炼铜反射炉水淬渣的矿物学研究及可选性分析

采用XRF、XRD、SEM-EDS、TG-DSC、Mossbauer以及金相显微镜对炉渣的化学组成、结构及形貌特征进行了详细研究。金相显微分析以及SEM-EDS表明了炉渣中各主要渣相为铁橄榄石相、磁铁矿相、冰铜相及无定型玻璃体相。通过XRD以及Mossauber检测发现渣中铁主要存在于铁橄榄石中,仅含有少量的磁性氧化铁。对炉渣的可选性分析认为,通过细磨可浮选回收炉渣中的铜,通过物相转化可磁选回收炉渣中的铁。     

铜闪速熔炼贫化电炉渣含铜的线性回归分析

对金隆闪速熔炼渣贫化电炉的生产操作数据进行了多元线性回归分析,建立了电炉渣含铜与其影响因素的线性方程。方差分析结果表明,回归方程高度显著,渣含铜与其影响因素之间线性关系密切。通过对回归方程的分析,明确了各作业参数对渣含铜的影响及作用大小,找出了影响电炉渣含铜的主要因素和次要因素,指出影响金隆电炉渣含铜的最主要因素是闪速炉炉况、冰铜品位、电炉冰铜产出量、块煤加入量等,而冷冰铜加入量、电炉的有效容积、炉渣在电炉中的停留时间、炉渣的Fe/SiO2等对渣含铜的影响较小。由回归分析的结果对有效降低电炉渣含铜提出了6点建议。该回归方程对于准确的分析、有效的控制渣含铜具有指导意义。     

关于缓冷时间对电炉渣中铜物相颗粒粒度影响的探讨

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、矿物自动分析仪(AMICS)及化学物相分析等仪器和手段,对某铜冶炼厂不同缓冷时间条件下的电炉渣进行了系统的工艺矿物学研究。研究结果表明,随着冷却时间的延长,直接喷水冷淋的电炉渣中铜物相的粒度相比自然冷却的电炉渣,分布在0.020mm以下的占有率由52.48%降低至40.37%,电炉渣中的铜物相颗粒粒度有所增加,但增加幅度不大。可见,延长电炉渣的冷却时间,可促使冰铜颗粒的长大,有利于后续浮选回收,但缓冷时间只是影响冰铜颗粒生长的重要的因素之一。     

铜冶炼炉渣冷却工艺及设备研究进展

火法冶炼产生的铜冶炼炉渣中含有大量可利用的金属矿物,为分析铜炉渣冷却制度对渣中铜相颗粒结晶及浮选性能的影响,介绍了铜炉渣的不同冷却方式及缓冷设备配置方案,分析了不同类型抱罐车、渣包的优势及存在的缺陷,阐明了采用合理的缓冷工艺及设备能更好地促进渣中铜颗粒结晶,提高其浮选性能,并对铜炉渣冷却工艺及设备研究的未来趋势进行了展望。     

窑渣—还原熔炼铅冰铜新工艺研究

针对铜、铅冶炼厂产生的铅冰铜含铜低、含铅高的特点,提出了窑渣—还原熔炼铅冰铜的新工艺。铅冰铜经高温还原熔炼,产出粗铅、冰铜和炉渣。试验考察了窑渣配入量对铅的回收率影响。研究结果表明,铅回收率达95.12%,冰铜含铜达18.65%,炉渣流动性好,密度低,与金属相不相溶。     

西北某微细粒铜缓冷渣选矿试验研究及工业实践

针对西北某铜冶炼缓冷渣中,铜主要以细微粒嵌布的冰铜微珠存在的特性,在铜缓冷渣化学组成研究基础上,重点考察缓冷时间、磨矿细度、捕收剂种类及用量等对铜缓冷渣浮选指标的影响,研发了新型微细粒铜缓冷渣浮选特效捕收剂酯-22。小型闭路浮选试验获得铜精矿含铜25.82%,铜回收率88.76%;140×10~4 t/a铜冶炼炉渣选矿系统的工业应用稳定期,连续45个班次获得铜精矿含铜24.02%,铜回收率86.91%,取得了较好的技术指标。     

艾萨炉铜熔炼烟道结渣的矿物学分析

艾萨炉铜熔炼过程中因烟道结渣造成刮板磨损严重,烟气流通受阻,影响生产效率和稳定性。从工艺矿物学角度,通过考察艾萨炉余热锅炉水平烟道产物中主要元素铜、铁、硫等的赋存状态,以及结渣的物相组成和结构特征,对烟道结渣原因进行分析。结果表明,烟道结渣中铁酸铜、赤铁矿、磁铁矿、冰铜及硅酸盐玻璃相含量明显偏高,且常以核的形式黏附并胶结硫酸铜形成硬度相对较高的结渣,这主要由生产过程炉渣、冰铜的强烈喷溅所致,又因烟道气流温度及含氧量偏高,使结渣反复黏附并二次反应而不断长大。依据研究结果,通过在生产中控制艾萨炉喷枪流量及炉内负压,适当降低烟尘温度,并扩大垂直烟道直径等措施,有效改善烟道结渣问题。      

不同含铜炉渣选矿对比试验研究

针对大冶冶炼厂的两种不同含铜炉渣—转炉渣和诺兰达炉渣进行了浮选对比试验研究,查清了两种炉渣的工艺矿物学性质。在确定最佳磨矿制度、药剂制度和工艺流程的基础上分别进行了全流程浮选开路试验,试验结果表明转炉渣开路浮选所得的铜精矿品位为40%,回收率为87%,尾矿品位0.37%;诺兰达炉渣浮选所得的铜精矿品位为30.94%,回收率为94.16%,尾矿品位0.29%。     

含铜炉渣晶相调控浮选新工艺研究

根据某含铜炉渣的工艺矿物学性质,进行晶相调控及浮选试验研究。通过控制炉渣的缓慢冷却制度,以"包渣缓冷"的方式使含铜炉渣在1000～1250℃的温度范围内以小于3℃/min的速度缓慢冷却,可以控制炉渣粘度保持在0.25 Pa·s以下,从而保证炉渣中+20μm的铜颗粒含量大于85%。对经过晶相调控的含铜炉渣进行浮选试验,可以获得铜精矿品位29.84%、回收率94.18%的选别指标。将含铜炉渣晶相调控浮选新技术应用于大冶诺兰达炉渣选矿厂,可以明显提高选别指标。     

国外铜炉渣选矿概况

一概述目前国外所产的铜主要还是用火法生产,对转炉渣的处理,通常仍是返回熔炼炉。转炉渣成分比较复杂,主要为硅酸铁和磁性氧化铁,并含有较高的铜。在熔炼过程中,未被还原的Fe_3O_4熔解于炉渣和冰铜,造成渣的粘性增大,熔点增高,流动性降低,妨碍了冰铜和炉渣的澄清分离,使渣含铜增高,金属回收率降低。转炉渣产出量大,将其返回可使熔炼炉处理矿量减小;若是反射炉熔炼,磁性氧化铁在炉床沉积,也造成炉子容积减小,并     

A mechanistic model to predict matte temperatures during the smelting of UG2-rich blends of platinum group metal concentrates

High matte temperatures can be related to numerous catastrophic furnace failures in the platinum group metal (PGM) industry where chromite-rich upper group 2 (UG2) concentrates are smelted. Chromite rich concentrates require high slag temperatures as well as sufficient mixing to suspend the chromite spinel particles in the slag and prevent settling in a so-called “mushy” layer consisting of a three phase emulsion of slag, matte and chromite particles. To achieve sufficient bath mixing and to melt and suspend chromite spinel build-up, high hearth power densities are utilised. However, high hearth power densities in conjunction with a heat-isolating concentrate layer, leads to high side wall heat fluxes which motivated the use of intensive cooling in the furnace side wall so that a slag freeze lining can be formed. If matte temperatures are above the slag liquidus temperature, any matte that comes into contact with the freeze lining can destroy the freeze lining. Moreover, if the matte temperature exceeds ca. 1500 °C, chemical thermodynamics indicate that matte has the ability to sulfidise MgO-Fe_xO-Cr₂O₃ refractories, leading to rapid wear of refractories exposed to high temperature flowing matte. Models are derived for the concentrate-to-matte and slag-to-matte droplet heat transfer. Calculations using the derived models, physical properties and furnace operating conditions give realistic matte temperatures and show that matte temperatures rapidly increase as the concentrate bed becomes matte drainage rate limiting. It is shown that for each concentrate blend mean particle size and mineralogy, there is a maximum smelting rate above which the concentrate bed becomes rate limiting with regards matte drainage, thereby significantly contributing to matte preheating, prior to further heat absorption from the slag layer.     

电炉渣高温改性过程中铁物相的行为变化

通过高温改性回收电炉渣中的铁, 研究了保温时间、缓冷时间、盐类添加剂及其用量对电炉渣中铁物相转变的影响, 利用XRD衍射分析电炉渣改性前后的铁物相的赋存状态, 并对改性焙烧产物进行磁选验证了改性效果。结果表明: 焙烧温度1 350 ℃, 焙烧时间120 min, 缓冷时间180 min, 盐类添加剂用量为w(66.7% CaCO₃+ 33.3%MgCO₃)/w(SiO₂)=3/4条件下, 电炉渣中铁橄榄石全部转化为赤铁矿和磁铁矿, 经磁选可得品位50.12%、回收率72.67%的铁精矿。焙烧时间的增加有利于磁铁矿物相的析出和长大; 延长缓冷时间促进赤铁矿物相的形成; 碳酸钙和碱式碳酸镁的组合使用有利于提高铁精矿品位和回收率。     

Investigating the effect of slag bath conditions on the existence of multiphase emulsion zones in PGM smelting furnaces using computation fluid dynamics

The presence of chrome in electric arc furnaces smelting platinum group metals (PGM’s) has a number of potentially negative consequences. In cases where the slag chrome content is above the saturation limit the existence of near-stagnant conditions near the slag/matte interface increases the risk of chromite spinels settling and consolidating into a “mushy layer”, a three-phase suspension of slag, chromite and matte. The hold-up of matte above the elevation of the slag/matte interface can lead to the attack of freeze linings and copper cooling elements potentially causing failures of the furnace lining and significant downtimes as well as major safety risks. This paper investigates the relationship between typical furnace operating parameters and the behavior of the slag bath with respect to the formation of the “mushy” layer at the slag/matte interface using computational fluid dynamics (CFD). The extent of the potential “mushy” layer is seen to increase with decreasing electrode immersion and furnace power. Electrode immersion is, however, a considerably stronger driver is this regard. The CFD modelling results have aided in selecting appropriate furnace electrode immersion/power combinations intended to minimize “mushy” layer formation.     

从某冶炼厂水淬铜炉渣浮选回收铜的试验研究

论述了造锍熔炼过程、炉渣冷却方式及冷却速度、炉渣物质组成对炼铜炉渣浮选回收铜的影响,并指出熔融炉渣的冷却方式及冷却速度是影响铜炉渣浮选回收铜的主要因素。以水玻璃为分散剂和抑制剂、丁基黄药和P3为组合捕收剂,对国内某铜冶炼厂水淬铜炉渣中的铜进行浮选回收,在-320目占90%的磨矿细度下,获得了铜精矿铜品位为17.08%,铜回收率为56.98%的试验指标。     

熔渣炉在有色冶金工业中应用的研究

１９８４年北京矿冶研究总院提出的复杂金精矿熔渣炉熔融脱硫造渣工艺方案已获应用，使矿产铜仅３６００ｔ／ａ的烟自冶炼厂金产量达到１．２ｔ／ａ，每年新增利润３００万元。本文对课题的开发、方案的选译做了详细介绍；论述了熔渣炉结构特点和熔炼过程，指出了熔渣炉熔池中充满着呈激烈搅动状态的炉渣熔体，少量硫化物未形成稳定冰铜层；还就熔渣炉熔炼金精矿的技经指标和处理能力的提高，以及磁住氧化铁行为等问题进行了系统总结。床面积仅１．９５ｍ￣２的烟台熔渣炉日处理金精矿可达６０ｔ，冶炼强度高达３０ｔ／ｍ￣２·ｄ。它的首次应用为复杂金精矿处理、小型铜厂和小型铅厂扩大黄金生产开辟了新途径。     

DRI钛渣制备高钛渣新工艺研究

传统高炉工艺流程处理钒钛磁铁矿,钛资源回收率低。针对气基竖炉还原—电炉熔分的非高炉冶炼工艺得到熔分钛渣,开展DRI钛渣提质生产高钛渣的方案探索和尝试,成功开发了HCl加压浸出—碱浸工艺和NaOH/Na_2CO_3活化焙烧—浸出分离工艺,均可获得满足氯化钛白要求的高钛渣。