度 備注
電爐渣 3．67 1．92
轉爐渣4．08 2．15
混合渣 3．75 1．98 電爐渣和轉爐渣按4：1的比例混合
表6 貴溪冶煉廠兩種碎磨工藝實際生產指標對比
年份
年份 二 鋼耗 塑墅 電耗 鋼耗 電耗 差值 ”降 ～率
k 渣kW·h／t渣k 渣kW·h／t渣
2001年 1．63 79．79
2002年 1．68 72．02
2o03年 1．62 70-38
2004年 1．57 69．22
2008年0．85 61．17
2009年0．85 59．27
2010年0．85 62．10
2011年0．84 59．20
鋼耗平均 l|63 0．85 0．78 47．85
電耗平均 72．85 6O．44 12．42 17．o4
從表6可知，半自睡T藝不僅鋼耗下降了47．85％，
下降率是普通礦石的4～5倍；電耗也下降了17．04％。
2 半自磨機處理爐渣的適應性
所謂礦石自磨，就是以礦石作為磨礦介質而磨碎
礦石。半自磨，即在自磨機中加入磨機容積5％ 15％
的鋼球，以彌補自磨機破碎能力的不足，適應礦石性
質的變化。半自磨機工作原理與球磨機相同，即磨機
第2期 貴冶銅爐渣選礦節能生產實踐
筒體在較高速度運轉時，在摩擦力和離心力的作用下，
簡體內的介質(礦石和鋼球)被筒體內壁帶動，提升到
一定高度，以一定線速度拋落，沖擊到簡體上或剛進
入的礦石上，同時介質之間、介質與筒體之間還會產
生磨剝作用，從而使礦石粉碎。
圖1 轉爐渣選礦設計常規工藝流程
爐渣性脆，在半自磨機內受沖擊作用，實現渣打
渣，使爐渣獲得很好破碎；爐渣硬度高，高于普通礦
石，低于鋼球，因此在半自磨機內，可以替代部分鋼
球介質起到研磨作用，實現渣磨渣。半自磨機排出的
渣漿經旋流器分級后，粒度達到要求的進入浮選工序，
粗顆粒的爐渣則進入球磨機進一步細磨，其排出的渣
漿也需經旋流器分級，以保證進入浮選的渣漿滿足粒
度要求。半自磨工藝的使用既可使爐渣經一次球磨就
可獲得浮選要求的粒度，又可降低磨機的總負荷，從而
實現電耗由72．85 kW·h／t渣降至60．44 kW·ldt渣。
總之，處理銅冶煉爐渣采用半自磨+球磨的碎磨
工藝流程，與常規二段一閉路+球磨的碎磨工藝流程
相比，具有能耗更低的特點，故半自磨+球磨的碎磨
工藝是銅冶煉爐渣碎磨流程的首選。
3 結語
圖2 混合渣選礦設計半自磨工藝流程
根據銅冶煉爐渣性質，結合爐渣脆而硬的特點，
采用半自磨+球磨工藝處理銅冶煉爐渣的碎磨流程，
通過半自磨機內介質之間、介質與筒體之間的互相沖
擊和互為研磨，可一次完成中細碎和粗磨，從而實現
能耗的降低。貴溪冶煉廠渣選生產實踐證明，銅冶煉
爐渣采用半自磨工藝與原傳統碎磨工藝相比，電耗更
低，可以達到降低能耗的目的。因此，該廠采用半自
磨工藝代替常規的碎磨工藝的做法可作為類似處理
銅冶煉爐渣項目的借鑒。
參考文獻
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【2]D．J．Barratt．半自磨機和常規磨礦流程之比較叫．國外金屬礦選礦，
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