锡冶炼硫渣铜锡浮选分离工艺研究

锡冶炼硫渣铜锡浮选分离工艺研究

关锦芳

来宾华锡冶炼有限公司546115

摘要：介绍了来宾华锡冶炼有限公司将硫渣进行铜锡分离浮选工艺研究,通过磨矿抑制锡浮选铜,铜精选---中矿扫选产出细泥锡精矿,避免细泥对粗选的干扰,实现了铜锡分离,既解决了锡冶炼因含铜高结炉问题,又综合回收了铜金属。以某冶炼厂浮选法处理锡系统硫渣的工艺现状。通过控制浮选法处理硫渣过程中的主要工艺条件,提高了锡系统精炼工序的直收率，降低了生产成本，减少了锡金属的循环损失，回收了有价金属，取得了可观的经济效益。

关键词：选矿工程；硫渣；浮选法

0前言

来宾华锡冶炼有限公司每年从焙砂和外购粗锡带进入生产流程的铜金属量约为90吨，而以粗合金锡开路的铜金属量仅为11吨，部分铜从烟化炉的弃渣开路，其余杂质铜在流程中循环，在锡系统返回品中循环的铜金属量约为35吨，且此35吨杂质铜分布在粗锡、合金粗锡、碳硫渣、熔析渣、短窑渣中，若按其中的15吨杂质铜每月在生产流程中循环一次，则从精炼锅中产生硫渣90吨硫渣，含锡金属60吨以上，增加硫磺消耗5吨，降低精炼直收率约4%，由于此90吨硫渣的再处理经过粗炼系统和精炼系统，相当于无形中每月增加60吨金属锡的冶炼成本，若按6000元/吨计冶炼成本，月增加冶炼成本36万元，再加上循环处理过程中的锡金属损失为6%，则损失锡金属3.6吨，折价56万元，共计损失经济效益92万元。在全国倡导建立节约型社会的大环境下，能源、资源，特别是不可再生资源的节约变得日益重要，而浮选法处理锡系统硫渣也正契合了这个主题。对硫渣进行单独处理，并以粗铜形式回收其中的铜，不仅降低了铜在流程中的不利影响，提高了精炼直收率，降低了生产成本，同时每年可以回收60吨粗铜，折价240万元，即全年为企业增加经济效益1200万元以上。无论从资源回收还是环境保护方面来说，锡系统硫渣的处理都具有十分重大的经济效益和社会效益。

1物料及特性

1.1硫渣

来宾华锡冶炼有限公司年产精锡20000吨，锡系统硫渣约为1400吨/年，其中含锡为64.62%，铜为18.36%。该炉渣为浮选法处理锡系统硫渣的原料。硫渣以粉末状为主，其中有大小不等的金属锡块和铜锡连生物颗粒，疏水性很强，需要搅拌一定时间或研磨后才能润湿。

1.2辅助药剂

添加的药剂种类和参考用量如表1所示。

2主要设备和工艺流程

2.1主要设备规格

在满足生产能力、工艺操作的条件下采用技术先进、工作可靠、高效节能设备，考虑了选厂各工序能力的综合平衡和生产调节以及设备生产过程中的波动，取波动系数为1.1一1.2。主要设备规格为:振动筛，尺寸800mm×1600mm，筛孔1.5mm，流程给矿量0.42t/h;球磨机,尺寸900mm×2400mm，给矿粒度<1.5mm，设备的单位处理量0.1875t/m3h;螺旋分级机，型号FG-500，溢流粒度0.074mm，矿石密度5.2t/m3;搅拌槽，分级搅拌槽型号XB-1000，浮选搅拌槽型号XB-500，压滤搅拌槽型号XB-1500;浮选机，XJ-0.36型;倾斜浓密机，尺寸2900mm×1880mm;过滤设备,型号BMS8/450-25，给矿量0.12t/h，给矿粒度<0.037mm;泵，砂泵型号40PV-ST，潜污水泵型号25WG。

2.2工艺流程

目前，对硫渣的处理有隔膜电解、浮选、熔析、直接浸出和间接浸出5种，但只有隔膜电解和浮选两种工艺在工业上应用比较成熟，而由于隔膜电解工艺的投资较大，同时根据来宾冶炼厂的实际情况，选择浮选法处理锡系统硫渣，浮选法处理硫渣工艺过程分为三步:(1)选择性浮选，将锡和铜进行分离，使铜80%进入铜精矿中，而锡精矿直接返回到生产流程;(2)铜精矿的焙烧，将铜氧化;(3)铜精矿焙烧产物的浸出与电解。该工艺的优点有:(1)生产成本低，每处理1t硫渣比隔膜法低600元;(2)设备制作简单;(3)焙烧物料量小，且不用进行脱氟。

3工艺条件控制与生产效果

3.1浮选

由于在锡精炼过程除铜时，加入硫磺作为除铜剂，使铜与硫磺反应生成不溶于锡液的硫化亚铜，因此，硫渣中的铜以硫化亚铜形式存在，具有可浮性,而硫渣中的锡主要以氧化亚锡和金属锡形式存在,不具有可浮性。由此可见，通过浮选，能够将锡与铜进行分离,得到以硫化亚铜为主要成分的铜精矿和以氧化亚锡为主要成分的锡精矿，锡精矿可以直接返回到锡系统进行熔炼，铜精矿可以进行提铜。通过浮选，得到的铜精矿产率为27%，铜精矿含Cu53%，Sn27%，铜直收率最高为85%，最低为75%，平均为80%。锡精矿产率为73%，含Sn78%，Cu4.9%，锡的直收率为88.3%。

3.2氧化焙烧

氧化焙烧的原理是将浮选所得到的铜精矿在中温条件下进行氧化，使其中的硫化亚铜氧化为可溶解于稀硫酸的氧化铜，锡和氧化亚锡氧化为不溶于稀硫酸的二氧化锡。经过试验，确定氧化焙烧最佳的工艺条件为:焙烧温度控制在650～700℃，焙烧时间为90min。

3.3浸出

经过氧化焙烧的铜精矿，用稀硫酸进行浸出，其中的氧化铜被溶解，反应生成可溶性硫酸铜，二氧化锡留在渣中，进行固液分离后，得到的稀硫酸用于电解提铜，得到的过滤渣经过水洗涤后返回锡系统进行熔炼。用于焙烧后的铜精矿浸出的稀硫酸浓度为200g/L，浸出温度为80～85℃，浸出时间为120min。浸出产物进行固液分离后，铜的浸出率达92%，锡的浸出率低于1%，浸出渣中含Cu3.5%，Sn56%，浸出渣可以返回到锡系统进行熔炼。

3.4电解提铜

电解提铜的原理是硫酸铜溶液在直流电的作用下，阳极放出氧气并放酸，阴极得到粗铜。粗铜能够直接对外销售，经过电解提铜的硫酸铜溶液酸度升高，可返回浸出下一批经氧化焙烧的铜精矿。因此，在试验中，经过过滤得到的硫酸铜溶液在直流电的作用下，用钙锶铅银四元合金板作为阳极,不锈钢作阴极，进行电解，得到的粗铜含Cu达98.5%，电解后液含铜可以降低到15g/L，铜在浸出电解过程的直收率约为60%，回收率达90%。

3.5生产效果

通过浮选法处理锡系统硫渣，降低了生产成本,提高了金属的回收率，增加了粗铜的产值。铜的总回收率由原来的30%提高到73.6%，锡的总回收率提高到99%，大大提高了企业的经济效益。

4结语

铜精矿采用硫酸浸出电解提铜，铜浸出渣和浮选出的锡精矿返回到锡冶炼系统，既有效地综合回收了铜金属，并解决了因锡冶炼原料含铜高导致的结炉问题。工艺设备简单，操作方便，其技术是可行和可靠的，并处于同行业的先进水平。在此基础上,还要进行更深入的研究，进一步降低硫渣中铜的损失，在提高锡的总回收率上再做一些有益的尝试，以向更高的水平迈进。

参考文献

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