四川里伍铜矿选铜尾渣工艺矿物学研究

为查清四川里伍铜矿选铜尾渣的工艺矿物学特性,指导里伍铜矿选矿厂进行生产工艺改进和优化,采用化学分析、X射线衍射分析仪(XRD)和光学显微镜等分析测试技术研究了选铜尾渣中的元素含量、矿物组成、主要矿物嵌布特征、矿物嵌布粒度及矿物单体解离度等。研究结果表明:选铜尾渣中的CuO含量为0.14%,ZnO含量为1.35%,Fe_(2)O_(3)含量为19.33%;主要金属矿物为磁黄铁矿、黄铜矿、铁闪锌矿,含少量斑铜矿、黄铁矿,脉石矿物主要为石英、黑云母、白云母、方解石及少量绿泥石;锌以硫化锌为主,含量为83.93%,其他形式存在的锌占7.57%;硫以磁黄铁矿为主,含量为81.98%;随着矿石粒度的减小,磁黄铁矿和铁闪锌矿单体解离度增加,为此,提高选铜尾渣的磨矿细度,有利于提升选铜尾渣中锌和硫的分选效率。

铜尾渣对预应力孔道压浆料性能的影响研究

文中利用铜尾渣取代部分水泥制备预应力孔道该压浆料,测试了该压浆料的流动度、压力泌水率、力学性能和24 h自由膨胀率。结果表明,压浆料的出机流动度、30 min流动度随着铜尾渣掺量增加逐渐下降,压力泌水率随着铜尾渣掺量的增加而增加。铜尾渣掺量为5%时,压浆料的力学性能和基准样差别不大。铜尾渣掺量大于5%时,压浆料的力学性能逐渐下降且下降幅度越来越大。掺入铜尾渣后,压浆料的24 h自由膨胀率出现先上升后下降又小幅增加的现象。

铜尾渣对水泥生料易烧性及熟料性能的影响

以铜尾渣替代粘土煅烧水泥熟料,研究了生料的易烧性,测定了熟料的f-CaO含量,采用X射线衍射(XRD),热重-差热分析(TG-DSC),扫描电子显微镜(SEM)和压汞仪(MIP)等手段,对水泥熟料的矿物组成、水泥净浆抗压强度、水化产物及孔隙率进行了分析研究,探讨了铜尾渣的作用机理.结果表明:铜尾渣对水泥熟料的烧成和矿物形成有较好的促进作用,掺入铜尾渣后,熟料fCaO含量降低,有效提高了生料的易烧性.掺铜尾渣熟料中C3S和C2S矿物含量多,结晶度好,制成的水泥净浆水化程度好,孔隙少,结构致密,抗压强度高.

金川铜尾渣粉对充填体强度的影响

将金川还原提铁后的铜尾渣粉(JCCS)分别作为胶凝材料和代替棒磨砂作为充填骨料,采用正交胶砂试验,进行活性及力学强度试验研究。利用X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析JCCS试件的水化产物及微观结构。研究结果表明:JCCS是一种惰性固体废弃物,无潜在活性;JCCS作为骨料代替棒磨砂,对早期强度不利,但有利于提高后期强度,当JCCS质量分数达30%时,3 d和7 d强度下降为0 MPa,28 d平均强度可提高24.8%;JCCS试件的水化产物主要为C-S-H凝胶和钙矾石(AFt),两者交错黏结共同构成力学强度。添加复配早强剂,能提高JCCS充填体早期强度。JCCS能代替20%的棒磨砂用于井下充填,可节约充填成本11.6元/m3。

铜尾渣替代粘土制备水泥熟料的试验研究

以铜尾渣替代粘土配料煅烧水泥熟料,研究了生料的易烧性,测定了熟料的f-CaO含量,采用岩相分析、XRD、SEM等手段,对水泥熟料的矿物组成、强度、水化产物等进行分析研究,探讨了铜尾渣的作用机理。结果表明:铜尾渣对水泥熟料的烧成和矿物形成有较好的促进作用,掺入铜尾渣后,熟料f-CaO含量降低,有效提高了生料的易烧性。掺入铜尾渣煅烧的熟料中C3S和C2S矿物含量多,结晶度好,熟料水化后水化程度好,孔隙少,结构致密,强度高。当煅烧温度为1400℃时,也能煅烧出质量良好的熟料,3 d和28 d强度可高达61.4 MPa和114.2 MPa。

铜尾渣在水泥混凝土中资源化利用研究进展

介绍了铜尾渣的理化性能,综述铜尾渣在水泥和混凝土领域中的国内外研究情况。铜尾渣中含有的FeO和微量元素有利于水泥熟料烧成温度的降低和C3S的形成;铜尾渣作为水泥混合材或混凝土掺合料,可改善水泥和混凝土的性能。铜尾渣应用于水泥和混凝土是实现其资源化利用的重要途径之一。

磷石膏与铜尾渣的高效耦合固定/稳定化处理

磷石膏(PG)和铜尾渣(CSS)是磷化工和有色冶炼行业中产生的两种固废,含有大量可迁移性有害物质,在堆存过程中能对环境造成污染。向PG、CSS混合渣中添加CaO作为额外钙源、NaOH作为激发剂,加入约30%(质量分数)的水,搅拌均匀,通过机械压模制成固结体(PG-S),经过抗压测试和毒性浸出试验,结果表明:PG-S抗压强度可达到14.8 MPa;PG中的主要污染物PO_(4)^(3-)、F^(-)的固定率分别达到99.87%和92.13%,重金属锌、铅等有害物质的浸出浓度均能满足《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)要求,实现了对PG、CSS的高效耦合固定/稳定化处理。通过XRD、SEM表征分析证明PG、CSS中的有害物质通过生成不溶物和胶凝包裹吸附而被固定。

基于生命周期评价的铜尾渣资源化利用环境效益——以制取蒸压砖为例

我国每年产生的铜尾渣超过1 500万吨,持续堆存会造成严重的环境危害,而资源化处理则通常能够充分利用铜渣当中的资源并一定程度上降低环境危害。通过生命周期评价方法,对铜尾渣资源化利用制取蒸压砖并副产铜精矿、铁精矿和重介质的工艺过程的环境影响进行了分析。结果表明,该技术方案最主要的环境影响为人体毒性(33 886 kg 1,4-二氯苯当量/资源化1 000吨铜尾渣);水泥生产阶段环境负荷最高,在7种环境影响类别中均有最高的贡献;贡献最明显的关键物质为氮氧化物,其对富营养化、酸化、光化学污染贡献占比分别为94.1%、42.0%和24.3%。将生产蒸压砖和副产的铜精矿、铁精矿、重介质所避免的环境影响纳入考虑范围之后,发现该铜尾渣资源化方案能够取得明显的环境效益。

球磨活化制备高强度铜尾渣基水泥活性材料

以铜尾渣(CSS)为主要原料,采用球磨活化方法制备了水泥活性混合材料,探究了CaO掺量、球磨时间、球磨转速对砂浆试块抗压强度和活性指数的影响.结果表明:(1)在CaO掺量为15%,球磨时间为90 min,球磨机转速为400 r·min^(-1)条件下砂浆试块抗压强度可达38.9 MPa,活性指数为89%(>75%),均满足标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596―2017)的要求;(2)球磨和CaO掺入对铜尾渣的活化具有协同作用机制,球磨可通过减少粒径及增加表面活性基团的方式显著活化铁橄榄石(Fe_(2)SiO_(4))中硅酸盐基团,CaO还可在活化颗粒表面形成大量的C―S―H活性基团而提升其抗压强度;(3)所制得的材料符合标准,材料的有害物质浸出毒性浓度均低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别标准》(GB 5085.3―2007)中的限值.因此,该法不仅降低了铜尾渣堆积造成的环境风险,还具有对铜尾渣大规模处理和资源化利用的潜力.

用硫酸从废旧锂电池除铜尾渣中浸出镍、钴动力学

研究了用硫酸从废旧锂电池湿法浸出除铜尾渣中浸出镍、钴动力学,考察了温度、硫酸浓度、液固体积质量比、浸出时间和搅拌速度对镍、钴浸出率的影响。结果表明:在温度80℃、硫酸浓度1.80mol/L、液固体积质量比10∶1、浸出时间5h及搅拌速度900r/min条件下,镍、钴浸出率达85.73%和81.93%;固膜扩散是反应速率控制步骤,镍、钴浸出反应表观活化能分别为11.29、10.02kJ/mol;提高温度、硫酸浓度和液固体积质量比,均可加速镍、钴的浸出,提高镍、钴浸出率。

从废锂离子电池除铜尾渣中浸出钴镍试验研究

研究了在超声场中从废锂离子电池除铜废渣中浸出钴和镍,考察了温度、硫酸浓度、液固体积质量比、浸出时间、机械搅拌速度和超声功率对钴、镍浸出率的影响。结果表明:在温度80℃、硫酸浓度2mol/L、液固体积质量比8∶1、浸出时间2h、搅拌速度100r/min、超声功率300W条件下,钴、镍浸出率分别达90%和87%,浸出效果较好。

铜冶炼提铜尾渣脱硫技术研究

阐述了铜冶炼提铜尾渣作为冶炼烟气脱硫剂的反应机理,并进一步阐述pH、烟气流速、矿浆浓度对烟气脱硫的影响。试验表明,提铜尾渣具有很强的脱除SO2的能力,最佳试验参数为pH=1、固液比1∶3、烟气流速在400mL/min以下,脱硫效率可提高至95%左右。

80 kVA交流电炉熔分铜渣选尾料金属化球团 提取铁合金

铜渣选尾料是铜冶炼炉渣经过选矿工艺处理后产出的尾料,其中赋存丰富的Fe、Ni、Cu、Cr等有价金属。以回转窑还原焙烧后得到的铜渣选尾料金属化球团为研究对象,采用80 kVA交流电炉进行熔分实验,研究了额定工况下还原剂、助熔剂、沉降时间等不同工艺条件对Fe、Ni、Cu等金属回收率的影响,以及金属化球团熔分过程主要元素的迁移规律。结果表明,经回转窑还原得到的铜渣选尾料金属化球团在1530℃、熔剂率18%、沉降时间30 min工艺条件下进行电炉熔分可有效回收铁、铜等有价金属,获得高品位铁合金产品,Fe回收率达95%以上,镍、铜回收率分别达到38%和71%。元素走向分析表明,S、Pb、As等杂质元素会不同程度进入合金。

铜渣尾矿用作沥青混合料填料的性能及应用机理

为研究铜渣尾矿作为填料对沥青混合料性能的影响,分析了铜渣尾矿的物理化学性质,通过马歇尔稳定度试验确定沥青混合料的最佳配合比,开展车辙试验、劈裂试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验来评价沥青混合料的路用性能,对铜渣尾矿沥青路面进行检测,并通过微观形貌分析铜渣尾矿与沥青的黏附特征。结果表明:AC-25C、AC-20C、AC-16C、AC-13C沥青混合料中铜渣尾矿掺量分别为4%、3%、3%、2%(质量分数),其对应沥青用量为3.8%、4.2%、4.5%、4.6%(质量分数)时,沥青混合料性能最佳。与石灰石沥青混合料相比,铜渣尾矿沥青混合料的高温稳定性、抗裂性、水稳定性得到明显的提升。铜渣尾矿沥青路面性能良好,其渗水系数为62 mL/min,摩擦系数为90,压实度为96.4%,均符合规范标准,铜渣尾矿与沥青形成的沥青胶浆具有良好的黏结性能。

铜尾渣直接还原焙烧—磁选回收铁的试验

某铜冶炼渣浮选尾渣中含铁36.80%,铁主要铁橄榄石和磁铁矿的形式赋存,根据其矿石性质特点,以烟煤为还原剂,应用直接还原焙烧-磁选工艺回收铜尾渣中铁。试验结果表明:将铜尾渣与烟煤和作为助还原剂的CaO按100∶30∶20的质量比混合,在焙烧温度1 200℃,焙烧时间为60 min,磨矿细度为-0.045 mm含量占80%,磁场强度为127.32 kA/m的条件下,可获得铁品位为91.68%、铁回收率为82.24%的铁精矿。

铜渣尾矿制备空心陶瓷微球及其表征

以铜渣尾矿为原料,利用火焰喷枪熔射法制备空心陶瓷微球,研究了淬熄距离对陶瓷微球形貌与性能的影响。结果表明,淬熄距离为400 mm时,制成的微球粒径分布均匀,直径15~30μm,经破碎确认为空心球。成球机理是铜渣尾矿粉末受热逐渐熔化过程中,发气物质产生气体并合并,当高温液滴喷射进入水中快速冷却凝固时,液滴中气体无法逸出,从而形成空心陶瓷微球。

某铜冶炼尾渣选铁试验研究

为了高效回收利用某铁品位45.20%、磁性铁含量32.40%的铜冶炼尾渣中的有价元素铁,同时减轻环境污染,提高资源利用率,在对该铜冶炼尾渣性质研究的基础上,进行了不同磨矿细度、弱磁选作业工艺参数等条件试验,并确定了最佳工艺参数。试验结果表明:在最佳工艺条件下,通过采用预选抛尾—磨矿(-0.045 mm95%)—单一弱磁选流程选别,可获得铁品位56.50%、铁回收率64.52%的铁精矿,实现了对该铜冶炼尾渣的回收利用,经济效益及环境效益显著。

有色冶炼铜尾渣直接还原回收提取铜铁试验研究

为了解决冶炼铜尾渣中铜铁等有价金属的有效回收，本文提出了采用直接还原一磁选工艺回收铜铁的试验研究。试验重点开展了直接还原温度、还原剂用量、熔剂用量、还原时间、添加剂种类及磁选磁场强度等对铜尾渣中铜铁回收、铁耩矿中铜铁品位的影响。结果表明，在控制铜尾渣直接还原温度1250℃、直接还原时间40min、还原剂粒煤率28．30％、熔剂石灰率10．00％、添加5％Na2CO3和3％硼砂下，焙砂经一级磁场强度2650GS、二级磁场强度950GS磁选后。可以得到铜、铁品位分别为o．85％、83．95％的铁精矿，可以实现铜尾渣中铜、铁的直收率分别达到95．01％、93．20％。

内蒙古某铜浮选尾渣工艺矿物学研究

以内蒙古赤峰某铜冶炼企业的铜浮选尾渣为研究对象,利用X射线衍射分析、光学显微镜、MLA矿物自动测量系统对尾渣进行较为系统的工艺矿物学分析,系统研究了冶炼渣中主要矿物物相的嵌布特征和嵌布粒度,并分析了该铜浮选尾渣的综合回收方案。结果表明,铜浮选尾渣中铁和锌的含量分别为39.75%和2.45%,渣的主要矿相为磁铁矿、铁橄榄石及玻璃相,粒度较细,单体解离度仅为32.15%。单独磁选富集磁铁矿获得高品位铁精矿的难度较大,建议采用直接还原磁选工艺进行选铁,磁选尾矿可作为水泥的原料。

铜尾矿提铁尾渣用作矿物掺和料的实验研究

为能高效利用铜尾矿提铁尾渣,将其用作矿物掺合料进行了试验研究,利用XRF、XRD等技术分析了铜尾矿提铁尾渣的微观组成,并借助TG技术、XRD技术及扫描电镜微观观察对矿物掺和料的反应机理进行了分析。结果表明:经球磨后的尾渣具有一定的火山灰活性;当尾渣掺量在25%以内时,掺尾渣砂浆的强度与基准组强度持平甚至更高;掺尾渣砂浆的抗氯离子渗透性能与基准组相比较好;掺尾渣砂浆的重金属离子固结率较好,中性环境下均值99. 8%,酸性环境下均值为97. 1%。