冶炼炉渣主要采用火法和选矿法进行贫化,其中选矿贫化法与火法贫化法相比,具有成本低、贫化后尾矿含铜低的优势而被广泛使用。目前选矿法在国内的处理规模已经达到1.1×104 kt 以上，如江西铜业集团、铜陵有色集团、大冶有色集团及祥光铜业集团等。白银公司铜冶炼产能提升项目完成后,各类炉渣总量将达到1 373.5 kt/a,不进行综合回收利用,这些炉渣的堆存不但严重破坏当地的生态环境,而且影响了企业的经济效益,阻碍了循环经济的进一步发展。因此,白银公司实施了铜冶炼渣综合回收利用项目。

白银渣选矿系统处理渣原料之一是白银炉渣, 包括白银炉缓冷渣和渣场老渣,白银炉与其他冶炼工艺的差异,决定了白银炉渣性质的特殊性,其选矿工艺及技术指标也有不同。同时,白银公司渣选矿系统是在利用原有厂房、设备实施的基础上建设而成,特别是磨浮主厂房利用了原有厂房,因此其渣选矿系统的设计、建设、生产与其他渣选矿系统相比有诸多不同1。

白银渣选矿系统设计处理白银炉渣、闪速炉渣、闪速炉转炉渣3 种渣。白银公司铜冶炼白银炉渣产能为526.9 kt/a,目前产量450~500 kt/a,公司铜冶炼产能提升项目完成后,闪速炉渣708.9 kt/a、闪速炉转炉渣137.7 kt/a,各类渣渣量将达到1 373.5 kt/a。目前处理白银炉缓冷渣和过去铜冶炼过程中所产的急冷渣,通常称为老渣。

白银炉是我国唯一具有完全自主知识产权的富氧熔池熔炼炉,其熔炼工艺先进,在世界铜冶炼工艺中独树一帜,占有一定的地位。白银炉铜冶炼渣形式复杂,品位低,有用矿物中人造次生铜矿物含量高,有用矿物嵌布粒度微细,且有用矿物分散程度高,在国内属于典型的复杂难选铜冶炼渣。

通过显微镜下详细鉴定,白银缓冷渣渣中可分辨金属矿物相主要有磁铁矿、冰铜微珠,少量黄铁矿、磁黄铁矿、脉石相铁橄榄石、钙铁辉石、含铁硅灰石、石英及玻璃质等。冰铜微珠是一种以硫化铜为主要组分的混合物,其中包含人造矿物主要为似斑铜矿、似黄铜矿,少量金属铜、似铁闪锌矿、似方铅矿、似辉铜矿等。冰铜微珠、金属铜珠产出在铁橄榄石及玻璃质基底中为主,少量被包裹在磁铁矿中。微珠粒径普遍很微细，偶见较粗的颗粒,粒径分布范围在0.001~0.15 mm 之间,2:1时,指标明显好转,基本可以达到单独处理新渣时所得到的技术指标,精矿品位达到22%左右,尾矿在0.29%左右。而新渣与事故渣配矿比例在2:1 时,也可以得到和处理新渣相近的指标。新渣、老渣和事故渣以2:1:1 配矿时,同样可以得到较好指标,且台效较为稳定。

4）缓冷时间试验。铜冶炼渣缓冷时间对选别指标有着重要的影响,缓冷工艺包括自然缓冷和喷淋缓冷两部分组成。白银公司尝试对自然缓冷时间和喷淋时间的调整,将缓冷时间由55 h 增加到60 h,在实验室小型试验的基础上,又进行了工业试验,并取得了较好的效果。在炉渣和精矿品位相近的情况下,60 h 比55 h 缓冷时间浮选尾矿品位低0.04%,回收高3.27%。

5)其他措施。生产中炉渣对过流件(运输胶带、管路、泵池、旋流器等)的磨损很大,极易发生泄漏。由于渣系统处理量大,泄漏量随之增大,这部分进入流程时会对生产产生影响,打破矿浆输送的动平衡,进而影响浮选液面控制及指标;另一方面,泄露还会妨碍运转率的提高。在实践中,生产技术人员不断改进这种状况,如在矿石或矿浆冲击点加装耐磨橡胶或废旧衬板,或者制作缓冲箱,形成“矿打矿”的形式;更换耐磨材料管路;在漏斗下矿部位增加皮带缓冲床等。这些措施取得了较好的效果,为提高系统运转率,为系统实现达产达标发挥了积极的作用2。

白银渣选矿项目设计阶段对项目方案不断优化,建成后通过对系统存在缺陷的改造、对关键工艺参数的优化调整,最终成功实现了达产达标,取得了较好的经济和社会效益:

1)在项目设计阶段,对缓冷场、渣尾矿过滤堆存车间厂地的优化,保证了项目的顺利建设,节约了投资,有利于方便生产管理,提高生产效率。

2)针对白银炉渣的独特性质,在处理单一渣或混合渣上获得了一定的经验,形成了比较完善的操作规程和管理制度,系统运转率不断提高,技术指标稳定,并达到了相对较好的水平。项目建设综合效益得到释放,为公司发展奠定了坚实的基础。

3)改进药剂制度降低了成本,合理装补钢球有效降低球耗,调整缓冷时间降低渣尾矿含铜提高回收率,取得了较好的效果。但如何进一步提高渣选矿技术指标、降低选矿成本,仍然需要进行长期探索和不断研究。

4)铜冶炼选铜尾矿主要作为水泥辅料,用量小、效益差,制约了渣选矿系统的生产。如何将技术上可行的铜渣综合利用方法产业化,探索更为先进的利用途径,还需要技术上的突破和创新3。