铜渣综合利用的研究
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。
云南某冶炼铜炉渣回收铜的试验研究
云南某冶炼铜炉渣回收铜的试验研究一、研究背景和意义铜炉渣是冶炼铜时产生的废弃物，具有较高的含铜量，回收渣中的铜可有效地减少环境污染，降低生产成本。
因此研究铜炉渣回收铜的方法具有重要的理论和应用价值。
二、研究现状和发展趋势目前，铜炉渣回收铜的方法主要有浸出法、融炼法、氧化铃法等。
另外，纳米材料在铜炉渣回收铜中也有较大的应用潜力。
三、试验方法和方案本试验采用浸出法回收含铜铜炉渣，并比较不同浸出剂对回收效率的影响。
选定一定条件下的最优方案进行铜炉渣中铜的回收，并对其物理化学性质进行分析。
四、数据结果和分析试验结果表明，采用某种浸出剂可高效地回收铜炉渣中的铜，回收率达到了较高水平。
在最优方案下，回收效率更高。
对回收铜的物理化学性质分析表明，回收的铜熔点和电导率等性质均符合国家标准。
五、结论和展望本试验成功地将铜炉渣中的铜回收，证明了浸出法是一种可行的、高效的铜炉渣回收方法。
未来可以进一步研究纳米材料在铜炉渣回收铜中的应用，探索更优的回收方法。
第一章：研究背景和意义随着人口的增加和经济的发展，铜的需求量逐年增加，而且伴随着铜的开采和冶炼而产生的废弃物和污染物也越来越多。
其中，铜炉渣一直是铜冶炼中产生的大量废弃物之一。
铜炉渣含有一定量的有价金属铜，回收渣中的铜是可行的，有助于保护环境和资源利用。
铜炉渣是指冶炼铜的过程中，废弃物质中的渣，其中含有很高的金属铜含量。
传统的处理方法是浸出，但浸出过程中有很多环境污染因素，随着各项环境法律政策的不断更新，新技术的出现开始越来越多的受到人们的关注与研究，令这一领域的研究变得富有前瞻和深入。
回收铜炉渣中的铜不仅能减少环境的污染，而且降低生产成本。
传统的浸出法操作比较复杂，需要大量的设备和环境保护措施，不仅耗时费力而且牵涉到较多的环境化学物质，使得一些复杂持久有机污染物和有毒物质悬而未决，回收效率也有很大的局限性。
因此，研究铜炉渣回收铜的方法具有重要的理论和应用价值。
铜炉渣回收铜技术不仅能减轻环境负担，而且能够利用废弃物产生经济效益。
铜冶金固体废物的综合利用
铜冶金固体废物的综合利用冶金行业的铜渣主要来自于火法炼铜的过程，包括采矿过程中废石、冶炼过程中的废渣和尾矿渣。
其他的铜渣则是炼锌、炼铅过程中的副产物。
铜渣含有铜、锌等重金属和金、银等贵金属。
目前，我国的粗铜年产量为52万吨左右，产出的炉渣约为150万吨，再加上副产废铜渣，数量巨大。
这些固体废物大量堆积，不仅侵占了土地、污染了环境，而且这些废渣含有的大量的有用物质没有被充分利用。
目前，铜渣的利用方法很多，利用率也较高，主要包括提取有价金属、生产化工产品和建筑材料等。
1.化学组成铜渣由于炼铜原料的产地、成分以及冶炼的方法的不同，其组成具有较大的差异性。
表13-5所示为铜渣的化学组成。
由表13-5中数据可知，铜渣中铁的含量很高，还含有Cu、Pb、Zn、Cd等金属，具有回收金属元素的价值，铜渣中的主要矿物包括硅酸铁、硅酸钙、少量的硫化物和金属元素等。
在提取有价金属后，可以作为水泥的原料。
2.粒度组成水淬铜渣颗粒形状不规则，尺寸也不同。
有个别滤渣状多孔颗粒和细针状颗粒。
粒径组成略大于普通沙的一级配区。
如表13-6。
一、含铜废渣中回收铜根据美国国家地质调查局（USGS）发布的NERAL COMMODITY UMMARIES 2012显示：截至2011年年底，全球铜储量为6.9亿吨，智利以1.9亿吨的铜储量居于全球首位，中国以3000万吨位居全球第五。
但我国主要以贫矿为主，且开发程度不高。
而我国铜消耗量在逐年增长，精炼铜和矿山铜（精矿）多年来供不应求。
自给率仅为65%左右，长期靠进口弥补。
因此，一些低品位矿、尾矿、表外矿及含铜矿渣等难以开采和洗选矿脉的开发利用，不仅能满足铜的需求，还能减少废渣对环境造成的危害，能产生巨大的社会和环境效益。
为了回收铜渣中的铜，研究人员将难选的氧化铜矿类矿渣经过氨浸、蒸馏、酸化和结晶等工艺流程后得到五水硫酸铜产品。
在实验中探讨了氨浸的机制，研究了铜浸出率的主要影响因素，确定了最佳的浸出液配比，得出了氨浸、蒸氨、酸化、浓缩和结晶过程中的工艺条件，为难选氧化铜类矿石及其废渣中回收铜提供了有效的方法和基本工艺参数。
铜渣综合回收利用研究进展
铜渣综合回收利用研究进展铜是现代经济发展的基础工业原料之一，由于其具有良好的导电导热性能、抗磨耐磨性能、延展性能及可塑性，在电子电器、交通设备、机械制造、能源运输和建筑行业都有着广泛的应用。
工业时代开始，从矿石中进行冶炼提取金属时遗留下来的玻璃状物质残渣被认为是废物，在造锍熔炼和火法吹炼过程中产生的铜渣就是其中一种。
据估计，在铜的生产过程中，每产出1t铜会制造大约2.2t铜渣。
2017年我国精铜产量为895万吨，铜渣产生量超过1600万吨，堆放的铜渣数量已超过5000万吨，浪费了大量的土地资源，并且铜渣中含有的金属离子会对环境会造成不利影响。
根据冶炼设备的不同，可将铜渣分为闪速炉渣、转炉渣、电炉渣、真空炉渣、反射炉渣、鼓风炉渣等。
表1为几种不同冶炼炉渣的化学组成。
表1几种铜熔炼炉渣的化学成分（质量分数）单位：%由表1可知，铜渣中主要的金属元素是铜和铁，根据原料化学组成、晶体结构和处理工艺的不同，也可能含有镍、钴、金、银等其他有价金属元素，而铝、钙、镁等元素与硅酸盐矿物紧密结合。
作为人造矿石，铜渣中通常含有超过0.5%的铜，高于一些正在开采和利用的原生铜矿石的铜含量，是一种十分优质的铜资源。
对于低品位铜渣，可作为类似天然玄武岩（结晶）或者黑曜石（无定形）的产品出售。
经过加工的空冷粒化铜渣具有良好的抗压性、抗拉性、抗剪切性、耐磨性和稳定性，是一种优秀的无机材料。
并且由于铜渣中CaO含量较低，铜渣颗粒具有火山灰性，随着CaO含量的增加或在NaOH的活化下，可以表现出胶凝性能，能够作为硅酸盐水泥的添加料或替代品。
将铜渣作为一种材料进行资源化利用，可以降低材料生产成本。
倾倒或堆放这些炉渣会造成金属价值的浪费，并导致环境问题。
这些炉渣可以充分利用其物理化学性质进行资源化利用，而不是随意堆放或者丢弃。
因此，一些研究者对铜渣的资源化进行了探索，开发出了多种利用方式，如回收有价金属、生产水泥、砂浆、填料、道砟、磨料、骨料、玻璃、瓷砖等。
铜渣综合利用的研究情况与难点及新技术论文
铜渣综合利用的研究情况与难点及新技术论文铜渣综合利用的研究情况与难点及新技术论文随着我国铜产量逐年增加，堆积的铜渣也越来越多，铜渣资源化的任务就显得更艰巨了。
根据我国家统计局的统计，2012年中国铜产量为606万t,按每生产1t精铜约产生2.2t铜渣计算[1],仅2012年我国的铜渣量就达到一千多吨。
迄今没经济高效的铜渣综合利用技术，铜渣基本是以堆放保存，造成严重的环境污染及资源浪费。
目前铜渣综合利用的研究重点是其有价金属的综合利用，铜渣的典型成分[2]是Fe为30% ~40%,Cu为0.5% ~2.1%,SiO2为35%~40%,Al2O3≤10%,CaO≤10%,还有少量的锌、镍、钴等金属元素。
铜渣主要矿物成分是铁橄榄石（2FeO·SiO2）、磁铁矿（Fe3O4）及一些脉石组成的无定形玻璃体。
铜元素主要以辉铜矿（Cu2S）、金属铜、氧化铜形式存在，铁主要以硅酸盐的形式存在[3].特别是铜渣中铁、铜资源较为丰富，具备很高回收价值，若实现铜渣中铜、铁资源的有效回收，不仅提高了铜工业的经济效益，而且缓解我国钢铁产业持续发展所面临的铁矿石资源压力，更重要的是有利于资源的节约和环境保护。
铜渣资源化的研究意义重大。
铜渣中的铜回收，铜企业做了更多的研究工作，也取得了很好效果。
如最早用的电炉贫化方法[4]和在此基础上发展为炉渣真空贫化技术[5],使渣含Cu量降到了小于0.5%,而直接弃渣。
为了更有效的促进熔融的铜液滴快速富集，科研人员考虑加电场作用，文献[6]研究了电场富集法，铜的最高富集率可达到80%以上。
电炉贫化法、真空贫化技术和电场富集法都是物理分离铜渣中的铜，这只是对金属铜液滴有效果，而这些方法对铜渣中的氧化铜和硫化铜则不适用。
科研工作者进一步研究回收氧化铜和硫化铜，R.G Reddy等[7]采用还原法回收金属铜，对CuO进行还原，尽量限制FeO被还原。
金属铜的回收率达到85%以上，但是没有解决硫化铜的回收问题。
铜渣综合利用的研究情况与难点及新技术论文
铜渣综合利用的研究情况与难点及新技术论文铜渣是铜冶炼过程中产生的一种含铜固体废弃物。
传统上，铜渣被视
为废弃物，只能用于填埋或堆放。
然而，随着资源的日益紧缺和环境意识
的提高，对于铜渣的综合利用研究变得越来越重要。
下面将介绍铜渣综合
利用的研究情况、难点以及新技术论文。
铜渣综合利用的研究最早起源于20世纪80年代，主要集中在两个方面：铜渣中铜的回收和铜渣的资源化利用。
铜渣中铜的回收是指将废渣中
的有价金属回收利用，目前主要方法包括浮选、磁选和火法冶炼等；而资
源化利用则是指将铜渣转化为可利用的材料，主要包括水泥、陶瓷、制砂、铜渣掺合料等。
随着研究的深入，人们开始探索更加高效、环保的铜渣综
合利用方法，如高效回收、废渣中有价金属的回收、废渣中的环境污染物
处理等。
铜渣综合利用面临一些困难和挑战。
首先，铜渣成分复杂，含有大量
的非金属元素，如硫、砷、锌等，这些元素会对环境造成污染，并且会影
响废渣的再利用。
其次，铜渣中的有价金属元素含量相对较低，所以如何
高效回收这些金属也是一个难题。
另外，废渣回收利用技术的研究需要考
虑到经济利益和环境效益的平衡，要确保技术的可行性和经济性。
此外，
废渣的后处理也是一个难题，需要针对废渣中的污染物设计合适的处理方法。
炼铜废渣综合利用项目可行性研究报告项目建议书
炼铜废渣综合利用项目可行性研究报告项目建议书项目建议书：炼铜废渣综合利用项目可行性研究报告一、项目背景和意义炼铜过程中产生的废渣是一种含有一定金属元素的固体废物。
传统上，这些废渣往往被当作废弃物处理掉，对环境造成了严重的污染。
然而，近年来，资源紧张和环境保护的需求提高，对废弃物再利用和综合利用的要求也越来越高。
因此，开展炼铜废渣综合利用项目具有重要的意义。
本项目旨在通过对炼铜废渣进行综合利用，从废渣中回收有价值的金属元素，并降低对环境的污染，实现资源的再利用，提高炼铜行业的可持续发展。
二、项目内容和技术路线本项目的主要内容包括炼铜废渣的收集与处理、金属元素的回收与提纯等。
具体技术路线如下：1.炼铜废渣的收集与处理：建立废渣收集系统，对炼铜过程中产生的废渣进行分类、清洗和初步处理，以减少对环境的污染。
2.金属元素的回收与提纯：通过化学溶解、沉淀、离心等工艺，将废渣中的有价值金属元素分离出来，并进行进一步的提纯和后续加工，以满足市场需求。
三、市场分析和项目可行性1.市场需求：目前，国内外对金属元素的需求量大且稳定。
而炼铜废渣中所含有的金属元素的回收利用率较低，市场潜力巨大。
2.技术可行性：通过已有的技术手段，可以对炼铜废渣进行综合利用，实现金属元素的回收和提纯。
3.经济可行性：本项目将废渣资源转化为有价值的产品，通过金属元素的回收和销售，实现经济效益。
4.环境可行性：废渣综合利用将减少对环境的污染，降低资源消耗。
基于上述市场分析和项目可行性评估，本项目具有良好的市场前景和经济效益，同时也符合环保要求。
四、项目实施方案1.建立废渣收集体系：与炼铜企业合作，建立废渣收集点，并制定废渣收集和运输流程。
2.建立金属元素回收与提纯工艺流程：基于目前常用的金属元素回收工艺，进行技术改良和创新，实现高效、低成本的回收与提纯。
3.建立销售渠道：与相关行业合作，开拓废渣回收产品的销售渠道。
五、风险分析和对策1.技术风险：需对金属元素回收和提纯的工艺进行深入研究，减少技术风险，如有必要可以引入国内外专家进行技术支持。
铜冶炼炉渣综合利用技术的研究
铜冶炼炉渣综合利用技术的研究杨 野，杨 超，高广磊（吉林紫金铜业有限公司，吉林 珲春 １３３３００）摘 要：本文研究了硫化钠、硫酸铜和三氯化铁对铜冶炼渣中铜硫化浮选的影响。
结果表明，铜具有良好的可浮性，不依赖于Ｎａ２Ｓ和Ｃｕ２＋离子的加入，而Ｆｅ３＋对铜的可浮性有抑制作用。
在ｐＨ值为２~４的条件下，在添加Ｎａ２Ｓ和Ｃｕ２＋离子的条件下，金属铜的回收率迅速提高，并保持在较高水平。
但随着Ｆｅ３＋浓度的增加，抑制作用增强。
关键词：铜冶炼炉渣；综合利用技术；研究中图分类号：Ｘ７５８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）１７－０００１－２Study on comprehensive utilization technology of copper smelting slagYANG Ye, YANG Chao, GAO Guang-lei（Ｊｉｌｉｎ Ｚｉｊｉｎ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．，Ｈｕｎｃｈｕｎ １３３３００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｓｕｌｆｉｄｅ， ｃｏｐｐｅｒ ｓｕｌｆａｔｅ ａｎｄ ｆｅｒｒｉｃ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｏｎ ｃｏｐｐｅｒ ｓｕｌｆｉｄｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｓｌａｇ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｃｏｐｐｅｒ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｆｌｏａｔａｂｉｌｉｔｙ， ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｎａ２Ｓ ａｎｄ Ｃｕ２＋ ｉｏｎｓ， ｗｈｉｌｅ Ｆｅ３＋ ｉｎｈｉｂｉｔｓ ｔｈｅ ｆｌｏａｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ． Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｐＨ ｖａｌｕｅ ｏｆ ２~４ ａｎｄ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｎａ２Ｓ ａｎｄ Ｃｕ２＋ ｉｏｎｓ， ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｒａｐｉｄｌｙ ａｎｄ ｒｅｍａｉｎｓ ａｔ ａ ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ Ｆｅ３＋ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Keywords: ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｓｌａｇ； Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； Ｒｅｓｅａｒｃｈ1 铜渣的成分及物相分析金属离子对辉钼矿浮选的影响及机理浮选实验和zeta 电位测定。
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铜渣综合利用的研究
我国的铜矿资源从矿床规模、铜品位、矿床物质组成和开采条件来看具有以下特点:(1)矿床规模小。
我国大型铜矿床仅占2.7%,中型矿床占8.9%,而铜金属储量小于10万t的小型矿床则占88.4%。
(2)共伴生矿多,品味低。
我国共伴生铜矿所占比例72.9%,单一矿占27%,铜矿储量的平均品位仅为0.87%。
(3)适合采用浸出-萃取-电积工艺的斑岩型铜矿少,降低生产成本的空间受到限制。
由于我国的铜矿资源具有共伴生矿多、品味低的特点,因此在这数量巨大的铜渣体系中,存在着大量可以回收利用的二次资源。
同时,我国的资源现状十分严峻,有色金属和黑色金属储量相对不足,矿石严重依赖于进口,已成为世界上最大的矿石进口国和有色金属消费国。
因此,合理利用铜渣中的资源具有一定的战略意义和非常好的市场前景。
目前全世界对铜渣的综合利用大约可以分为两类:一是对铜渣中铜、钴、锌、铁等金属的回收利用;二是铜渣在水泥工业及建筑行业的应用。
1、铜渣的组成及物相特征
炉渣是炉料和燃料中各种氧化物互相熔融而成的共熔体,主要的氧化物是二氧化硅和氧化亚铁,其次是氧化钙、三氧化二铝和氧化镁等。
2、铜渣中有价金属的提取
目前对铜渣中铜的提取主要有火法贫化、湿法浸出、浮选富集等几种方式。
（1）火法贫化
铜在渣中的损失主要是以冰铜夹杂、硫化物的物理溶解以及结合态的铜化合物的形式产生的,其中以冰铜夹杂为主。
这些铜矿物多被磁性氧化铁所包裹呈滴状结构,或铜铁矿物形成斑状结构,或数种铜矿物相嵌共生,因此影响渣含铜的最根本因素是炉渣中的Fe3O4的含量。
降低炉渣中的Fe3O4的含量,就能够改善锍滴在渣中沉降的条件,如粘度、密度以及渣-锍间界面张力等;降低渣中的Fe3O4的含量,将减少铜的氧化损失,从而降低渣含铜。
因此,炉渣的熔炼贫化就是降低氧势,提高硫势,还原Fe3O4的过程。
随着技术的发展,一些新的贫化方式接连不断的出现。
在火法贫化铜渣中所加的添加剂、硫化剂FeS、还原剂C等的目的都是为了降低渣中的Fe3O4相,从而降低铜渣中的冰铜夹杂,有利于金属铜的回收。
低冰铜品位、渣中磁性氧化铁含量、渣中SiO2与全Fe含量比以及渣层搅拌速度是决定渣含铜的主要因素。
而在贫化炉中所加入的还原剂、硫化剂、溶剂等,能够还原渣中的Fe3O4、调整渣型,从而降低渣中夹杂的冰铜品位。
当硫化剂加入量相同时,就降低渣含铜的效果而言，FeS优于铜精矿,黄铁矿(FeS2)优于FeS。
（2）湿法浸出
对铜渣的湿法处理的技术中有多种浸出方法,如硝酸盐浸出法,氯化浸出法,硫酸化浸出法,氰化浸出法等。
对于湿法提取铜渣中不同的金属,要用到不同的浸出方法,铜渣中金银的浸出用氰化浸出法,而对于铜渣中铜的浸出则一般要用到氯化浸出法和硫酸化浸出法。
（3）浮选法贫化
浮选法包括了缓冷与磨矿工序。
炉渣中的铜之所以能通过浮选富集到精矿中,是因为在熔渣冷却过程中形成了能够机械分离的硫化亚铜结晶以及金属铜的颗粒,借助于它们在表面
物理化学性质上与其它造渣物的差异而实现分离。
冶金炉渣实际上是一种人造矿石,这种矿石中矿物的粒度与相组成取决于冷却速度,从而影响到铜的回收率。
在相变温度以内的缓慢冷却会使铜矿物颗粒长大,保证了浮选过程中对铜的良好捕集。
目前对铜渣的综合利用主要包括两个方面:一是对铜渣中有价金属的提取,即根据铜渣中含有的铜、镍、铅、锌、金、银、铁等有色金属、贵金属及黑色金属,采用采、选、冶的方法,提取其中的有价金属;二是直接以铜渣为原料,利用其化学成分和物理形态,即其在建筑行业的应用。