从铜渣中回收铁概况论文
铜冶炼渣中有价金属的综合回收
１ 铜冶炼渣 的性质
铜冶炼渣呈铁灰 色 ， 大部分呈致密块状 ， 脆而硬 ， 平 均密 度 ３ ． ５ ｔ ／ ｍ ，该 铜 冶炼 渣物质 组 成及嵌 布 关 系 比较 复杂 ，铜矿物 主要有类 斑铜矿 、辉铜 矿 、类黄铜 矿和金属铜 ；铁矿物 主要为磁铁矿 ；脉石 矿物主要为
方铅矿 、闪锌矿 、金属铁 和黄铁 矿。
２ 工艺矿物 学研
２ ． １ 铜冶炼渣 的化 学成分分析
铜冶炼 渣的化学成分分析结 果见表 １ 。
表 １ 铜冶炼渣 的化 学成 分分析结果
开发潜力 ，越来越 受到人们 的关注 。因此 ，本文开展
了从铜冶炼 渣 中综合 回收有价金属 的研究 ，希望 实现 铜冶炼渣 中有价金 属的高效综合利用 。
随 着世 界铜 矿 产资 源 的长 期开 采 ，初级 铜 矿资 源逐 渐贫缺 ，开发利用 二次资源是有色冶 金工业实现 可持续发展 的一条 重要途径 。据估算 ，我 国铜冶炼渣 已累计达到 ５ ×１ ０ ｔ ， 其 中铜 、铁品位一般分别在 ０ ． ５ ％
和 ３ ０ ％ 以上 ，可见 铜冶炼 渣 中的有 价 金属 有较 大 的
程 飞龙 ，聂 荣华 ，曹 平
（ 五 矿铜 业 （ 湖 南 ）有 限公 司 ，湖南 衡 阳 ４ ２ １ ５ １ ３ ）
摘 要 ：根 据铜 冶 炼渣 的矿 物 特 性 及 选矿 工 艺特 点 ，本 文 对 综 合 回收 铜 冶炼 渣 中的 有 价 金 属 进 行 了探 索 ，采 用铜 冶 炼 渣 浮 选 一 磁 选 的 选 矿 工 艺 流 程 ，最 终 取 得 了令 人 满 意 的 试 验 指 标 。铜 精 矿 品 位 ２ ９ ６ ８ ％，回 收 率
从铜尾矿中综合回收铁铜金银的方法
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典型铜熔炼渣铜铁元素分布特征及回收技术研究现状
典型铜熔炼渣铜铁元素分布特征及回收技术研究现状
郭徽
【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】2024()8
【摘要】铜熔炼渣是原生矿铜冶炼过程中产生的主要固体废物,其产量约为粗铜产量的2-3倍,其中的Cu、Fe等金属元素具有回收价值。
目前铜渣处理面临着Cu、Fe协同回收难、Fe元素利用率低、回收能耗高、尾渣难以全质化高值化利用等技术难题,近年来行业内技术人员有针对性地开展了大量研究工作。
本文围绕多种典型铜渣矿物学基础特性,Cu、Fe元素回收工艺等方向梳理了部分研究成果,总结了不同类型回收技术的基本原理及优缺点,展望了铜渣中Cu、Fe元素回收的未来发展方向。
【总页数】4页(P1-4)
【作者】郭徽
【作者单位】长沙有色冶金设计研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD952
【相关文献】
1.造锍熔炼法从黄钠铁矾渣中回收铜、镍工艺技术研究
2.从铜熔炼渣中回收铁的研究
3.浅析铜造锍熔炼杂质元素分布与回收利用研究
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焙烧-浸出-磁选回收铜渣中的铁
焙烧-浸出-磁选回收铜渣中的铁詹保峰;黄自力;杨孽;刘玉飞;焦成鹏【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2015(35)2【摘要】With coal dust as reductant, recovery of iron from somecopper⁃slag with the process of roasting⁃leaching⁃magnetic separation was tested, with the effects of roasting time and temperature, dosage of coal dust and sodium carbonate on the iron recovery investigated. The optimum condition was obtained as follows:roasting temperature of 800℃, roasting time of 60 minutes, dosage of coal dust and sodium carbonate of 1% and 10%, respectively. The calcine obtained was further subjected tothe process of dilute acid leaching and magnetic separation, resulting in an iron concentrate grading 62.53% Fe at 70.82% recovery.%以煤粉作还原剂，采用焙烧⁃浸出⁃磁选工艺对某铜渣中的铁进行了回收实验研究。
探讨了焙烧温度、焙烧时间、煤粉用量、碳酸钠用量等因素对铁回收的影响，最佳工艺条件为：焙烧温度800℃，焙烧时间60 min，煤粉用量1％，碳酸钠用量10％，在此条件下获得的焙砂经进一步稀酸浸出和磁选，可获得铁品位62．53％、铁回收率70．82％的铁精矿。
氯化焙烧法回收铜渣中的铁
收 稿 日期 ：２０１８—０３—０４ 基 金项 目 ：吉 林 省 教 育 厅 “十 二 五 ”科 学 技 术 研 究 规 划 项 目 （吉 教 科 合 字 ［２０１５３第 ３６０号 ）；吉 林 省 产 业 创 新 专 项 资 金 项 目
（２０１８Ｃ ０２３）；长 春 师 范 大 学 自然 科 学 基 金 项 目（长 师 大 自科合 字 ［２０１４］第 ００９号 ） 作 者 简 介 ：赵 洁 婷 （１９８６一），女 ，吉 林 白 山人 ，讲 师 ．
ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ７０．６％．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｐｐｅＴＧ ；ＮａＣ１
２０１３年我 国精 炼 总铜 产 量 达 到 ６２５万 ｔ，占世 界 总量 的 ２９．９８ ［１］。我 国铜 矿 冶炼 以火 法冶 炼 占 主导 地位 ，约 占 ９０ 以上 ，每生 产 １ ｔ铜平 均 产渣 量 为 ２～３ ｔ，仅 ２０１３年 我 国铜渣 产量 约 １ ５００万 ｔ，累 计 超 过 ５ ０００万 ｔ；相 反 ，我 国铜 矿资 源紧 缺 ，铜 精 矿 进 口量高 达 １ ００７万 ｔ［２＿５］。与 此 同 时 ，我 国铁 矿 石 资源 的对 外 依 存 度 超 过 ６５％ 。铜 渣 成 分 中 ，铁 、铜 元 素 含 量 较 高 （分 别 为 ３０ ～ ４Ｏ 和 ０．５ ～ ２．１ ）［６ ］，如果对 有 价 金 属进 行 回 收 ，不 仅 可 以 保 护 生 态环境 ，缓 解 资 源压 力 ，还 可 以提 高 经 济效 益 ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｏｆ ｍ ｅｔａｌ ｉｒｏｎ ｆｒｏｍ ｃｏｐｐｅｒ ｓｌａｇ ｂｙ ｃｈｌｏｒｉｄｉｚｉｎｇ ｒｏａｓｔｉｎｇ ｉｎ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ， ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｂｌｅｎｄｅｄ ｃｏａｌ ａｎｄ ｍｅｌｔｉｎｇ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌａｇ ａｎｄ ｉｒｏｎ ａｔ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｉｓ ７２ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｓｌａｇ ｏｆ — １００ Ｉ￡ｍ ，ｍａｓｓ ｄｏｓａｇｅ ｏｆ ＮａＣ１ ｏｆ ４ ，ａｎｄ ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ｒｏａｓｔ ａｔ ９００ ℃ ｆｏｒ ｔｗｏ ｈｏｕｒｓ． Ａ ｆｔｅｒ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｂｌｅｎｄｅｄ ｃｏａｌ ａｔ １ １００ ℃ ｆｏｒ ｓｉｘ ｈｏｕｒｓ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｍ ｅｌｔｉｎｇ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ａｔ １ ５００ ℃ ｆｏｒ ０．５ ｈｏｕｒ ｉｎ Ｎ２， ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｍ ｅｔａｌ ｉｒｏｎ ｉｓ ９４ ． Ｃｏｐｐｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｍ ｅｔａｌ ｉｒｏｎ ｉｓ ０．５ １ ｗｉｔｈ ｃｏｐｐｅｒ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ
某铜冶炼渣回收铜铁试验研究
王海亮（1980—），男，高级工程师，243000安徽省马鞍山市。
某铜冶炼渣回收铜铁试验研究王海亮高春庆（中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司）摘要为了合理开发利用福建某闪速炉法冶炼铜尾渣中的铜、铁等有价元素，实现铜渣的综合回收利用，针对渣中铜、铁嵌布微细及难以有效回收的问题，进行了磨矿—浮铜—弱磁选流程和磨矿—浮铜—弱磁选—重选（离心选矿机）流程比选研究。
研究结果表明：当磨矿细度为-0.03mm90%时，采用1粗3精2扫、中矿顺序返回的闭路浮选流程，可获得铜品位12.34%、铜回收率24.79%的合格铜精矿；浮铜尾矿采用弱磁选工艺，可获得铁品位51.56%、铁回收率20.61%的铁精矿；浮铜尾矿采用弱磁选—重选工艺，可获得铁品位53.47%、铁回收率20.79%的铁精矿，达到了综合利用的目的。
关键词铜渣磨矿浮选弱磁选离心选矿机DOI ：10.3969/j.issn.1674-6082.2022.05.030Experimental Study on Recovery of Copper and Iron from a Copper Smelting SlagWANG Hailiang GAO Chunqing（Sinosteel Maanshan General Institute of Mining Research Co.，Ltd.）AbstractIn order to rationally develop and utilize the valuable elements such as copper and iron inthe copper tailings of a flash furnace smelting in Fujian ，and realize the comprehensive recovery and utiliza⁃tion of copper slag ，in view of the problems that copper and iron in the slag are finely embedded and difficult to effectively recover ，research on comparation of grinding-floating copper-low intensity magnetic separa⁃tion process and grinding-floating copper-low intensity magnetic separation-gravity separation (centrifugal concentrator)process were conducted.The research results show that when the grinding fineness is -0.03mm90%，the closed-circuit flotation process of one roughing ，three cleaning ，two scavenging ，and medium ore return in sequence ，qualified copper concentrate with copper grade of 12.34%and copper recovery rate of 24.79%can be obtained.Floating copper tailings adopt low intensity magnetic separation process to ob⁃tain iron concentrate with iron grade of 51.56%and iron recovery rate of 20.61%;iron concentrate with iron grade of 53.47%and iron recovery of 20.79%can be obtained by using low-intensity magnetic separation-gravity separation process for floating copper tailings ，which achieves the purpose of comprehensive utiliza⁃tion.Keywordscopper slag,grinding ，flotation ，low intensity magnetic separation ，centrifugal separator总第637期2022年5月第5期现代矿业MODERN MININGSerial No.637May .2022铜渣是铜冶炼过程中产生的工业废渣，中国95%以上的铜是通过火法冶炼生产的［1］，每生产1t 铜平均产出2~3t 铜渣，每年产出的铜渣超过2000万ｔ［2-4］。
铜冶金炉渣中综合回收有价金属的探究
M etallurgical smelting冶金冶炼铜冶金炉渣中综合回收有价金属的探究文燕儒摘要：在铜冶金过程中，会产生大量含有有价金属的炉渣，如果不回收这些炉渣中的有价金属，将形成资源的巨大浪费，这与资源高效利用的要求不符。
基于这种情况，本文对铜冶金炉渣中有价金属的综合回收进行了研究分析，明确了综合回收有价金属的重要性，并介绍了现有的处理技术方法，为后续的铜冶金炉渣资源的二次利用提供了参考。
关键词：铜冶金炉渣；综合回收；有价金属铜矿资源在社会经济发展中扮演着重要角色。
从青铜时代到信息时代，铜矿资源与人类社会的发展密切相关。
凭借其独特的物理化学性质，铜矿资源广泛应用于各个领域，并成为社会经济发展所必需的金属资源。
一般情况下，铜矿主要以化合物的形式存在，尤其是以硫化矿为主。
目前，全球使用的铜矿资源有超过80%来自于铜的硫化矿冶炼。
由于硫化矿含铜品位仅约为1.5%，其开采后需要经过选矿才能进行后续处理。
我国铜矿开采利用行业整体上资源品质较低，矿山规模相对较小，开采数量难以满足冶金行业的需求，更多的铜矿产品需要依赖进口。
鉴于这种情况，我国应合理调整铜矿资源的开发方式，加快对铜冶金炉渣的有效利用研究进展，逐步找出科学合理的综合利用技术，使有限的铜矿资源能够产生更多具有价值的应用产品，逐步满足市场经济发展的需求。
同时也要认识到铜冶金炉渣资源的重要性，科学制定综合回收有价金属的方法，不断提升铜矿资源的利用效率，进一步提高铜矿开采行业的经济效益，推动我国铜冶金行业健康发展。
1 铜冶金炉渣概述铜冶金炉渣是火法炼铜的熔炼及吹炼过程中产生的副产物。
铜渣的成分因冶炼制度、入炉原料的不同而异，一般炉渣中的铜含量在0.5%～3.0%之间。
铜渣的主要成分为铁、硅的化合物，还包括氧化镁、氧化铝等物质。
数据表明，我国每年外排铜渣约800万吨，其中电炉渣产量约为转炉渣的4倍。
我国的铜资源相当匮乏，对于品位较低的铜矿（0.4%～0.5%）进行开采利用成本较高。
铜渣中铁组分的直接还原与磁选回收
铜渣中铁组分的直接还原与磁选回收以褐煤为还原剂，采用直接还原−磁选方法对含铁39.96%(质量分数)的水淬铜渣进行回收铁的研究。
在原料分析和机理探讨基础上，提出影响铜渣中铁回收效果的主要工艺参数，并进行试验确定。
结果表明：在铜渣、褐煤和CaO质量比为100:30:10，还原温度为1 250 ℃，焙烧时间为50 min，再磨细至85%的焙烧产物粒径小于43µm的最佳条件下，可获得铁品位为92.05%、回收率为81.01%的直接还原铁粉；经直接还原后，铜渣中的铁橄榄石及磁铁矿已转变成金属铁，所得金属铁颗粒的粒度多数在30 µm以上，且与渣相呈现物理镶嵌关系，易于通过磨矿实现金属铁的单体解离，从而用磁选方法回收其中的金属铁。
我国作为世界主要铜生产国，每年铜渣排放量约800多万t，渣中含有Fe、Cu、Zn、Pb、Co和Ni等多种有价金属和Au、Ag等少量贵金属，其中Fe含量远高于我国铁矿石可采品位(TFe>27%)然而我国的铜渣利用率仍很低，大部分铜渣被堆存在渣场中，既占用土地又污染环境，也造成巨大的资源浪费。
目前，铜渣除少量用作水泥混凝土原料和防锈磨料外，主要利用集中在采用不同方法从铜渣中回收Cu、Zn、Pb和Co等有色金属。
铜渣中Fe含量虽然很高，但关于回收Fe 的报道却很少，原因主要是铜渣中的Fe大多以铁橄榄石(Fe2SiO4)形式存在，而不是以Fe3O4或Fe2O3形式存在，因此，利用传统矿物加工方法很难有效回收其中的Fe。
要回收铜渣中的Fe就需要先将铜渣中以Fe2SiO4形式存在的Fe转变成Fe3O4[或金属铁，然后经过磨矿−磁选工艺加以回收。
高温熔融氧化法[16] 或加入调渣剂方法是两种常见的将铜渣中的Fe2SiO4转化为Fe3O4而磁选回收的有效方法，而关于将铜渣中的Fe2SiO4直接还原成金属铁，再通过磨矿−磁选回收金属铁的方法至今未见报道。
为此，本文作者拟对这种回收Fe的方法进行可行性试验和回收效果研究，以期为回收利用铜渣中的Fe 提供一种新途径。
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从铜渣中回收铁的研究概况
摘要：我国铜矿资源贫乏，炼铜炉渣产量巨大，且含铁量高。
文章介绍了铜渣的物质组成，分别介绍了几种国内对铜渣回收利用铁的实例及回收效果，并提出了回收铜渣中的铁资源所存在的问题。
关键词：铜渣铁资源回收利用
近年来，我国铜消费量急剧增加，铜消费增长速度高于产量增长速度。
作为主要的铜生产国，我国火法炼铜生产的铜占铜产量的95%以上。
目前，生产1t铜的平均产渣量为2～3t[1，2]，庞大的铜渣储量不仅造成环境污染，也浪费了大量资源。
作为铜冶炼过程中的主要副产品，铜渣中含有大量可回收利用的有价元素，且铁含量远高于我国铁矿石平均可采品位。
随着人们建设资源节约型和环境友好型社会的意识不断增强，人们对铜渣的回收利用做了大量的实验室研究和工业实践，对其中铁资源的回收也进行了大量研究，取得了一定的成果。
一、铜渣的性质
铜渣呈黑色、致密的粒状和条状，有金属光泽，颗粒形状不规则、棱角分明。
铜渣的主体是feo、sio2、cao，黑色金属fe含量较高，同时也存在少量有色金属元素[3]。
铜渣主要成分是铁硅酸盐和铁氧化物，如铁橄榄石（2feo·sio2）、磁铁矿（fe3o4）及一些脉石组成的无定形玻璃体，全铁品位一般在40%以上，具有较大的利用价值。
二、铜渣中铁资源回收利用现状
铜渣中铁组分主要分布在橄榄石相和磁性氧化铁中，传统的利用方式为利用磁选处理得到铁精矿。
近年来，随着研究的不断深入，铜渣中铁资源的回收方式逐渐多元化，包括选矿法、还原法、氧化改性法等等。
1.浮选-磁选法
铜渣中的铜主要以硫化铜的形式存在，根据传统选矿生产实践，可利用浮选回收铜渣中可浮性较好的硫化铜和细粒金属铜，再利用磁选回收浮铜后尾矿中的强磁性铁，实现铜渣中铜铁元素的有效回收利用。
王珩[4]选用磨矿—浮选—磁选—浮选中矿与磁性矿合并再磨—再浮—再磁的阶段磨矿阶段选别的流程对铜渣进行了试验研究。
在转炉渣含铜1.58%、含铁53.54%的情况下，获得铜精矿品位
19.82%，回收率85.48%%的选铜指标，同时回收了渣中磁性氧化铁，得到铁品位62.52%、回收率35.02%、含sio2 9.94%的合格铁精矿。
浮选-磁选法能有效回收铜渣中的铜和铁，但缺点是铁回收率较低，主要原因在于铜渣含铁物相中磁性氧化铁含量较少，仅20%～30%，而主要含铁物相铁橄榄石等硅酸盐相在磁选过程中进入尾矿。
2.直接还原-磁选法
直接还原-磁选法，是指通过加入助还原剂，在还原气氛中将铁橄榄石和磁铁矿直接还原为金属铁，最后通过磁选将粉末铁和尾渣分离。
杨慧芬等[5]以褐煤为还原剂，采用直接还原一磁选方法对含铁39.96%（质量分数）的水淬铜渣进行回收铁的研究。
铜渣、褐煤和cao质量比为100：30：10，还原温度为1250℃，焙烧时间为50 min，再磨细至85%的焙烧产物粒径小于43μm的最佳条件下，可获得铁品位为92.05%、回收率为81.01%的直接还原铁粉。
3.氧化改性法
高温熔融氧化法是在温度高于1200℃时，向熔池中吹人氧化性气体，在氧化性气氛中将铁橄榄石中的铁转化为fe3o4[6]，然后通过磁选工艺回收铜渣中的磁性氧化铁。
通过对铜渣氧化处理，可使富铁相fe3o4有效地析出并粗化，克服了磁选分离困难、铁精矿硅含量超标和回收率低等问题，实现铁组分的选择性富集与分离。
刘纲、朱荣等[7]对某铜厂炼铜副产品铜渣进行了高温熔融氧化铜渣富集提取铁的研究，研究表明，fe3o4相富集成长的最佳物理条件为：当铜渣升温至1350℃时向熔池中吹气7 min，并且气体流量为0.3 l/min，该条件下fe3o4的面积百分比最大。
先加热至
i350℃，再恒温60 min，然后再降至室温的温度控制方案最佳。
所得的铁精矿品位在61%以上，回收率达到79.3%，产品能够满足高炉炼铁原料的要求。
4.低温氧化改性法
为解决高温熔融氧化能耗高、易过氧化等问题，廖曾丽等[8]提出了铜渣在中低温下氧化改性的实验方法。
通过控制氧气流量、氧化温度、时间等反应因素，实现在低温条件下将铁橄榄石转变为磁
性铁，从而在后续的处理中提高铁品位和回收率。
实验结果表明：随着氧化温度的升高和氧化时间的延长，铁橄榄石逐转化为fe3o4和少量fe3o3，且物相粒度趋向均匀；粒度分布为35～50μm的铜渣在氧化温度800℃、氧气流量0.1 l/min、氧化时间60min的条件下，fe3o4的面积分数可达43.39%，氧化效果最佳。
三、结论
铜渣主要成分是铁硅酸盐和含铁氧化物，全铁品位一般在40%
以上，具有较大的利用价值。
目前，国内针对铜渣中铁资源的回收有多种不同的方法，选择回收方法时应当综合考虑铜渣中其他的有价元素回收价值、铜渣的矿物组成及嵌布状态，以及冶炼厂的布局、设备的可行性、环境保护、节能减排等因素，选择最适合的回收方式。
参考文献
[1]陈淑萍，伍赠玲，蓝碧波，郭其章.火法炼铜技术综述[j].铜业工程，2010（4）：44-49.
[2]bipra gi， premchand j r k.characteristics and utilization of copper slag-a review[j]. conserv. recy， 2003，39（4）：299-313.
[3]李运刚.炼铜炉渣的综合利用.综合利用[j]，2000（6）：
46-47.
[4]王珩.从炼铜厂炉渣中回收铜铁的研究.广东有色金属学报
[j]. 2003，13（2）：83-87.
[5]杨慧芬，景丽丽，党春阁.铜渣中铁组分的直接还原与磁选回收.中国有色金属学报[j].2011，2l（5）：1165-1170.
[6]张家芸.冶金物理化学[m].北京：冶金工业出版社，2004：16-18.
[7]刘纲，朱荣，王昌安，等.铜渣熔融氧化提铁的试验研究.中国有色冶金[j].2009（1）：71-74.
[8]廖曾丽，唐谱，张波，等.铜渣在中低温下氧化改性的实验研究.中国有色冶金[j].2012（2）：74-78.。