文件编号：RHD-QB-K1274 （安全管理范本系列）
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造铜锍过程中锍与渣的分离示范文本
造铜锍过程中锍与渣的分离示范文
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炉渣和铜锍相的分离
1）在造锍熔炼中，炉渣的主要成分是FeO和SiO2，铜锍相Cu2S和FeS。所以当炉渣和铜锍共存时，最重要的关系是FeS―FeO―SiO2和Cu2S―FeS―FeO。根据研究，无SiO2存在时，FeO和FeS 完全互溶，但当加入SiO2时，均相溶液出现分层；SiO2足量时，两相几乎完全分离。
另外，当渣中存在CaO或Al2O3时，将对FeS―FeO―SiO2系的互溶性质产生很大影响，它们的存在均降低FeS在渣中的溶解度。所以，高CaO和
高Al2O3炉渣，炉渣和锍相的分离特性将进一步加强。
2）这就解释了在铜冶炼厂熔炼炉出现的排放过程中冰铜、炉渣明显分离，冰铜和炉渣流动性级差大的情况。针对这一情况，为保证炉渣的正常排放，一是降低操作熔池面；二是在铜溜槽可承受范围内尽可能提高炉渣温度；三是通过配比计算和精良的操作，将炉渣组分严格控制在低熔点区域，提高炉渣流动性。另外，适当增加搅动，也将会有一定帮助。
3）同时，由于炉渣溶解FeS的能力降低，使得反应：Fe3O4 + SiO2 + FeS===2FeO?SiO2 + SO2的反应不能在炉渣熔池中完成，使得很容易形成高磁性铁或高硅两个极端的高熔点炉渣。除调整控制精矿配比外，应考虑通过进一步加强横向搅动，来促使精矿落入炉渣熔池后，能在渣层中即充分完成其
分解和造渣反应，形成尽可能多的铁橄榄石炉渣。
4、炉渣成分对炉渣性质的影响
SiO2 FeO Fe3O4 Fe2O3 CaO Al2O3 MgO 温度升高
粘度↑↓↑↑↓↑↑↓
电导率↓↑－↓↑↑↑↑
密度↓↑↑↑↓
↓↓↓
表面粘力↓↓↓↓↑↓
－↓
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浅析铜冶炼渣缓冷场设计应注意的几个问题 摘要：本文针对国内已建成的渣缓冷场生产实践中存在的通病，在新建项目设 计中做了部分改进，总结出渣缓冷场设计时需要关注的几个问题，以期为铜冶炼 厂渣缓冷场的工程设计提供有益借鉴。 关键词：渣缓冷场；防渗膜；地面腐蚀和开裂；铸钢板铺设；排水；喷淋系 统 铜冶炼炉渣是铜精矿经冶炼加工后剩余的残渣，其中蕴含丰富的铜、金、银 等有价金属【1】，采用缓冷-磨浮工艺对冶炼渣进行综合回收，选矿后弃渣含铜 品位通常可降至0.25-0.3%之间【2】，具有铜、金、银的回收率高，能耗低【3】、效益好的优势。因此，缓冷-磨浮工艺在国内大型铜冶炼企业得到广泛运用，近年 来相继建成若干座大型铜冶炼渣缓冷场。 渣缓冷场作用在于将熔融态炉渣冷却为固态炉渣，然后将固态炉渣经过翻包 摔渣、破碎、堆存，最终运输至粗破碎车间进入渣选矿生产流程。渣缓冷场处于 熔炼车间和渣选车间承上启下的位置【2】。 鉴于渣缓冷场对铜冶炼生产的重要性，在我公司负责HL铜冶炼厂设计过程中，对国内部分已建成的渣缓冷场生产实践中存在的问题进行了调研，并在本次 工程设计时有针对性的加以改进，特总结出如下几点体会，以期为今后类似工程 设计时提供些许参考： 1.新建缓冷场应特别注意铺设HDPE防渗膜 渣包喷淋冷却水及炉渣淋溶水呈弱酸性并含有少量重金属，会沿着缓冷场混 凝土面层局部开裂缝隙渗至地下，造成一定污染。根据环保需要，渣缓冷场设计 时十分必要在混凝土结构层下铺设HDPE防渗膜。调研发现，受早期公众环保认 识不足的局限，国内已建成的部分渣缓冷场没有铺设防渗膜，如后期增加防渗膜 花费代价太高，很少有企业再进行补救的，致使土壤和地下水的污染无法终止。 随着公众环保意识的提高，在新建渣缓冷场设计阶段，设计人员有责任说服业主 做好渣缓冷场的防渗工程。 在HL铜冶炼厂设计时，渣缓冷场全范围均铺设了HDPE防渗膜。HDPE膜铺 设顺序自下而上为：粘土地基夯实、400g/m2无纺土工布、2.0mm厚光面HDPE 膜、6.0mm复合土工排水网、400g/m2无纺土工布、300mm厚粗砂保护层。缓 冷场混凝土结构层在粗砂保护层上铺砌。 铺膜设计应注意：1）铺膜前地基处理时，应尽量选用透水性差的粘土适当 换填，膜下800mm深度范围的地基压实系数不应小于0.90，与膜接触的地基表 面应设置0.5-0.8%汇水坡度。2）缓冷场应分区域设置一定数量的渗流收集沟或收 集池，收集池内埋设D650mmHDPE管道，用于渗漏观测和抽取残液，见图1。3）HDPE膜上铺设6.0mm复合土工排水网、粗砂保护层，利用粗砂渗透性强和土工 排水网的导流作用，将渗流液能顺利导流排向收集池。 图1 渗漏液收集池 2.混凝土地面应注意采取防止腐蚀和开裂的措施 由于循环喷淋水带有弱酸性，并且缓冷场内行驶的抱罐车满载时荷载大多 120t以上，致使缓冷场混凝土地面出现腐蚀和开裂现象严重，这是国内铜冶炼企
铜冶炼水淬渣中铜的资源化利用研究 本文采用湿法冶金技术对我国铜冶炼过程中产生的大量水淬渣进行铜的资 源化利用研究,研究采用氧化氨浸法对铜冶炼水淬渣中铜进行浸取,并考察浸取 时间、浸出温度、过硫酸铵用量、氨水浓度、渣样粒度大小、搅拌转速、液固比对铜浸出率的影响,得出铜浸出的最佳条件。浸出后的溶液与硫化铵反应,制取硫化铜,并研究硫化铵用量、反应温度、机械搅拌速度、反应时间对浸出液中铜回收率及硫化铜纯度的影响,得出影响浸出液中铜回收率及硫化铜纯度的最佳条件。 具体实验结果如下：(1)取10g渣样,当控制温度为50℃,浸取时间为120min,粒径大小为100目,转速为400r/min,(NH4)2S2O8用量为渣样的0.7倍,NH3·H2O 浓度为10mol/L时考察液固比(m/m)对铜冶炼水淬渣中铜、锌浸出率的影响。实验结果表明：最佳液固比为4：1(m/m),此时,Cu浸出率为49.1%,Zn浸出率为 0.32%。 (2)取10g渣样,当控制液固比(m/m)为4：1,浸取时间为120min,粒径大小为100目,转速为400r/min,用量为渣样的0.7倍,NH3·H2O浓度为10mol/L时考察温度对铜冶炼水淬渣中铜、锌浸出率的影响。实验结果表明：最佳温度为35℃,此时,Cu的浸出率为53.5%,Zn的浸出率为0.15%。 (3)取10g渣样,当控制液固比(m/m)为4：1,温度为35℃,粒径大小为100目,转速为400r/min,用量为渣样的0.7倍,NH3·H2O浓度为10mol/L时考察浸取时间对铜冶炼水淬渣中铜、锌浸出率的影响。实验结果表明：最佳浸取时间为180min,此时,Cu的浸出率为58.3%,Zn的浸出率为0.23%。 (4)取10g渣样,当控制液固比(m/m)为4：1,温度为35℃,浸取时间为180min,转速为400r/min,用量为渣样的0.7倍,NH3·H2O浓度为10mol/L时考察粒径大
铜冶炼炉渣混合浮选工艺研究及生产实践 张鑫，惠兴欢，朱江，杞学峰，王礼珊 （楚雄滇中有色金属有限责任公司,楚雄） 摘要：本文针对楚雄滇中有色金属公司铜冶炼过程产生的电炉渣、转炉渣进行了混合浮选研究。混合渣含铜，磨至细度为后进入浮选作业，通过二次粗选、二次扫选、粗精矿不磨三次精选的工艺流程，可获得铜精矿品位为，尾矿品位以下，回收率以上的工艺指标。在实际生产中，通过对工艺流程的改造，又进一步优化了浮选指标。 关键词：电炉渣；转炉渣；浮选 , , , , （ . ，，） :( ) . . ( ) . , ( ) . . : , , 引言 我国铜炉渣数量大，其中大量铜及相当数量的贵金属和稀有金属长期堆存，占用大量用地，严重污染环境。随着冶炼技术的发展，髙效率熔炼炉的应用，炉渣含金属量还有上升趋势。因此，开发利用铜炉渣资源具有重要意义和十分可观的经济效益。 近年来，国内外很多单位对铜渣的利用进行了不同规模的研究，主要集中在以下两方面：（）提取有价金属[]；（）生产化工产品和制备建筑材料等[]．尽管取得一定成绩，但是铜渣综合利用水平低，循环力度弱的状况仍未改变。铜渣的贫化方法有熔炼法和缓冷选矿法，选择何种方法，要根据渣中金属存在形态和经济效果的对比来决定。魏明安[]研究了转炉渣的特性和铜转炉渣选矿的一般特点。并在此基础上，针对国内某铜转炉渣中铜赋存状态复杂、嵌布粒度细及难磨等的特点，提出处理该转炉渣的适宜技术条件为阶段磨矿阶段选别，在浮选机充气量3.3L和高浓度浮选的条件下，取得了铜精矿铜品位、回收率为的实验室闭路试验指标。云南耿马铜渣由于其含铜品位低，回收利用难，研究结果表明，浮选可以很好地对其进行回收利用，浮选条件为：磨矿细度-0.074mm占、捕收剂用量为162g、活化剂硫化钠用量为3.4kg的条件下得到了品位、回收率的较好试验结果[]。宋温等[]针对某转炉冶炼厂的炉渣硬度大、难磨且氧化程度较高的情况，采用一粗一精二扫中矿循序返回的浮选流程。药剂采用丁黄药、松醇油。原矿品位为，得到了铜精矿品位，铜回收率的浮选指标。 采用选矿方法从炉渣中可以回收大部分铜，不但可获得一定的经济效益，而且还可实现铜资源最大限度的合理利用，这符合当前发展循环经济，建设节约型社会的基本国策。 铜渣的工艺矿物学研究 楚雄滇中有色金属有限责任公司冶炼厂采用的铜冶炼工艺为：富氧顶吹熔炼电炉沉降转炉吹炼，沉降电炉排出的渣含铜品位约～左右，转炉渣不返入电炉（品位约），转炉渣分解破碎后大部分进入艾萨熔炼系统，使得生产成本急剧增加，同时也会造成电炉渣含铜增加，每年损失大量铜金属，为此，需要对炉渣贫化进行专门研究。 铜渣的物理特性 楚雄滇中有色金属有限责任公司冶炼铜渣经缓冷后，外观呈黑色，松散容重2.4g，密度。性质比较稳定，嵌布粒度较细。铜渣含铁量很高，故它的质地致密、坚硬，莫氏硬度达到度，
Sustainable Development 可持续发展, 2020, 10(4), 501-506 Published Online September 2020 in Hans. https://www.doczj.com/doc/c418750242.html,/journal/sd https://https://www.doczj.com/doc/c418750242.html,/10.12677/sd.2020.104063 中和渣资源化利用研究进展 张艺婷1,2，尹少华1,2*，李浩宇1,2，朱镕1,2，张利波1,2* 1昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南昆明 2昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，云南昆明 收稿日期：2020年5月31日；录用日期：2020年8月17日；发布日期：2020年8月24日 摘要 中和渣通常含有锌、铜、镍、钴、锗等有价元素，是综合回收重要的二次资源。目前国内中和渣处理方法大致有三类：1) 通过火法处理回收有价元素；2) 通过湿法处理回收有价元素；3) 替代水泥在建筑领域或作为辅剂进行直接利用。本文总结归纳了以中和渣为研究对象，针对不同有价金属综合回收的工艺流程及过程参数等，为冶金企业的工艺选择提供参考依据。 关键词 中和渣，二次资源，有价元素，资源化利用 Research Progress on Resource Utilization of Neutralization Slag Yiting Zhang1,2, Shaohua Yin1,2*, Haoyu Li1,2, Rong Zhu1,2, Libo Zhang1,2* 1Faculty of Metallurgical and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming Yunnan 2State Key Laboratory of Complex Nonferrous Metal Resources Clean Utilization, Kunming University of Science and Technology, Kunming Yunnan Received: May 31st, 2020; accepted: Aug. 17th, 2020; published: Aug. 24th, 2020 Abstract Neutralization slag usually contains some valuable elements, such as zinc, copper, nickel, cobalt and germanium, and it is an important secondary resource for comprehensive recovery. At present, *通讯作者。
铜的冶炼仍以火法冶炼为主，我国铜产量约占世界铜总产量的85%。为进一步加快铜产业转型升级，促进铜冶炼行业技术进步，提升资源综合利用率和节能环保水平，推动铜冶炼行业高质量发展，根据国家有关法律法规和产业政策，经商有关部门，工业和信息化部制定了《铜冶炼行业规范条件》，下面我们一起来看一下2019年铜冶炼行业规范条件主要有哪些内容。 2019年铜冶炼行业规范条件 为推进铜冶炼行业供给侧结构性改革，促进行业技术进步，推动铜冶炼行业高质量发展，制定本规范条件。 本规范条件适用于已建成投产利用铜精矿和含铜二次资源的铜冶炼企业(不包含单独含铜危险废物处置企业)，是促进行业技术进步和规范发展的引导性文件，不具有行政审批的前置性和强制性。 一、企业布局 (一)铜冶炼项目须符合国家及地方产业政策、土地利用总体规划、主体功能区规划、环保及节能法律法规和政策、安全生产法律法规和政策、行业发展规划等要求。 二、质量、工艺和装备 (二)铜冶炼企业应建立、实施并保持满足GB/T19001要求的质量管理体系，并鼓励通过质量管理体系第三方认证。阳极铜符合行业标准(YS/T1083)，阴极铜符合国家标准(GB/T467)，其他产品质量符合国家或行业相应标准。
(三)利用铜精矿的铜冶炼企业，应采用生产效率高、工艺先进、能耗低、环保达标、资源综合利用效果好、安全可靠的闪速熔炼和富氧强化熔池熔炼等先进工艺(如旋浮铜熔炼、合成炉熔炼、富氧底吹、富氧侧吹、富氧顶吹、白银炉熔炼等工艺)，不得采用国家明令禁止或淘汰的设备、工艺。鼓励有条件的企业对现有传统转炉吹炼工艺进行升级改造，提升无组织烟气排放管控水平。须配置烟气制酸、资源综合利用、节能等设施。烟气制酸须采用稀酸洗涤净化、双转双吸等先进工艺，烟气净化严禁采用水洗或热浓酸洗涤工艺，硫酸尾气需设治理设施。配备的冶炼尾气余热回收、收尘工艺及设备须满足国家《节约能源法》《清洁生产促进法》《环境保护法》等要求。 (四)利用含铜二次资源的铜冶炼企业，须采用先进的节能环保、清洁生产工艺和设备。企业应强化含铜二次资源的预处理，最大限度进行除杂、分类。禁止采用化学法以及无烟气治理设施的焚烧工艺和装备。冶炼工艺须采用NGL炉、旋转顶吹炉、倾动式精炼炉、富氧顶吹炉、富氧底吹炉、100吨以上改进型阳极炉(反射炉)等生产效率高、能耗低、资源综合利用效果好、环保达标、安全可靠的先进生产工艺及装备。同时，应根据原料状况配套二噁英排放控制设施或净化设施，须使用预热空气和余热锅炉等设备。禁止使用直接燃煤的反射炉熔炼含铜二次资源。禁止使用无烟气治理措施的冶炼工艺及设备。 (五)鼓励有条件的企业开展智能工厂建设。建立铜冶炼大数据平台，广泛应用自动化智能装备，逐步建立企业资源计划系统(ERP)、数据采集与监视控制系统(SCADA)、制造执行系统(MES)、产品数据管理系统
《铜冶炼炉渣回收铜》国家标准 编制说明 铜陵有色金属集团控股有限公司 2010年8月
《铜冶炼炉渣回收铜》国家标准编制说明 1、任务来源 根据中色协综字［2010］015号文件，关于下达2009年第二批有色金属国家、行业标准制（修）订项目计划通知，《铜冶炼炉渣回收铜》由铜陵有色金属集团控股有限公司负责起草，参加起草单位大冶有色金属集团控股有限公司。负责起草单位接到通知后立即成立标准编制小组。经过半年的相关准备，制定出本讨论稿。 2、铜冶炼炉渣回收铜产品简介 目前国内铜冶炼所采用的主要是熔炼和吹炼二道炼铜工艺，以往第一道工艺所产生的熔炼渣由于含铜量较低基本上作为废料丢弃，也有部分作为建筑行业添加剂销售。第二道工艺所产生的吹炼渣由于含铜量相对较高，有的厂家返回上道工序使用，有的采用选矿富集再利用。 由于近年来铜价较高，不少厂家对含铜量较低熔炼渣在投入和产出比进行了测算；同时，随着选矿回收技术的提高，各冶炼厂纷纷上马选矿厂回收熔炼渣中铜金属。 无论是熔炼渣还是吹炼渣所回收的铜，与井下和地表开采的铜矿物所选的铜精矿相比除含硫品位较低和粒度较细外，其性质基本相同，各冶炼厂都是把该产品与铜精矿配料使用。 3、标准编制前期工作 在编制标准期间，首先，进行了相关信息和资料的搜集。标准编制小组于今年6月至7月，先后前往云南铜业公司、大冶有色金属控
股公司、江西铜业公司、金川有色金属公司、中条山有色金属集团公司、祥光铜业公司、铜陵有色稀贵金属公司、铜陵有色金口岭矿业公司、铜陵有色天马山矿业公司进行实地考察调研，收集了大量的相关数据和资料，并取样进行了分析。 通过调研，基本掌握国内铜冶炼炉渣回收铜的生产和需求厂家的情况，覆盖面达到90%以上，应当说具有广泛的代表性。具体收集和分析的相关数据见附表。 4、标准编制原则 4.1本标准格式按照GB/T1.1-2009最新版本要求编写。 4.2本标准参考YS/T 318-2007《铜精矿》标准进行编写。 4.3本标准编制遵循“先进性、实用性、统一性、规范性”的原则，使标准制定具有可操作性。 4.4本标准充分考虑了使用单位的意见和建议。 5、标准中主要内容确定 5.1关于标准名称 标准的名称有三个可采用：“铜冶炼炉渣回收铜”、“铜冶炼炉渣回收铜精矿”、“铜冶炼炉渣渣精矿”，我们建议采用“铜冶炼炉渣回收铜”作为该产品的标准名称。该产品名称确定是为了区别于井下或地表开采铜矿物所选的铜精矿，来源于铜冶炼中。 5.2关于产品分类 根据调研所收集和取样分析的资料，按照精矿含铜品位高低不同确定为三个品级，三级品含铜品位不小于15%，一级品含铜品位不小
铜冶炼渣中单质铜对浮选指标的影响及控制方案研究 我国铜冶炼企业在每年都会产生大量的铜冶炼渣，其中单质铜对于浮选指标是有一定程度影响的。本文主要分析了铜冶炼渣当中的单质铜对于浮选指标的影响以及提出了相应的控制方法，对铜渣的浮选提出工艺上的意见，予以相关企业参考与借鉴。 标签：铜冶炼；单质铜；浮选指标；影响；控制方案 1 铜渣的性质 铜冶炼渣是一种人工矿石，其理化性质，物理组成，矿物之间的共生关系与矿物之间的嵌布粒度粗细与冶炼的技术，设备以及冷却方式等因素相关，所以炉渣性质一般都是不太稳定的。铜渣一般呈现黑色，块状，易碎难磨，性脆是铜渣的主要性质。其矿物组成成分中绝大多数是铁橄榄石，其次是磁铁矿，还有少量脉石组成的玻璃体。其中的铜矿物多呈硫化物形态存在。由于冶炼技术的不同，硫化铜矿、氧化铜矿、金属铜及化合铜矿等以不同含量分布于炉渣之中，部分渣料因处理的铜矿石原料特殊，產生的炉渣中含有金、银等贵重金属以及铅、锌、钴、镍等有价成分。铜渣当中还含有铝，钙，镁等重要元素，其主要是以氧化镁，氧化钙，三氧化二铝的形式所存在。铜矿物或被硅铁氧化物所包裹，或与铜铁矿物共同形成斑状结构及多矿物共生嵌于铁橄榄石基体中。炉渣的冷却方式有三种：自然冷却、水淬、保温冷却+水淬，其中保温冷却+水淬有利于铜的浮选回收，根据其不同的冷却方式，铜渣可以分为自然冷却渣、水淬渣与缓冷渣。铜渣中铜矿物的结晶粒度大小和炉渣的冷却速度密切相关，炉渣缓冷有利于铜相粒子迁移聚集长大，即在炉渣的缓冷过程中，炉渣溶体的初析微晶可通过溶解-沉淀形成成长，形成结晶良好的自形晶或半自形晶，同时有用矿物因此扩散迁移、聚集并长大成相对集中的独立相，使其易于单体解离和选别回收。铜渣的冷却方式对于炉渣的结晶过程与铜渣组分颗粒的凝聚长大都有着一定程度的影响，而且还会影响铜渣的结晶颗粒大小与每种矿物之间的共生关系。渣中铜如果在自然缓慢的冷却那么其结晶的速度是很快的，若采用水淬冷却的方式，在高温的铜渣冷却速度则会更快，有可能会出现非结晶质的结构，与此同时还会阻碍铜矿物质的颗粒聚集长大，铜颗粒分布呈现树状又或者是针状的其他矿物当中。目前自然冷却铜渣与缓冷渣铜渣浮选回收铜成功的案例较多，但水淬铜渣由于其矿物成分多，物相复杂，且相互连生包裹，使得铜矿物与脉石难以分离，从而加大了回收难度。因此，我们要采用水淬冷却的铜渣让其细磨将大部分的铜颗粒与同脉石进行解离，这样就会使得铜渣很难磨矿之后使用浮选的方式进行回收。这样也有利于析出铜细颗粒在缓慢的冷却过程中借助扩散与凝结的作用慢慢的聚集在一起。若冷却速度足够缓慢，那么缓慢成长的结果是形成结晶良好的自形晶和半自形晶，借扩散和迁移作用，铜渣熔体的初析微晶就能通过溶解一沉淀形式缓慢成长；此两类铜晶体微粒将成长为独立的晶像，易于磨矿工序的单体解离和浮选过程的药剂作用。 2 水淬浮选工艺
第11卷 第5期 中 国 水 运 Vol.11 No.5 2011年 5月 China Water Transport May 2011 收稿日期：2011-03-11 作者简介：朱文渊（1981-），男，武汉都市环保工程技术股份有限公司工程师。 高炉熔渣处理及资源化利用技术概述 朱文渊 （武汉都市环保工程技术股份有限公司，湖北 武汉 430071） 摘 要：文中针对钢铁企业高炉渣的处理及资源化利用技术进行了概述。首先介绍了高炉熔渣的物性，然后概述了目前高炉渣处理及资源化利用的现状，并分析了其存在的问题，接着介绍了目前国外高炉渣处理及资源化利用的新技术，最后提出了高炉渣处理及资源化利用的工艺技术路线及发展趋势。 关键词：高炉渣；粒化；热能回收 中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）05-0107-03 一、引言 高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种熔融状态的废渣，其从高炉中排出的温度在1450~1650℃。2010年我国生铁产量5.9亿吨，按平均每吨生铁产生0.35t 渣来计算[1]，高炉渣产量为2.065亿吨。由于高炉熔渣温度高，产量很大，如果得不到合理的处理和利用，不但是对二次能源及资源的极大浪费，而且还会对环境造成很大的污染，国内外都在对高炉渣的处理及资源化利用进行研究。 二、高炉熔渣的物性 1．成分 高炉渣主要成分为CaO、SiO 2和Al 2O 3，另外含有少量的MgO、FeO 和一些硫化物如CaS、MnS 和FeS [2]。碱度（CaO/SiO 2）大于1的高炉渣具有基本的水泥质特性（潜在的水硬活性），同时也可能具有一些火山灰质特性（与生石灰反应）。 2．温度及热焓 高炉出口熔渣温度约为1450~1650℃。1500℃时，高炉渣理论焓为1606.21kJ/kg，约合54.8kg 的标准煤。 3．粘度 普通高温熔渣粘度为0.2~0.6Pa·S，熔化性温度为1250~1400℃[3]。熔渣粘度随温度的降低缓慢增加，大约1320℃时开始出现凝固相后，熔渣粘度急剧增加。成分对熔渣粘度的影响较大。实验研究表明，刚粒化的热渣粒具有依赖于温度的粘附力，非晶质渣粒间的不粘附温度小于950℃，高温渣粒对被撞击表面的不粘附温度为1050~1070℃。 4．表面张力 高炉熔渣的表面张力随温度的变化显示出明显的阶段性，不论成分怎样，T>1390-1400℃表面张力处于一稳定的较低水平（0.54-0.59N/m）；T<1390℃，表面张力随温度下降急剧升高。 5．比热 高炉渣的比热与温度有关，实验研究表明，温度在900K 以上时，比热与温度近似呈线性关系。 6．导热特性 高炉渣的导热特性与其状态（温度）紧密相关，在液渣状态（T>1400℃），导热系数很小，仅0.1~0.3W/（m.K），在凝固过程中，导热系数迅速增大到2~3W/（m.K），在固化过 程中，导热系数随着温度的降低而增加，约为1~2W/m.K） [4] 。 三、国内高炉渣处理及资源化利用现状及存在的问题 1．现状 目前，高炉渣主要通过水淬处理，产品作为水泥生产原料。而对于高炉渣的显热回收，国内对此仍然处在工业试验性阶段，还没有完整的设备。 水淬处理工艺主要有INBA 法、图拉法、沉渣池法和底滤法、RASA 法、螺旋法等，这些水淬工艺按其形式可以分为两大类： 1）高炉熔渣直接水淬工艺，其处理过程是首先将高炉熔渣渣流用高压水进行水淬，然后进行渣水输送和渣水分离； 2）高炉熔渣先机械破碎，后水淬工艺，其处理过程是将高炉熔渣渣流首先采用机械破碎，形成运动的液滴后进行水淬粒化，然后进行渣水分离和输送。 在实际应用中，INBA 法、图拉法、沉渣池法和底滤法，RASA 法、螺旋法等水淬工艺方法采用较多。 2．存在的问题 高炉渣水淬处理过程中存在的主要问题是： （1）水耗高。水淬渣过程中水压大于0.2MPa，水渣之比为（8~15）：1，吨渣新水消耗约0.8t~1.2t。 （2）在水淬渣的过程中产生的硫化物会随蒸汽排入大气造成大气污染，渣中的碱性元素会进入冲渣水中造成水污染。 （3）未回收显热。1t 液态渣水淬时散失的热量约为1600~1800MJ，相当于标准煤55~61kg 完全燃烧后所产生的热量。液态高炉渣的温度为1450~1500℃，从火用分析的角度看，其余热品质非常高，极具利用价值。 （4）需干燥处理。高炉水渣含水率高达10%以上，作为水泥原料生产时须干燥处理，仍要消耗一定的能源。 （5）对于水渣系统而言，电耗和系统维护的工作量非常大。水冲渣系统循环水中所含大量为细颗粒对水泵和阀门等部件的磨损和堵塞非常严重，故使用一段时间后会导致水压下降、电耗增加、冲渣效果变差，清除水中的微粒还需大量资金。
铜冶炼渣包使用与管理技术标准 1. 适用范围 本标准规定了渣包的使用、维修与管理技术标准，适用于铜冶炼行业的渣包管理工作。 2. 渣包的使用与维修 2.1 渣包的正确使用 2.1.1新渣包在使用前必须有半年以上的自然失效时间，使用前对渣包进行认真的检查，确认渣包是否符合制作订货技术要求之检验要求。确认旧渣包焊缝是否达到渣包修理的焊接技术要求。 2.1.2 将渣包预热至250至300℃，条件允许应在包底垫0.5——1立方米的铜渣。 2.1.3 渣包在接渣时，要确保渣液的落点在渣包的底部中点，以避免渣液冲刷包壁。 2.1.4 装渣量要适中，在确保渣包车安全运行的前提下，力争多装。渣线应控制在包口下250——300mm处。 2.1.5 渣包满载状态下，不容许长时间让耳轴受力。如包体外表面温度达到300℃没能及时运往渣场，则只能让渣包就近缓冷至倾渣温度后再运往渣场，否则将会引起渣包变形。 2.1.6 满载后的渣包要及时运往渣场，坐包时，渣包底部应悬空，更不得将包底浸泡在积水中。 2.1.7 在满足渣选工艺的前提下，满载的渣包应自然缓冷四小时后再进行水淬处理。倾渣时，铜渣的温度应在200℃以上，即倾渣后渣包的余温应在150℃以上（至少应高于气温50℃以上并及时运往下渣口接渣）。 2.1.8 除在线所需的渣包数量外，至少还需要30%以上的备用包，用于在线轮换修整，即定期将一定数量的渣包退出生产线进行长达2——3个月的自然失效以
消除应力。 2.1.9 应有专职人员在每次使用前（即倾渣后）检查渣包是否有裂纹、变形、耳轴磨损、局部超温等现象存在。在点检中一旦发现微裂纹，及时退出生产线，进行修理。不得强行带伤使用。否则随着使用次数的增加，裂纹会不断扩展，最终导致修复困难，以致报废。 2.2 渣包的维修 2.2.1 渣包维修资质要求 2.2.1.1从事渣包修理的单位不仅要取得相应的焊接资质、具有一定的焊接技术、施工和管理实力，由于渣包的材料是通过特殊处理，不同于一般的铸钢件，所以应以对此材料有一定的了解、有过此类渣包修理经验的单位为优先单位。 2.2.1.2参与修理渣包的技术人员要求：技术人员需具备专业知识，焊工需具备焊接高级工以上资质。 2.2.2清除缺陷处理 2.2.2.1 清除缺陷前的加热处理：如果是开放性裂纹，最好是在倾渣后，渣包有一定的余温（温度150℃以上）及时对缺陷进行处理，否则需采用陶瓷电加热的方法将缺陷部位加热到150——200℃，然后对缺陷进行处理。 2.2.2.2 缺陷的清除：除较大的开放性裂纹采取碳弧气刨清除缺陷外，一般采用电动铣刀进行清除（清除时可以在常温状态下进行），以避免裂纹扩展。清除完成后采用着色探伤的方式确认缺陷是否彻底清除。 2.2.3 焊接 2.2. 3.1 焊前准备 （1）焊条（焊材）准备：根据缺陷所在位置的母材材质选用与之相匹配的焊条（焊材），按焊条的使用要求进行烘烤后转入焊条保温箱，随用随取。 （2）破口准备：对用电弧气刨处理的缺陷部位，打磨至金属光泽并修磨成“U”或破口角度大于45°小于60°以利于焊接。
铜渣的处理与资源化 摘要：铜渣中含有大量的可利用的资源，对其回收利用日益受到人们的重视。本文总结了各种铜冶炼渣的化学成分和矿物组成，介绍了国内外处理铜冶炼渣的各种方法。通过比较各种处理方法的优点和不足，提出了一种新的能充分利用渣中的铜、铁两种资源的选择性析出的处理方法并对相关机理进行了说明。 关键词：铜渣；资源化；贫化；选择性析出 1 前言 贵金属资源稀少，价格昂贵，越来越受到世界各国的普遍重视，贵金属工业废料是当今世界日益紧缺的贵金属资源中很贵重的二次资源，对这些工业废料有效的处理和利用，具有可观的经济价值。铜渣中含有大量的可利用的资源。现代炼铜工艺侧重于提高生产效率，渣中的残余铜含量增加，回收这部分铜资源是现阶段处理铜冶炼渣的主要目的。当然，渣中的大部分贵金属是与铜共生的，回收铜的同时也能回收大部分的贵金属。渣中的主要矿物为含铁矿物（表1），铁的品位一般超过40%，远大于铁矿石29.1%.的平均工业品位[1,2]。铁主要分布在橄榄石相和磁性氧化铁矿物中，可以用磁选的方法得到铁精矿。显然，针对铜渣的特点，开展有价组分分离的基础理论研究，开发出能实现有价组分再资源化的分离技术，为含铜炉渣再资源产业化提供技术依据，对国民经济和科技发展具有重要的现实意义。
2 铜渣的工艺矿物学特征 随着铜冶金技术的不断发展，传统的炼铜技术包括鼓风炉熔炼，反射炉熔炼和电炉熔炼正在逐渐被闪速熔炼取代，与此同时，与上述二次熔炼的方法不同的所谓一步熔炼出粗铜的熔池熔炼方法，如诺兰达法、瓦纽科夫法、艾萨法也逐步受到人们的重视。冶炼厂转炉、闪速熔炼等含铜较高的炉渣（尤其是含砷等有害元素较高的炉渣），返回处理困难，这些物料往往需要开路处理。 炼铜炉渣主要成分是铁硅酸盐和磁性氧化铁，铁橄榄石（2FeO·SiO2）、磁铁矿（Fe3O4）及一些脉石组成的无定形玻璃体（表2，表3 )。机械夹带和物理化学溶解是金属在渣中的两种损失形态。一般而言，铜在渣中的损失随炉渣的氧势、锍品位、渣Fe/SiO2比增大而增大。熔炼渣中的铜主要以冰铜或单纯的辉铜矿（Cu2S）状态存在，几乎不含金属铜，多见铜的硫化物呈细小珠滴形态不连续分布在铁橄榄石和玻璃相间。而吹炼渣中存在少量金属铜，在含铜高的炉渣中，Cu2S含量也随之增大。机械夹带损失的有价金属皆因冶炼过程中大量生成Fe3O4，致使炉渣粘度提高，渣锍比重差别减小，使渣锍无法有效分离。
世上无难事，只要肯攀登 铜冶炼渣中铜的综合回收 铜冶炼渣选矿与自然矿石相比，选矿多一道炉渣缓冷工序，这也是渣选矿与自然矿石选矿最大差别之处，钢冶炼炉渣实际是一种人造矿石，这种矿石中的铜矿物颗粒与相组成取决于炉渣冷却方式与冷却速度，炉渣的冷却方式有三种：自然冷却、水淬、保温冷却+水淬，其中保温冷却+水淬有利于铜的浮选回收。炉渣中铜矿物的结晶粒度大小和炉渣的冷却速度密切相关，炉渣缓冷有利于铜相粒子迁移聚集长大，即在炉渣的缓冷过程中，炉渣溶体的初析微晶可通过溶解-沉淀形成成长，形成结晶良好的自形晶或半自形晶，同时有用矿物因此扩散迁移、聚集并长大成相对集中的独立相，使其易于单体解离和选别回收。目前，我国铜冶炼渣年产1100 万吨，含铜27.5 万吨，是二次铜资源的重要组成部分。铜冶炼炉渣的处理方式主要有火法贫化、湿法浸出和选矿富集几种。火法贫化的弃渣含铜高、能耗高、环境污染严重;选矿富集工艺虽然渣缓冷场占地面积大，基建投资较高，但铜回收率较高，选矿尾渣含铜可以控制在0.3%以内，并且渣中金银回收率较高、能耗低、成本低，因而被广泛应用。国内采用选矿富集处理铜冶炼渣的企业主要有白银有色集团、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。 江西铜业贵溪冶炼厂、山东阳谷祥光铜业冶炼厂目前已成功应用铜冶炼渣缓 冷半自磨+球磨铜矿物浮选。新工艺，有效解决了铜冶炼渣中铜晶体粒度过细 导致难以单体解离、常规破碎因冶炼渣中夹带冰铜块导致的中细碎设备生产能力和运转率低等一系列技术难题，实现了钢冶炼渣中铜的有效回收。3 年应用数据表明，对于含铜2.7%左右的铜冶炼渣，获得的铜精矿品位大于26%，尾渣品位含铜低于0.3%。 白银有色集团排渔场堆存的白银炉渣约为700 万吨，并且毎年还在产出新的
有色冶炼中铁矾渣的资源化利用 秦树辰王海北苏立峰 北京矿冶研究总院 摘要：本文分析了铁矾渣物相组成，对铁矾渣综合利用方法进行了阐述，分析了高温焙烧分解、酸法浸出、碱法浸出工艺的特点、铁矾渣处理新思路以及工业化应用情况。建议根据各种废弃渣的特性，有效利用其所含成分，与铁矾渣进行协同处理，有利于实现无害化、资源化、减量化处置铁矾渣等其他废弃渣。 关键词：铁矾渣综合利用无害化资源化协同处理 Comprehensive treatment and utilization of jarosite of nonferrous metallurgy Qin shuchen Wang Haibei Su Lifeng Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy Abstract: in this article,the composition and phase of jarosite was analyzed, the comprehensive utilization of jarosite was analyzes and summarizes,and the characteristic of the high temperature roasting decomposition、acid leaching、alkaline leaching、new idea of treating with jarosite and industrial application was introduced. The researcher pointed that coprocessing jarosite with other industrial waste slag is conducive to process jarosite and other slag in harmless、reclamation and reducing quantity method. Key words: Jarosite Comprehensive utilization Harmless Reclamation Coprocessing 1.前言 铁矾渣是湿法炼锌厂除铁过程中产出的固体废弃渣，通常含有铁、铅、锌和铜等有价金属，也会夹杂有铟、银等高附加值金属，具有一定经济回收价值。铁矾渣在一定的酸性条件下能够稳定存在，但当环境PH升高或受热时，会发生分解或者水解，溶出重金属离子，造成土壤和水体污染。因此，铁矾渣不易长期堆放，应及时进行处理合理利用，否则会造成资源浪费，而且也会给周边环境带来污染隐患。 铁矾渣一般含有铁25-30%，铜0.2-0.8%，铅0.5-10%，锌5-12%，有些含有镓、锗、铟和银等稀散贵金属，其物相主要是六方晶系的铵铁矾、黄钾铁矾或铅锌铁矾等混合铁矾、Fe3O4、铁酸锌（ZnFe2O4）和ZnSO4。经分析可知[1]，铟主要存在于铁矾中，是铁矾法沉铁过程中以类质同象的形式替代铁离子，占据铁矾晶格形成铟铁矾。银元素也会以类质同象赋存于铁帆中，绝大多数为铁矾所包裹[2-3]。铁矾类物质受热晶格会被破坏，在不同温度段会有发生失重，逐步脱水，脱氨分解，分解形成不同的晶体物质，利用此性质，通常采用热分解或者还原热分解处理铁矾渣[4-5]。 2.铁矾渣综合利用现状 综合处理铁矾渣是提取其有价金属，无害固化处理无价物质，有火法和湿法两大类工艺方法，火法主要是高温焙烧分解处理；湿法主要有：酸浸分解、碱浸分解。 2.1火法工艺 火法处理主要是高温焙烧分解法，是指先在高温下焙烧破坏铁钒晶体结构，使其分解，再利用碳热还原成金属，挥发后再氧化成氧化物进行收集。温度一般为1100~1300℃，配入焦粉或碎煤形成还原性气氛。铁、硅进入渣中进行选矿分离送炼铁系统，铅、锌和铜等金属富集与烟尘中回收利用。 2.1焙烧-磁选法 曹晓恩等人提出直接还原-磁选-反浮选工艺，指出在碱度为2.5，配碳比为1.4，温度为1300℃还原30min金属化率达到98.47%，铅、锌挥发率分别达到86.25%和98.54%，渣在