锌冶炼渣回收铜的工艺研究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 28 日 作者简介:王刚(1986),男,汉族,甘肃定西人,中级职称,大学本科,研究方向为有色金属冶金。-94-锌冶炼渣回收铜的工艺研究 王 刚 青海湘和有色金属有限责任公司,青海 西宁 811605 摘要:摘要:本文通过在研究锌冶炼渣回收铜的工艺研究,分析锌冶炼渣的矿物组成和铜的赋存状态,分别进行渣磁选除铁尾矿和原渣样品进行选铜工艺试验,探究不同类型抑制剂和捕收剂对铜金属回收的影响程度。通过研究结果表明,原冶炼渣样在粗选时采用丁铵黑药和乙硫氮相互结合,通过粗选、精选、扫选等环后,得到铜精矿回收率为 66.09%,铜品位 5.10
2、%。关键词:关键词:锌冶炼渣;磁黄铁矿;磁铁矿;赤铁矿 中图分类号:中图分类号:X758 0 引言 锌的冶炼是一项重要的冶金技术,其主要目的是提取金属锌,但在锌冶炼过程中会产生大量的废渣,其中含有一定量的铜。为了实现资源的高效利用和环境保护,研究人员开始探索锌冶炼渣回收铜的工艺。所谓锌冶炼渣是指在锌冶炼过程中产生的固体废弃物,其主要成分是氧化物、硫化物和金属锌,这些渣体不仅占据大量空间,还存在着对环境的潜在污染风险,有效地处理这些渣体成为一项迫切的任务。同时,锌冶炼渣中的铜含量较高,通常达到数十个百分点,如果能有效地回收这些铜资源,将对减少对天然铜矿石的依赖,节约能源和减少环境污染具有重要意义
3、。而回收的铜可以作为再生材料,广泛应用于电子、建筑和汽车等领域。目前,对于锌冶炼渣回收铜的工艺,研究人员已经提出多种方法,如物理分离、化学浸取和冶炼等技术。其中物理分离方法是通过颗粒大小、密度和磁性等性质的差异,实现渣体和铜的分离;化学浸取方法则是通过选择溶剂和控制操作条件,将铜从渣体中提取出来;冶炼方法是将锌冶炼渣与其他原料混合后,进行高温冶炼,使铜转化为有价金属。然而,锌冶炼渣回收铜的工艺仍面临一些挑战。(1)锌冶炼渣的成分复杂多样,不同的渣体可能需要不同的处理方法。(2)存在着渣体中铜与其他杂质金属的竞争吸附问题。(3)工艺经济性和环境友好性也是研究人员要考虑的因素。因此,为了进一步推动
4、锌冶炼渣回收铜的工艺研究,还需要开展更多实验和理论研究,通过深入了解锌冶炼渣的成分和性质,探索更加高效、经济和环保的回收方法。同时,加强与工业界的合作,将研究成果应用于实际生产中,促进资源的可持续利用和循环经济的发展1。1 锌冶炼渣回收铜的常用工艺 1.1 物理分离法 物理分离法是一种常用的工艺,能有效地将锌冶炼渣中的铜与其他杂质进行分离。首先,浮选法。在加工过程中,首先将锌冶炼渣与适量的水混合,并添加适量的浮选剂。浮选剂的作用是将铜矿石颗粒与其他颗粒分离开来,再将混合物放入浮选机中进行搅拌,让气泡与铜矿石颗粒相互作用,使其浮起来,形成浮选泡沫。通过调整浮选机的操作参数,如搅拌速度和气体进给量
5、,以控制浮选泡沫的产生和去除,从而实现铜的回收;其次,重选法。要先对锌冶炼渣进行研磨,使其颗粒尺寸更加均匀。然后,将研磨后的渣通过重选机进行分选。重选机利用物料在液体中的比重差异进行分离。由于铜和其他杂质的密度差异较大,可以通过调整重选机的操作参数,如液体流速和倾斜角度,实现铜的回收;最后,磁选法。将锌冶炼渣进行破碎和磨细,以获得适合的磁选颗粒尺寸,然后将渣放入磁选机中,利用磁性材料的吸附性质,将铜与其他非磁性杂质分离开来。通过调整磁选机的磁场强度和料位,实现铜的回收2。中国科技期刊数据库 工业 A-95-1.2 化学浸取法 化学浸取法是指通过溶剂将渣中的铜溶解出来,然后通过沉淀、萃取等步骤将
6、铜分离出来的方法。具体的工艺流程如下:(1)将锌冶炼渣进行粉碎,使其颗粒尺寸变小,增加与溶剂接触的表面积,有利于溶解反应的进行。(2)将粉碎后的渣与溶剂充分搅拌,使渣中的铜与溶剂发生反应。常用的溶剂有硫酸、盐酸等,这些溶剂能够与渣中的铜形成可溶性的盐类。(3)将溶剂中的铜盐溶液与其他杂质进行分离。通常采用沉淀法将其中的杂质沉淀下来,然后将上清液进一步处理。沉淀法的原理是利用沉淀剂与杂质反应生成沉淀,通过过滤或离心的方式将沉淀与溶液分离。(4)对上清液进行萃取操作,将其中的铜分离出来。常用的萃取剂有有机物,比如矿酸酯类、酮类等。这些有机物能够与铜形成络合物,在特定条件下与溶液中的铜发生反应,从而
7、实现铜的分离。通过以上的工艺流程,可以将锌冶炼渣中的铜有效地回收出来。化学浸取法具有操作简单、回收率高、流程可控等优点,因此在工业生产中被广泛应用。但值得注意的是,化学浸取法要合理选择溶剂和萃取剂,控制温度、pH 值等操作条件,以提高回收效果。此外,对于浸取后的渣进行处理,也需要采取适当的方法,以减少废弃物的排放3。1.3 冶炼法 锌冶炼渣中含有大量的氧化铜,因此最常用的方法是通过电解法进行回收。(1)将锌冶炼渣与硫酸等溶液进行浸出,使其中的氧化铜溶解,加入一些助剂,如过氧化氢、漂白粉,以提高浸出效果。(2)将浸出液通过过滤或离心分离,得到含有铜的溶液。溶液中含有大量的杂质,如铁、铝和锌等,要
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