一种浮选回收炼铜废弃耐火材料中金属铜的方法 |
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| 申请号 | CN201610831404.4 | 申请日 | 2016-09-19 | 公开(公告)号 | CN106179769A | 公开(公告)日 | 2016-12-07 |
| 申请人 | 中南大学; | 发明人 | 焦芬; 刘维; 韩俊伟; 覃文庆; 蔡练兵; 徐探; 薛凯; 张添福; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种浮选回收炼 铜 废弃耐火材料中金属铜的方法。本发明公开了一种浮选回收炼铜废弃耐火材料中金属铜的方法，将炼铜废弃耐火材料原矿 破碎 后，进行湿式球磨后；以 煤 油 作为辅助捕收剂，黄药作为捕收剂，松油醇作为起泡剂，六偏 磷酸 钠作为 抑制剂 ，对所述矿浆进行浮选分离，得到浮选精矿和浮选 尾矿 。本发明不仅解决了现有炼铜废弃 耐火砖 堆存的问题，还能综合利用废弃耐火砖资源、变废为宝。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种浮选回收炼铜废弃耐火材料中金属铜的方法，其特征在于，将炼铜废弃耐火材料原矿破碎后，进行湿式球磨，得到矿浆；以煤油作为辅助捕收剂，黄药作为捕收剂，松油醇作为起泡剂，六偏磷酸钠作为抑制剂，对所述矿浆进行浮选分离，得到浮选精矿和浮选尾矿。 |
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| 说明书全文 | 一种浮选回收炼铜废弃耐火材料中金属铜的方法技术领域背景技术[0002] 废弃耐火材料是一种数量大、极难处理、对环境也极不友好的工业废料。据统计，仅我国年废弃耐火材料就在800万吨以上，这些被作为垃圾的废弃耐火材料，除了极少数可以返回生产线再利用外，大部分废弃耐火材料的典型处理方式就是掩埋或降级使用。既占用了宝贵的土地资源，又造成了可用资源的浪费和潜在的环境污染。 [0003] 目前，有色金属冶炼炉用耐火材料以碱性耐火材料为主，镁铬质耐火材料目前仍然是主流产品。我国是铜铅锌生产大国，有色冶炼系统每年产生大量的废弃镁质耐火砖。2014年我国镁质耐火材料产量为400万吨，产生废弃镁质耐火砖近300万吨。 [0004] 有色重金属冶炼中所用矿石多为含铜、镍、铅、锌等硫化物矿，冶炼中耐火砖遇到的熔体不仅有氧化物熔渣、金属熔体，还有硫化物熔体。现今有色金属熔炼均采用强碱性体系和氧化性气氛，熔体的熔化温度比炼钢熔体的低得多，而其流动性却很好，极易渗入耐火材料内。导致使用的耐火砖因侵蚀严重而寿命不长、更换频率高，且废弃耐火砖中渗透了大量的有价金属，如Cu、Pb、Ag、Bi、Ni、Sb等，潜在经济价值巨大。 [0005] 现有回收废弃耐火砖的常用方法为将废弃耐火砖进行人工分选，侵蚀严重的部分经破碎后，进入相应金属冶炼炉，回收其中的有价金属。未受侵蚀的部分返回配料，按一定比例添加于耐火砖生产原料中。尽管该方法可以解决一部分耐火砖堆弃的问题，但是大量高熔点物料加入熔炼体系中极大地破坏熔炼过程的稳定性，从而不利于有色金属的回收。 [0006] 另一方面，我国铬资源贫乏，而铬资源是战略物资，不利于将大量的铬矿用于耐火材料生产，耐火材料生产主要依赖于进口铬矿。含Cr2O3耐火材料具有很多独特的优良性质，尽管三价铬是无毒的，但含铬耐火材料在氧化气氛与强碱物质如Na2O、CaO大量存在条件下，三价铬氧化为六价铬。六价铬化合物易溶于水，严重污染环境。因此，清洁循环利用废弃耐火材料成为当今有色金属冶炼行业的一个迫切需要解决的课题。 发明内容[0007] 针对现有技术中废弃耐火材料大量堆存的现状，本发明的目的在于提供一种经济、高效、清洁，铜回收率高，获得的浮选精矿中铜的品位高的综合利用炼铜废弃耐火材料浮选回收金属铜的方法。 [0008] 本发明的技术方案： [0009] 一种浮选回收炼铜废弃耐火材料中金属铜的方法，将炼铜废弃耐火材料原矿破碎后，进行湿式球磨，得到矿浆；以煤油作为辅助捕收剂，黄药作为捕收剂，松油醇作为起泡剂，六偏磷酸钠作为抑制剂，对所述矿浆进行浮选分离，得到浮选精矿和浮选尾矿。 [0010] 浮选精矿烘干后，返回用于炼铜，浮选尾矿烘干后用于再生耐火材料。 [0011] 本发明进一步包括以下优选的技术方案： [0012] 优选的方案，所述的浮选分离包括一次粗选、两次扫选和一次精选。 [0013] 优选的方案，粗选过程中，煤油相对原矿的加入量为100-400g/t，黄药相对原矿的加入量为400-600g/t，松油醇相对原矿的加入量为30-80g/t。 [0014] 优选的方案，一次扫选过程中，黄药相对原矿的加入量为200-300g/t，松油醇相对原矿的加入量为30～100g/t。 [0015] 优选的方案，二次扫选过程中，黄药相对原矿的加入量为100-200g/t。 [0016] 优选的方案，一次精选过程中，六偏磷酸钠相对原矿的加入量为200-400g/t。 [0017] 优选的方案，所述炼铜废弃耐火材料原矿为金属侵蚀废弃耐火材料，炼铜废弃耐火材料原矿破碎至粒径小于3mm。 [0018] 优选的方案，通过湿式球磨，70％～90％颗粒的粒径小于0.074mm。 [0019] 优选的方案，粗选过程中，先加入煤油，再加入黄药，最后加入松油醇，浮选4-8min； [0020] 一次扫选过程中，先加入黄药，再加入松油醇，浮选4-8min； [0021] 二次扫选过程中，加入黄药，浮选3-6min； [0022] 优选的方案，一次精选过程中，加入六偏磷酸钠，浮选3-6min。 [0023] 优选的方案，所述炼铜废弃耐火材料为炼铜废弃镁铬耐火砖。 [0024] 优选的方案，浮选分离前使用硫化试剂进行预先硫化，所述硫化试剂选自Na2S或NaHS等中的一种。 [0025] 通过预先硫化，将其中的氧化铜转化为疏水硫化物，再进行浮选回收，对其中的氧化铜回收有促进作用，且能够进一步提高铜的回收率和浮选精矿中的铜品位。 [0026] 浮选分离过程得到的四次浮选尾矿返回到下次浮选分离过程中继续使用。 [0027] 浮选精矿烘干后，返回用于炼铜。 [0028] 本发明的基本原理及优势： [0029] 针对现有技术中废弃耐火材料大量堆存的现状，本发明通过选用煤油作为选择性辅助捕收剂，通过团聚浮选，达到了对废弃耐火材料中的微细粒铜有效回收的目的。此外，通过黄药、六偏磷酸钠以及松油醇的协同配合，不仅可以使铜附着于泡沫表面进行回收，还能够有效抑制脉石氧化镁，提高浮选精矿的铜品位。 [0030] 本发明的整个处理过程中，无需另外调节pH，这样不仅可以避免大量的酸碱调节剂的大量消耗，又可以防止废弃耐火材料成分或结构的破坏。 [0031] 本发明获得的浮选精矿中，铜品位较高，可以直接作为炼铜原料，浮选尾矿的成分与耐火砖生产原料基本相同，能够返回耐火砖生产系统。 [0032] 浮选废水经处理后可以循环利用，所用试剂均为廉价无污染药品，整个工艺过程零排放。本发明不仅可以解决现有炼铜废弃耐火材料堆存的问题，还可以综合利用废弃耐火材料，变废为宝，为我国铜冶炼工业走可持续发展道路提供又一个可靠的技术支撑。对当今有色金属工业废弃物资源化及无害化处置提供了可靠的技术支持和宝贵的应用参考价值。 [0033] 本发明中，铜回收率高达97.80％，获得了远远优于现有技术的效果。 具体实施方式[0034] 下面结合具体实例对本发明进一步说明，但本发明并不限于下述实施例。 [0035] 以下一次粗选对应实施例中的一次浮选，一次扫选对应实施例中的二次浮选，二次扫选对应实施例中的三次浮选，一次精选对应实施例中的四次浮选。 [0036] 实施例1： [0037] 采用广东某铜转炉废耐火砖为原料，该耐火砖的铜含量为5.48％。该样品首先经破碎-球磨至86％的样品小于0.074mm，然后将磨细的浆液倒入浮选槽中进行浮选试验；a、一次浮选：将倒入浮选槽中的样品调浆、充分搅拌后，加入作为辅助捕收剂的200g/t的煤油后搅拌8min，再加入作为捕收剂的400g/t的戊黄药后搅拌4min，然后加入作为起泡剂的50g/t的松油醇后搅拌2min，浮选4min得到一次浮选精矿和一次浮选尾矿；b、二次浮选：在一次浮选尾矿中继续添加200g/t的戊黄药后搅拌4min，再加入作为起泡剂的30g/t的松油醇后搅拌2min，浮选4min得到二次浮选精矿和二次浮选尾矿，二次浮选精矿将返回下次浮选试验的一次浮选作业中；c、三次浮选：在二次浮选尾矿中继续添加100g/t的戊黄药后搅拌4min，浮选3min得到三次浮选精矿和浮选尾矿，三次浮选精矿将返回下次浮选试验的二次浮选作业中；d、四次浮选：将一次浮选精矿倒入另一浮选机中经行精选，精选作业首先添加作为抑制剂的250g/t的六偏磷酸钠，搅拌4min后，浮选3min，获得浮选精矿和四次浮选尾矿，将四次浮选尾矿返回到下次浮选试验的一次浮选作业中。上述浮选过程执行六次后，每次试验所获得的浮选精矿和浮选尾矿的质量和品位基本不变，将稳定后的精矿和尾矿取样分析。 [0038] 浮选结果表明：浮选精矿中铜品位为24.70％，精矿的产率为20.98％，铜回收率高达95.74％；浮选尾矿中铜含量仅为0.29％，该浮选尾矿符合该类镁铬耐火砖生产的成分要求。 [0039] 实施例2： [0040] 采用湖北某铜转炉废镁铬耐火砖为原料，该耐火砖的铜含量为4.82％。该样品首先经破碎-球磨至82％的样品小于0.074mm，然后将磨细的浆液倒入浮选槽中进行浮选试验；a、一次浮选：将倒入浮选槽中的样品调浆、充分搅拌后，加入作为硫化剂的300g/t的硫化钠后搅拌8min，再加入作为辅助捕收剂的200g/t的煤油后搅拌8min，然后加入作为捕收剂的400g/t的戊黄药后搅拌4min，最后加入作为起泡剂的60g/t的松油醇后搅拌2min，浮选5min得到一次浮选精矿和一次浮选尾矿；b、二次浮选：在一次浮选尾矿中继续加入作为硫化剂的150g/t的硫化钠后搅拌8min，再添加200g/t的戊黄药后搅拌4min，然后加入作为起泡剂的30g/t的松油醇后搅拌2min，浮选5min得到二次浮选精矿和二次浮选尾矿，二次浮选精矿将返回下次浮选试验的一次浮选作业中；c、三次浮选：在二次浮选尾矿中继续加入作为硫化剂的100g/t的硫化钠后搅拌8min，再添加100g/t的戊黄药后搅拌4min，浮选4min得到三次浮选精矿和浮选尾矿，三次浮选精矿将返回下次浮选试验的二次浮选作业中；d、四次浮选：将一次浮选精矿倒入另一浮选机中经行精选，精选作业首先添加作为抑制剂的 200g/t的六偏磷酸钠，搅拌3min后，浮选4min，获得浮选精矿和四次浮选尾矿，将四次浮选尾矿返回到下次浮选试验的一次浮选作业中。上述浮选过程执行七次后，每次试验所获得的浮选精矿和浮选尾矿的质量和品位基本不变，将稳定后的精矿和尾矿取样分析。 [0041] 浮选结果表明：浮选精矿中铜品位为26.47％，精矿的产率为20.18％，铜回收率高达97.80％；浮选尾矿中铜含量仅为0.15％，浮选尾矿符合该类镁铬耐火砖生产的成分要求。 |
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