波西米亚铜矿石(乌多坎铜矿石的冶炼)

地质研究表明,乌多坎矿床铜矿石的特点是其硫化物矿化带不太发育(与哲兹卡兹干矿区比),整个矿床约有50%氧化矿和混合矿,其内含大量硅酸一些研究所浮选硫化矿所得结果证明,浮选能获得足够高的技术经济指标,可选出合格精矿,铜回收率也高该铜精矿在成份方面接近哲兹卡兹干精矿,其重量%:Cu 35—45(其中氧化铜大于1%),Fe 3—5, 59—12硫化物S占98% ) , Si02 27—32. Al2O3 4 — 6 、碱土金属氧化物共2—3 ,碱金属氧化物共1.5—2.5按照顿涅茨矿冶公司所用工艺把这种原料炼成冰铜时,要求往炉料中加入50—60 %碱性熔剂(石灰石、黄铁矿),这就大大降低火法冶炼作业的技术经济指标例如,顿涅茨矿冶公司每炼1吨铜产出约2吨热的液态废渣,对电熔炼乌多坎硫化精矿(加有石灰石和黄铁矿),渣量可能达到2.4—2.5吨,接下来我们就来聊聊关于波西米亚铜矿石?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!

波西米亚铜矿石(乌多坎铜矿石的冶炼)

波西米亚铜矿石

地质研究表明,乌多坎矿床铜矿石的特点是其硫化物矿化带不太发育(与哲兹卡兹干矿区比),整个矿床约有50%氧化矿和混合矿,其内含大量硅酸。一些研究所浮选硫化矿所得结果证明,浮选能获得足够高的技术经济指标,可选出合格精矿,铜回收率也高。该铜精矿在成份方面接近哲兹卡兹干精矿,其重量%:Cu 35—45(其中氧化铜大于1%),Fe 3—5, 59—12硫化物S占98% ) , Si02 27—32. Al2O3 4 — 6 、碱土金属氧化物共2—3 ,碱金属氧化物共1.5—2.5。按照顿涅茨矿冶公司所用工艺把这种原料炼成冰铜时,要求往炉料中加入50—60 %碱性熔剂(石灰石、黄铁矿),这就大大降低火法冶炼作业的技术经济指标。例如,顿涅茨矿冶公司每炼1吨铜产出约2吨热的液态废渣,对电熔炼乌多坎硫化精矿(加有石灰石和黄铁矿),渣量可能达到2.4—2.5吨。

图尔恰宁诺夫等人指出,在往炉料中加石灰石和部份铝氧土的条件下,可以用电炉炼出高品位金属化铜冰铜,得到含SiO2 62—68%的炉渣。但是在大规模熔炼含铜45%的硫化铜精矿时,每吨铜产出废渣不少于1.4—1.9吨。

国立有色金属研究所对乌多坎氧化铜和混合铜矿石做了包括浮选的联合流程的试验得到铜精矿(Cu 20.3%)、中矿(Cu 1.7%)和尾矿(Cu 0.09%),铜在精矿、中矿和尾矿中的分配率分别为73.1%, 19.2%和7.7%。采用吸附一不过滤工艺(硫酸法)从中矿中回收铜,浸渣再浮选,得含Cu3%的铜精矿。此时,铜总回收率为90.8%(对矿石),其中75. 6%呈含Cu—17%的混合铜精矿形式回收,15.2%呈牌号为M—1的阴极铜形式回收,随尾矿损失的铜为9.2%。

根据所得到的数据,在采用黄原酸盐、机械油和硫化钠条件下,从乌多坎混合矿石回收入精矿的铜为72—89%,从氧化矿石回收入精矿的铜为70—82% 。试验表明,在国立有色金属研究所推荐的条件下,浮选含铜1.42%的氧化矿(氧化铜占95%)时,可保证铜在其精矿中的回收率为71—72%。由于采用科学院化学冶金研究所合成的新型捕收剂,例如,ДФК(二乙二硫代氨碳基甲基磷酸二丙醚)和ДФК—2(二烃基二硫代氨拨基甲基磷酸二烃基醚),铜在其精矿中的回收率提高2—3 %。,但铜精矿的品位仍然较低((15—17%),而硅酸较高(28—30%)。这样,用一般浮选法从乌多坎氧化矿和混合矿中选出优质

精矿的办法暂时失败了。后面用电炉把所得到的精矿熔炼成冰铜是相当困难的,一也不经济,因为铜含量低,二氧化硅含量大。

科学院化学冶金研究所与其他组织和企业一起制订了综合处理高硅硫化矿原料、尤其是哲兹卡兹干铜精矿的工艺。为了减少原料和熔剂流量,大大减少炼冰铜时的废渣和废气量,提高锌的回收率和以商品形式利用铜精矿中的脉石,按此工艺,规定先用苛性碱溶液进行压热脱硅的一方法,在氧化.铝工业早已使用的《钦化》参数(温度150—1600C、压力4一5大气压,苛性钠浓度160克/升、处理时间4 — 5小时,原始矿浆的液固比为4)下,从铜精矿中选择性脱除二氧化硅。在上述条件下,SiO2 67%和Re—70%从精矿迸入碱性溶液。

固体残渣富含有价组份,因为在上述条件下,一种有色金属硫化物实际上不溶解。例如,精矿一中的SiO2 含量从28—30%。降低到12—13%,而铜从35—37%增长到47—50%,硫和其它金属含量也按比例增长。当这种原料熔炼成含50 %或70%冰铜时,需要最少量熔剂;此外、查清了采用最先进的火法炼铜流程(在液态熔池熔炼、一步熔炼、还原熔炼成粗铜等方法)一熔炼这些原件的可能性,熔炼温度降低120—150○C,由于渣量少,大大减轻渣处埋量,并得到岩石铸件、渣棉和硅渣等,即弄清了组织无废料生产铜的可能性。

用氧化钙使硅酸盆一碱溶液再生。例如,在60○C、80分钟和每1克分子已溶解的二氧化硅消耗1. 5—3.0克分子氧化钙条件下,99%的二氧化硅呈钙的含水硅酸盐沉下来,它色泽洁白,是制取高标号自色水泥或其它牌号水泥的唯一原料。每生产一吨铜可产2.5—3.0吨水泥热料。再生的碱返回过程的前头,并且在再生过程中铼不沉淀,因为过铼酸钙的溶解度很大,随着铼越积越浓,采用树脂AB—18 x 8吸附,然后用硝酸铵洗涤和结晶的方法以商品过铼酸铵的形式回收铼。铼的回收率约60%,下余部分集中在脱过硅的铜精矿中,可以按现有流程从洗涤硫酸中回收。顿涅茨矿冶公司运转了上述工艺流程的半工业装置,此流程在诺里尔斯克矿冶公司的顶先试验,表明其效率很高。

乌多坎铜矿的硫化矿部分为辉铜矿一斑铜矿的含铜砂岩,但与哲兹卡兹干铜矿不同的是其氧化矿部分发育得相当强烈。与哲兹卡兹干精矿一样,铜主要含在辉铜矿和斑铜矿中,二氧化硅呈游离石英状。这样,研究结果证明了乌多坎硫化矿精矿采用压热脱硅法不存在原则上的困难。虽然由于没有预先提供硫化铜精矿试样,因而不可能验证这一方法,但可以非常现实地推测,乌多坎精矿的脱硅条件与哲兹卡兹干精矿的条件相似,乌多坎氧化矿、混合矿和情们说硅较为容易便证明了这一点。

科学院化学冶金研究所进行了旨在获得优质乌多坎铜精矿和提高原料综合利用程度的探索性研究。按照现用的选矿方法,从所有类型矿石中得到的铜精矿平均含二氧化硅约30%,这大大恶化其后面火法冶炼的指标(熔剂耗量大,熔炼温度高、废渣和烟气污染了周周环境)。

用压热脱硅法脱除二氧化硅,并利用已浸出部分的硅制成水泥。实验室和扩大试验证明由氧化矿和混合矿得到的乌多坎精矿脱硅程度很高。例如,在160○C, 1.5小时条件下,有6 3%/SiO2从精矿选择性溶入溶液,其中一种精矿含铜从18.9%增至26%,二氧化硅量从27 %降至12%。熔炼这样的精矿保证渣量减少不少于一半。

此外,可以将压热脱硅法和浮选法结合在一起。有色金属研究所半工业试验得到的含Cu 1. 4%的产品脱硅后,添加硫化剂进行浮选,保证得到含Cu 18—21%的精矿,铜的回收率不低于90%。注这种情况下。有20%的铜呈混合铜精矿,其内二氧化硅含量降低,从矿石到清矿的洞回收率为90.4%。此时银在商品中的回收率比该所试验厂的试验结果高得多。

因此,为了从所有类型的乌多坎矿石获得组份稳定、活合下一步用同一工艺流程处理的优质铜精矿,所有类型不同的精矿及其按自然比例混合的混合物都必需采用压热脱硅法。在这种情况下,可以指望得到含Cu 35—38%, SiO2 15—18%的精矿。此外,通过利用已浸出的硅酸,有可能每生产一吨铜大约可产3吨水泥,并回收一些稀有金属。例如,预先试验数据证实,脱硅时,精矿中的镓约有一半转入碱溶液。

用混合精矿炼制粗铜的流程选择问题需要专门讨论。因为这样的产品在脱硅过程中,可以产出规定组份的原料,已脱硅的铜精矿既可用众所周知的火法冶金(电熔炼、反射炉熔炼)、也可用新的火法冶(液态熔池熔炼法、基弗塞特法、富氧闪速熔炼法、一步熔炼法)进行处理。顿涅茨矿冶公司的工作经验证明,所采用的火法冶金流程已经满足不了当前的要求。由于熔剂用量大造成渣率大;渣没有利用;每吨铜熔炼的炉料量大;由于炉气组份不稳定造成制硫酸作业复杂以及在其被溶剂稀释很厉害情况下,用含铜达40%的原料炼成50%Cu的冰铜都是不合理的。较合理的是用哲兹卡兹干情矿或乌多坎精矿直接炼粗铜。哈萨克科学院进行了综合性研究,着重按《死烧》一焙砂还原、电熔炼成粗铜的流程直接炼粗

铜。业已指出,这样焙烧哲兹卡兹干铜精矿可以在连续工作的竖炉内进行。由于压热脱硅可以产出二氧化硅与其它造渣成份比值一定的铜精矿,因而不必往熔炼炉抖中加熔剂。这样就可以建立用乌多坎精矿炼铜的无废料工艺流程。

根据上述意见,必须考虑进行更广泛的研究,以便建立乌多坎铜精矿的无废料冶金工艺,包括压热脱硅、将一些铜精矿合成一种自熔产品、制粒、《死烧》混合的脱硅精矿和把焙砂还原电熔炼成粗铜。

铜矿石选矿

为了分选乌多坎矿床的硫化矿石、混合矿石和氧化矿石的混合矿样(在它们混合开采时),提出了下图所示的工艺流程。

这个流程的特点是,用W F 800型破碎机在第二段闭路湿式破碎到一6 mm粒度,在第二段破碎以后分离出原生矿泥,并在单独的回路中对它们进行浮选;矿石中的矿砂部分磨细到65%~0. 074 mm;粗精矿和中矿在立式搅拌型塔磨机中再磨到90%~0. 074 mm;二段的矿泥粗选和扫选,以及分步加入硫化剂和捕收剂进行四段矿砂浮选;矿泥和矿砂浮选的精矿在浮选柱中进行精选。按这一流程进行分选时,从含有1. 33% Cu的、氧化程度达到60%的矿石中,计划预定获取含有28% Cu的精矿,铜的回收率为80%。

后来在莫斯科钢铁与合金学院的参与下,选矿研究设计院工程技术服务公司与另外几个科研单位,又共同制定了包括用硫酸从氧化矿物中浸出铜和从所有矿石混合物的浸渣中浮选铜的硫化矿。

所有这些,以及其它的几种流程,都为工程技术服务公司与有色金属研究所为乌多坎矿冶公司设计工业试验装置设计奠定了基础。现在这套工业试验装置己经投入使用,并将对所有上述几种工艺流程进行试验。

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