As和MgO的加入对铜冶炼渣中砷玻璃化的影响

研究FeO−SiO_(2)−Fe_(2)O_(3)−B_(2)O_(3)−CaO−Al_(2)O_(3)−(MgO)体系铜冶炼渣中砷(As)的玻璃化。通过XRD、SEM、FTIR和XPS分析手段系统地研究As玻璃化机制。结果表明,As与铁硅酸盐炉渣表现出良好的相容性。FTIR和XPS分析结果表明,As可以部分替代硅形成Si—O—As结构,从而提高熔体的聚合度。[BO_(3)]^(3−)结构单元随着As含量的增加而趋于减少,而加入MgO后则观察到相反的行为。此外,MgO增加了熔体的非桥氧数量(NBO)。TCLP、SPLP和pH依赖性测试结果表明,As的浸出毒性随着As含量的增加而增加,但随着MgO的加入而降低。DSC分析结果表明,As和MgO的加入均可以改善含As玻璃的热稳定性。

铜冶炼铼浸出渣中铋的浸出试验研究

采用盐酸对铼浸出渣浸出,考察了盐酸浓度、反应温度、搅拌强度、反应时间等因素对Bi浸出率的影响,得到了最有利条件下Bi浸出率,在最有利条件下,Bi的浸出率可以达到95%以上,最大限度实现了Bi的回收,效益明显。

硫化砷渣协同处理铜冶炼烟尘浸出液回收铜

为充分回收铜冶炼过程产生的硫化砷渣和烟尘中的铜资源,降低对环境的影响,贯彻“以废治废”的理念,采用硫化分离技术,用铜冶炼生产过程产生的硫化砷渣沉淀富铜液回收铜冶炼固废中的铜资源。系统探究了沉淀过程中温度、硫化渣用量、反应时间对沉铜效率和硫化砷利用率的影响。结果表明:在反应温度80℃、每100 mL富铜液使用4.5 g硫化砷渣、反应时间3.5 h时具有最良好的铜沉淀效果,该条件下对应的铜沉淀率为88.92%,沉铜后的溶液中铜含量为0.36 mg/L,沉淀铜后所得铜渣中铜的质量分数为55.14%,砷的质量分数为3.18%,符合返回熔炼炉冶炼回收铜的要求;沉淀铜渣中的As主要来源于原料硫化砷渣,原料硫化砷渣中经氧化产生的少量As 2O 3在沉淀过程中不与稀硫酸反应,随着铜的沉淀一起沉到铜渣中。使用硫化砷渣沉淀铜可减少传统硫氢化钠沉淀铜过程中硫化氢气体的产生,全生产链为“以废治废”,且生产环境友好,结果可为铜冶炼企业提供参考。

努力推动铜冶炼业实现更高质量增长

我国铜冶炼业实现更高质量增长会面临许多挑战,应按“稳中求进、以进促稳、先立后破”总要求,保持铜产品产量平稳增长。2023年,在我国铜精矿含量同比下降3.92%的情况下,铜冶炼企业精炼铜产量和利润分别增长13.53%和15.1%的好成绩,虽然成绩来之不易,但仍不能满足“稳增长”需要。2023年,我国净进口精炼铜345.79万吨,占国外精炼铜总产量24.89%。保持铜产品产量平稳增长,既是《有色金属行业稳增长工作方案》(工信部联原[2023]130号)主要目标之一,也是“稳中求进、以进促稳、先立后破”的必然要求。

富钴铜冶炼渣预浸—氧压浸出工艺研究

铜冶炼过程中产生的冶炼渣含有较多的铜、钴等有价金属,从冶炼渣中回收这些有价金属具有重要经济价值和环保意义。以Cu含量8.26%、Co含量1.52%的富钴铜冶炼渣为原料,采用预浸——氧压浸出工艺对其进行处理。系统考察了酸矿比、反应温度、反应时间、氧分压、液固比对Co、Cu、Fe浸出率浸出效果的影响,得出最佳工艺条件为:液固比3、反应温度230℃、反应时间1.5 h、酸矿比350 kg t、磨矿细度—0.074 mm占75%、氧分压0.2 MPa,在该条件下,Co、Cu、Fe浸出率分别达到98.38%、95.34%和2.07%。相较于常压浸出,该工艺能有效降低酸耗和浸液中铁离子浓度。

铜冶炼烟尘加压浸出及物相演变行为

铜冶炼烟尘是火法炼铜过程产出的高附加值二次资源,为实现其中铜、锌等有价金属的浸出及砷的分离,本文研究铜烟尘加压浸出及同步沉砷新工艺技术参数优化与过程物相演变规律。结果表明:在反应温度由140℃升高至160℃过程中,锌、铜浸出率分别可达96%和97%,砷沉淀率由36%提高至92%,砷沉淀形态由非晶形砷酸铁(FeAsO_(4)·n H_(2)O,n≠2)向晶型砷酸铁(FeAsO_(4)·2H_(2)O)演变;整个反应过程显著分为以锌、铜高效浸出(0~60 min)和砷铁共沉淀(60~180 min)两个阶段;增大搅拌转速、提高液固比可进一步提升体系的氧化传质速率和砷酸铁矿化物相-臭葱石生成速率。在反应温度160℃、时间3 h、初始酸度40 g/L、液固比5∶1、搅拌转速600 r/min的优化技术参数条件下,锌、铜浸出率均可达96%以上,砷沉淀率可达92%,浸出渣主要物相为硫酸铅与臭葱石,实现了锌、铜的深度浸出和砷的高效分离。

铜冶炼烟尘金属分离及资源回收研究进展

以铜冶炼烟尘为研究对象,分析其理化及矿物学性质,对比铜冶炼烟尘金属分离与回收方法,包括碳热还原法、硫酸浸出法、碱性浸出法和湿法-火法联合工艺,总结各方法的原理、典型工艺、现状和存在问题,阐述非常规冶金方法在铜冶炼烟尘金属分离中的应用,展望铜冶炼烟尘资源回收的发展方向。研究结果表明:铜冶炼烟尘中砷、铜、锌含量受冶炼工艺、原矿品质的影响,不同元素赋存形态存在差异。碳热还原法可以通过金属砷酸盐和氧化物分解的方式释放砷,从而实现砷与其他有价金属的分离;硫酸浸出法可以高效浸提铜冶炼烟尘中的金属,实现多元素的回收;碱性浸出法可选择性浸提砷;湿法-火法联合工艺结合了火法工艺选择性分离砷和湿法工艺高效提取金属的优点,对于复杂高砷铜冶炼烟尘处理具有优势。铜冶炼烟尘兼具资源属性和环境风险,实现清洁生产及多金属资源化利用仍是关键,砷的无害化处置与锌、铜、铅等有价金属的高效协同回收工艺及分离机制、全过程物质流与环境效应是铜冶炼烟尘资源回收的发展方向。

高压辊磨技术在铜冶炼渣选矿中的应用研究与探索

采用磨矿浮选工艺回收铜冶炼渣中有价金属元素时普遍存在磨矿能耗偏高、磨矿细度偏低、浮选尾矿有价金属含量偏高的问题。高压辊磨技术利用层压理论,物料在辊压时使矿物沿解离面产生裂纹,能够降低磨矿功指数,提高矿石的可磨性。国内外关于高压辊磨技术在铜冶炼渣选矿中的应用开展具体试验研究的较少。通过对某铜冶炼企业的冶炼熔炼渣开展高压辊磨试验,结果表明,高压辊磨设备能明显降低碎磨物料的粒度、增加入磨物料细粒级含量,物料邦德功指数下降幅度达到20.26%,物料可磨性得到较大改善。在此基础上又进行了磨矿、浮选试验,对试验进行对比,高压辊磨后的物料较常规破碎物料在相同磨矿条件下磨矿细度提高8.68个百分点,有价元素金、铜浮选回收率比常规破碎磨矿浮选分别提高了1.80、1.23个百分点,回收率提高显著。研究表明,高压辊磨技术在铜冶炼渣选矿中具有较好的应用价值。

内蒙古某铜冶炼炉渣选矿厂流程确定、设计与生产实践

内蒙古赤峰某铜冶炼炉渣主要为侧吹-连续吹炼炉渣,缓冷后铜主要以硫化铜的形式存在,铁主要以磁铁矿和铁橄榄石的形式存在。为了确定选矿厂的流程、设备、产品指标等关键工艺技术及设备信息,通过对比粗碎—半自磨—球磨方案与三段一闭路破碎—球磨方案的优劣,最终确定了包含半自磨的碎磨工艺;通过参考类似选矿厂的实践和技术的先进性、稳定性、可操作性,确定了选矿厂全流程及设备规格型号和数量,并设计了产品指标。生产实践表明,铜冶炼炉渣选矿系统的铜精矿铜品位、回收率及尾矿品位等关键指标均优于设计值,实现了全面达产、达标。

铜冶炼侧吹炉用镁铬质耐火材料损毁机制

为了保证新工艺下侧吹炉的安全稳定运行,采用扫描电子显微镜、能谱仪分析了铜冶炼侧吹炉渣线部位侧墙镁铬砖的侵蚀损毁机制。结果表明:1)位于渣线处的镁铬砖由于受到铜锍、熔渣的交替冲刷、渗透作用,难以形成稳定的挂渣层,造成镁铬砖渗透-侵蚀-剥落的持续循环,导致该处的镁铬砖蚀损最为严重;而渣线上部镁铬砖的蚀损程度较小,原因是铜锍在渣线上部镁铬砖中的渗透作用明显减弱,镁铬砖热面形成稳定的尖晶石及橄榄石相致密层,可以一定程度上阻挡熔渣和铜锍的进一步渗透及侵蚀。2)铜锍虽然在镁铬砖中仅沿气孔和晶界渗透,并不参与侵蚀反应,但其渗透后包裹于基质颗粒或晶粒周围,破坏了镁铬砖的直接结合,破坏原镁铬砖的稳定结构,降低镁铬砖对熔渣及铜锍的抗侵蚀性。3)铜锍主要沿铬铁矿颗粒周围以及析出富铁尖晶石的方镁石晶间渗透,不利于镁铬砖抵抗SiO_(2)-FeO熔渣的渗透与侵蚀。

铜冶炼产品碳足迹核算方法与优化路径

基于LCA生命周期法与IPCC因子法,提出适用于铜冶炼企业的产品碳足迹核算方法。以贵溪冶炼厂为模版,以矿铜冶炼全流程以及杂铜冶炼短流程为核算对象,以各生产工序为核算单元,对铜冶炼全流程碳足迹进行了核算。分析表明,矿铜冶炼工艺购入电力碳足迹占比高达86.64%,回收铜冶炼工艺购入电力碳足迹占比达53.8%,是铜冶炼产品碳足迹的主要贡献者。基于碳足迹核算结果,提出了铜冶炼企业减排环节与优化路径。

铜冶炼烟气与熔盐储换热系统换热分析

采用熔盐储换热方案并结合分时电价、电力交易等多能协同控制技术,进行了烟气熔盐储换热系统回收铜冶炼高温烟气余热研究。分析了换热过程中的热量流和物质流,估算出10h储热熔盐用量和熔盐储罐尺寸,此规模熔盐储换热系统固定投资约为925万元,以熔盐储换热系统替代余热锅炉,资本回收年限约为5.7a。在峰平谷电价时,熔盐储换热系统发电效益优于余热锅炉,且适应烟气波动、减小耗电工艺对电网冲击负荷。讨论了烟气温度、流量、SO_(2)含量对熔盐流量、蒸汽产量以及发电量的影响。结果表明,随着烟气温度、流量、SO_(2)含量的增加,系统熔盐流量、蒸汽产量以及发电量呈现正相关。

从铜冶炼渣中提取部分有价金属的研究进展

铜冶炼渣是冶金过程中产生的重要废渣之一,其含有的有价金属具有一定的经济价值和市场需求。本文从铜冶炼渣的分类及有价金属赋存状态入手,对铜、铁资源及市场现状进行深入剖析,重点对铜冶炼渣中铜、铁及其他有价金属回收现状展开论述,探讨了铜渣中有价金属(铜、铁等)的分类、回收及应用情况,以及环保技术在铜渣处理中的应用,进而对钴资源市场动态与市场前景进行了分析。根据国内外研究现状,综述了从铜冶炼渣中提取有价金属的研究进展和不足,为实现铜冶炼渣中有价金属的高效回收和综合利用提供有力保障。

我国铜冶炼行业废气管理现状及对策建议

铜工业作为我国重要的基础材料产业,在经济、国防和高新技术产业发展中发挥着重要的作用。在为经济建设和社会发展作出重大贡献的同时,也带来了诸多的环境污染问题,其中,铜冶炼过程中的废气治理一直是企业环境管理工作中的重难点。本文通过对我国铜冶炼行业现状、废气产排污特征进行阐述,综合分析了铜冶炼行业废气管理中存在的主要问题,以我国生态环境保护政策为导向,提出对策建议,为铜冶炼行业废气管理提供思路。

某铜冶炼多种堆存炉渣选矿试验研究

长期以来,堆存的铜冶炼炉渣在占用了大量的土地资源的同时也污染了环境,且炉渣中所含的铜金属没有得到很好的回收利用。为了提高二次资源综合利用率,减少冶炼所产生的固体废弃物对环境的污染等制约发展的问题,对某厂不同渣型的炉渣进行详细的选矿试验研究,并确定了工艺方案和选矿流程。

铜冶炼过程含重金属粉尘沉降对土壤环境的影响预测

有色冶炼生产过程中的废气涉及重金属粉尘,选择典型的铜冶炼行业对土壤环境的影响进行预测。铜冶炼行业产生的废气含有Pb、As、Hg、Cd等重金属,预测范围选择某铜冶炼企业的占地面积以及占地面积外扩1 km的区域,计算正常工况下大气沉降和雨水入渗两种途径对土壤重金属输入量,由预测结果可知,废气排放的Pb、As、Hg、Cd在土壤中10 a预测贡献值较小。

铜冶炼渣浮选试验研究

某公司选矿厂主要以选上游铜冶炼厂的铜冶炼渣为主,主要回收铜渣中的铜。通过分析,该铜渣中主要有用金属元素是Cu,含少量的Au、Ag,其含量分别为2.03%、0.39 g/t和25.39 g/t,脉石中主要含有Fe_(2)O_(3)和SiO_(2)。经试验,确定最佳的磨矿细度、浮选浓度、捕收剂种类及用量等,以保证最佳的浮选条件。捕收剂采用T-338和黄药,起泡剂为2#油。在最终的闭路试验中,铜精矿品位为25.32%,尾矿品位降至0.27%,铜回收率为87.56%。

铜冶炼渣缓冷全流程智能管控系统应用研究

渣缓冷工序是火法炼铜工艺必不可少的环节之一,随着熔炼渣处理的工艺、资源回收和安全管控需求的提升,渣缓冷处理系统亟待智能化升级。本文分析渣缓冷处理工艺的特点,给出了全流程智能化改造的适配条件,通过5G通讯网络、门式起重机和电动平车智能化管控等关键技术,实现了渣包转运全流程的自主运行和智能控制,项目实施后操作人员减少了近60%,渣包平均缓冷周期缩短7%以上,取得了较好的经济效益。

铜冶炼污酸有价金属选择性回收药剂研究

铜冶炼污酸中富含铜、砷等有价金属,但传统处理方法存在回收率低、二次污染等问题。本文旨在开发一种新型有价金属选择性回收药剂,实现铜的高效回收和污酸资源化利用。通过实验确定了以吡咯为靶向试剂,硫化钠为沉淀剂的最佳复合药剂,并优化了投加比和制备方式。研究结果表明,该新型药剂对铜冶炼污酸中的铜离子具有显著的选择性回收效果,铜回收率可达99.2%,且铜渣品质符合铜精矿标准。该研究成果为铜冶炼污酸的资源化利用提供了新的思路和方法。

铜冶炼含砷中间物料火法处理技术综述及展望

随着铜冶炼规模的不断扩大,产生的含砷中间物料量逐年增加,含砷物料的资源化与无害化已成为铜冶炼行业可持续发展亟待解决的重大问题之一。介绍了铜冶炼含砷中间物料的来源、国内外对含砷物料的处理与利用现状,指出了湿法工艺、稳定化和固化存在的不足。系统综述了含砷物料火法工艺分类及资源化利用方面的应用情况,提出了未来含砷物料无害化与资源化利用技术的发展方向,并针对硫化砷渣减量化说明了矿相转化脱水减重新技术开发情况。