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第6 2 卷第4 期 2010 年Ii 月 有色金属 N o n f e F I O U SM e t a l s V 0 1 .6 2 .N O .4 N O V .20l0 浮选法处理锡系统硫渣工艺实践 张宝1 ,张佳峰1 ,蒋光佑1 ’2 1 .中南大学冶金科学与工程学院,长沙4 10 0 8 3 ;2 .华锡集团来宾冶炼厂,广西柳州5 4 6 0 0 6 摘 要介绍来宾冶炼厂浮选法处理锡系统硫渣的工艺现状。通过控制浮选法处理硫渣过程中的主要工艺条件,大大提高 了锡系统精炼工序的直收率,降低了生产成本,减少了锡金属的循环损失,回收了有价金属,取得了可观的经济效益。 关键词选矿工程;硫渣;浮选法;锡系统 中图分类号T D 9 8 2文献标识码A 文章编号1 0 0 1 0 2 1 l 2 0 l o 0 4 0 1 0 2 0 3 来宾冶炼厂每年进入生产流程的焙砂铜金属量 和外购粗锡铜金属量约为9 0 t ,而以粗合金锡开路的 铜金属量仅为1 1 t ,部分从烟化炉的弃渣开路 部分 硫渣进人烟化炉吹炼 ,其余部分在流程中循环。 到2 0 0 5 年年底,在锡系统。1 返回品中循环的铜金 属量约为3 5 t ,且此3 5 t 铜分布不集中,粗锡、合金粗 锡、碳硫渣、熔析渣、短窑渣均有,若按其中的1 5 t 铜 每月在生产流程中循环一次,则从精炼氧化锅中产 生硫渣9 0 t ,硫渣含锡金属6 0 t 以上,增加硫磺消耗 5 t ,降低精炼直收率4 %,由于此9 0 t 硫渣的再处理 经过粗炼系统和精炼系统,相当于无形中每月增加 6 0 t 锡的冶炼成本,若按6 0 0 0 元/t 计冶炼成本,月增 加冶炼成本3 6 万元,再加上循环处理过程中的锡金 属损失为6 %,则损失锡金属3 .6 t ,折价5 6 万元,共 计损失经济效益9 2 万元。 源、资源,特别是不可再生资源的节约变得日益重 要,而浮选法H “。处理锡系统硫渣也正契合了这个 主题。对硫渣进行单独处理,并以粗铜形式回收其 中的铜,不仅降低了铜在流程中的不利影响,提高了 精炼直收率,降低了生产成本,同时每年可以回收 6 0 t 粗铜,折价3 6 0 万元,即全年为企业增加经济效 益1 3 0 0 万元以上。无论从资源回收还是环境保护 方面来说,锡系统硫渣的处理都具有十分重大的经 济效益和社会效益。- 。 1 物料特性 1 .1 硫渣 来宾冶炼厂年产锡2 0 0 0 0 t ,锡系统炉渣约为 3 0 0 0 t /a ,其中含锡为6 4 .6 2 %,铜为1 8 .3 6 %。该炉 渣为浮选法处理锡系统硫渣的原料,化学分析结果 在全国倡导建立“节约型社会”的大环境下,能如表1 所示。 表1 硫渣的主要成分 T a b l e1 M a j o rc o m p o n e n t so fs u l f u rs l a g 硫渣以粉末状为主,其中有大小不等的金属锡 块和铜锡连生物颗粒,疏水性很强,需要搅拌一定时 间或研磨后才能润湿。 1 .2 辅助药剂 添加的药剂种类和参考用量如表2 所示。 表2 药剂用量 T a b l e2 P h a r m a c yd o s a g e 收稿1 3 期0 0 8 1 0 0 6 作者简介张宝 】9 7 1 一 ,男,江苏盱眙县人,博士,副研究员,主 2 主要设备和工艺流程 群。。霎竺三冀源循誓利 黧2 .竺 要曾乏作⋯。 2 .1 主要设备规格 联系人张佳峰 1 9 8 4 一 ,男,浙江嵊州市人,博士生,主要从事 ⋯“⋯⋯ 资源循环利用和能源材料等方面的研究。 在满足生产能力、工艺操作的条件下采用技术 先进、工作可靠、高效节能设备,考虑了选厂各工序 万方数据 第4 期张宝等浮选法处理锡系统硫渣工艺实践1 0 3 能力的综合平衡和生产调节以及设备生产过程中的 波动,取波动系数为1 .1 ~1 .2 。 主要设备规格为振动筛,尺寸8 0 0 r a m 1 6 0 0 r a m ,筛孔1 .5 r a m ,流程给矿量0 .4 2 t /h ;球磨机, 尺寸9 0 0 r a mx2 4 0 0 r a m ,给矿粒度 1 .5 m m ,设备的 单位处理量0 .1 8 7 5 t /m 3 h ;螺旋分级机,型号F G . 5 0 0 ,溢流粒度0 .0 7 4 m m ,矿.石密度5 .2 t /m 3 ;搅拌 槽,分级搅拌槽型号X B 一1 0 0 0 ,浮选搅拌槽型号X B . 5 0 0 ,压滤搅拌槽型号X B .1 5 0 0 ;浮选机⋯,X J - 0 .3 6 型;倾斜浓密机,尺寸2 9 0 0 m m 1 8 8 0 m m ;过滤设备, 型号B M S 8 /4 5 0 2 5 ,给矿奄0 .1 2 t /h ,给矿粒度 0 .0 3 7 m m ;泵,砂泵型号4 0 P V .S T ,潜污水泵型号 2 5 W G 。 2 .2 工艺流程 目前,对硫渣的处理有隔膜电解、浮选、熔析、直 接浸出和I ’口J 接浸出5 种,但只有隔膜电解和浮选两 种工艺在工业上应用比较成熟,而由于隔膜电解工 艺的投资较大,同时根据来宾冶炼厂的实际情况,选 择浮选法处理锡系统硫渣,工艺流程如图1 所示。 硫渣 锡精矿 , 近锡系统 铜精矿 图1浮选法处理锡系统硫渣流程 F i g .1 F l o w s h e e to ff l o t a t i o nt r e a t m e n tf o r s u l f u rs l a gi n t i ns m e l t i n g 由图l 可知,浮选法处理硫渣工艺过程分为三 步 1 选择性浮选,将锡和铜进行分离,使铜8 0 % 进入铜精矿中,而锡精矿直接返回到生产流程; 2 铜精矿的焙烧,将铜氧化; 3 铜精矿焙烧产物的浸 出与电解。该工艺的优点有 1 生产成本低,每处 理1 t 硫渣比隔膜法低6 0 0 元; 2 设备制作简单; 3 焙烧物料量小,且不用进行脱氟。 3 工艺条件控制与生产效果 3 .1 浮选 由于在锡精炼过程除铜时,加入硫磺作为除铜 剂,使铜与硫磺反应生成不溶于锡液的硫化亚铜,因 此,硫渣中的铜以硫化亚铜形式存在,具有可浮性, 而硫渣中的锡主要以氧化亚锡和金属锡形式存在, 不具有可浮性。 由此可见,通过浮选,能够将锡与铜进行分离, 得到以硫化亚铜为主要成分的铜精矿和以氧化亚锡 为主要成分的锡精矿,锡精矿可以直接返回到锡系 统进行熔炼,铜精矿可以进行提铜。 通过浮选,得到的铜精矿产率为2 7 %,铜精矿 含C u 5 3 %,S n 2 7 %,铜直收率最高为8 5 %,最低为 7 5 %,平均为8 0 %.。锡精矿产率为7 3 %,含 S n 7 8 %,C u 4 .9 %,锡的直收率为8 8 .3 %。 3 .2 氧化焙烧 氧化焙烧的原理是将浮选所得到的铜精矿在中 温条件下进行氧化,使其中的硫化亚铜氧化为可溶 解于稀硫酸的氧化铜,锡和氧化亚锡氧化为不溶于 稀硫酸的二氧化锡。 经过试验,确定氧化焙烧最佳的工艺条件为焙 烧温度控制在6 5 0 ~7 0 0 ℃,焙烧时间为9 0m i n 。 3 .3 浸出 经过氧化焙烧的铜精矿,用稀硫酸进行浸出,其 中的氧化铜被溶解,反应生成可溶性硫酸铜,二氧化 锡留在渣中,进行固液分离后,得到的稀硫酸用于电 解提铜,得到的过滤渣经过水洗涤后返回锡系统进 行熔炼。 用于焙烧后的铜精矿浸出的稀硫酸浓度为 2 0 0 9 /L ,浸出温度为8 0 ~8 5 ℃,浸出时间为1 2 0 m i n 。 浸出产物进行固液分离后,铜的浸出率达9 2 %,锡 的浸出率低于1 %,浸出渣中含C u 3 .5 %,S n 5 6 %,浸 出渣可以返回到锡系统进行熔炼。 3 .4 电解提铜 电解提铜的原理是硫酸铜溶液在直流电的作用 下,阳极放出氧气并放酸,阴极得到粗铜。粗铜能够 直接对外销售,经过电解提铜的硫酸铜溶液酸度升 高,可返回浸出下一批经氧化焙烧的铜精矿。 因此,在试验中,经过过滤得到的硫酸铜溶液在 直流电的作用下,用钙锶铅银四元合金板作为阳极, 不锈钢作阴极,进行电解,得到的粗铜含c u 达 9 8 .5 %,电解后液含铜可以降低到1 5 9 /L ,铜在浸出 电解过程的直收率约为6 0 %,回收率达9 0 %。 3 .5 生产效果 通过浮选法处理锡系统硫渣,降低了生产成本, 提高了金属的回收率,增加了粗铜的产值。铜的总 回收率由原来的3 0 %提高到7 3 .6 %,锡的总回收率 提高到9 9 %,大大提高了企业的经济效益。 通. 万方数据 1 0 4 4结语 有色金属第6 2 卷 铜精矿采用硫酸浸出电解提铜,铜浸出渣和浮 选出的锡精矿返回到锡冶炼系统,既有效地综合回 收了铜金属,并解决了因锡冶炼原料含铜高导致的 参考文献 黄位森 彭容秋 赵天从 杨奕旗 结炉问题。工艺设备简单,操作方便,其技术是可行 和可靠的,并处于同行业的先进水平。在此基础上, 还要进行更深入的研究,进一步降低硫渣中铜的损 失,在提高锡的总回收率上再做一些有益的尝试,以 向更高的水平迈进。 锡[ M ] .北京冶金工业出版社,2 0 0 0 l 一9 7 1 . 锡冶金[ M ] .长沙中南大学出版社,2 0 0 5 l 一1 8 5 . 汪健.有色金属提取冶金手册 锡锑汞 [ M ] .北京冶金工业出版社,2 0 0 5 1 5 0 5 . 邬清平.锡冶炼炉渣铜锡浮选分离工艺研究[ J ] .有色金属 选矿部分 ,2 0 0 6 , 2 1 2 1 4 S a r r a f i aA ,R a h m a t iB ,H a s s a n iHR ,e ta 1 .R e c o v e r yo fc o p p e rf r o mr e v e r b e r a t o r yf u r n a c es l a gb yf l o t a t i o n [ J ] .M i n e r a l s E n g i n e e r i n g ,2 0 0 4 ,1 7 3 4 5 7 4 5 9 . [ 6 ] 刘智先,陈璩.提高浸渣浮铜回收率的探索与实践[ J ] .冶金丛刊,2 0 0 3 ,1 4 2 1 1 8 2 1 . [ 7 ] 宾智勇.复杂多金属物料综合回收铜铅锌锡试验研究[ J ] .湖南有色金属,2 0 0 4 ,2 0 6 1 6 一1 7 . [ 8 ] H u i t i n gS h e n ,F o r s s b e r gE .A no v e r v i e wo fr e c o v e r yo fm e t a l sf r o ms l a g s [ J ] .W a s t eM a n a g e m e n t ,2 0 0 3 ,2 3 1 0 9 3 3 9 4 9 . [ 9 ] W a t s o nJHP ,B e h a r r e lPA1 .E x t r a c t i n gv a l u e sf r o mm i n ed u m p sa n dt a i l i n g s [ J ] .M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ,2 0 0 6 ,1 9 1 5 1 5 8 0 1 5 8 7 . [ 1 0 ] 何庆浪.冶炼炉渣专用浮选机在贵溪冶炼厂的应用[ J ] .有色金属 选矿部分 ,2 0 0 7 , 4 2 9 3 1 . P r a c t i c eo fS u l f u rS l a gT r e a t m e n tb yF l o t a t i o ni nT i nS m e l t i n gS y s t e m Z H A N GB a 0 1 ,Z H A N GJ i a - f e n s l ,J 1 A G NG u a n g .y o u l 2 1 .S c h o o lo fM e t a l l u r g i c a lS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g ,C e n t r a lS o u t hU ,I 如e H i 哆,C h a n g s h a4 10 0 8 3 ,C h i n a ; 2 .L a i b i nS m e l t e r ,H u a x iG r o u p ,L i u z h o u5 4 6 0 0 6 ,G u a n g x i ,C h i n a A b s t r a c t T h es t a t u so ft h eL a i b i ns m e l t e r ’Sp l a n tt e c h n o l o g yo ff l o t a t i o nt r e a t m e n to fs u l f i d es l a gi nt i ns m e l t i n gs y s t e mi s i n t r o d u c e d .T h ed i r e c ty i e l do fr e f i n i n gp r o c e s s e si nt i ns y s t e mi sg r e a t l yi m p r o v e d ,t h ep r o d u c t i o nc o s t sa n dt h e l o s so fr e c y c l i n gt i nm e t a la r ed e c r e a s e d ,a n dt h ev a l u a b l em e t a l sa r er e c o v e r e da f t e rc o n t r o l l i n gt h em a j o r t e c h n o l o g i c a lc o n d i t i o no nt h et r e a t m e n to fs u l f u rs l a g .B yf l o t a t i o nt r e a t m e n t ,c o n s i d e r a b l ee c o n o m i cb e n e f i t sh a v e b e e nm a d e . K e y w o r d s m i n e r a lp r o c e s s i n g ;s u l f i d es l a g ;f l o t a t i o n ;t i ns y s t e m 万方数据
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