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銅尾礦資源綜合利用及研究進展

時間:2021-1-23 7:47:23  信息來源:本站原創   點擊:0

     1 銅尾礦資源現狀

     銅尾礦是自然銅礦石經破碎、磨礦及分選等工藝排出的尾砂廢料。我國銅尾礦資源分布范圍廣,主要集中河南、安徽、江西、云南等省份。截至 2014 年底,我國銅尾礦量近 30億噸,銅品位約為 0.077%,平均利用率約為 8.2%,遠低于國外水平。銅尾礦中銅的賦存狀態多樣,單體解離度較低,嵌布粒度細,成分復雜,脈石含量高,這些因素嚴重制約銅尾礦綜合利用的技術發展。

     2 綜合利用及研究現狀

     我國銅尾礦資源的綜合利用主要集中在以下幾個方面。

(1)再選與有價成分回收。銅尾礦因伴生元素復雜,單體解離度較差,細粒級礦泥含量高,往往耗藥量大,浮選效果不理想。在再選回收時,通常需要再磨除泥。聶慶民等以銅品位 0.14% 的銅尾礦為研究對象,預先脫泥再磨,在石灰 600g/t、水玻璃 600g/t 及混合捕收劑 Lp-01 用量 40g/t、Y89 用量 120g/t 的浮選條件下,經一粗一掃三精流程,最終回收銅品位 15.17%,回收率 68.37%,再選效果良好。相關銅尾礦有價成分回收研究發現,-200 目銅尾砂含量80.71%,銅、鐵分別為 0.14%、23.7%,銅氧化率為 28%,采用預先分級拋尾,分級磨礦,浮磁分選,得到銅精礦品位9.5%,回收率 33.7%,鐵品位為 66.22%,回收率為 16.85%。

     目前,針對銅尾礦不同的礦物學特點,通過不同的回選手段、浮選藥劑制度以及選礦工藝可以有效地回收尾礦有用成分。黃建芬等采用兩粗兩掃兩精,以石灰為 pH 調整劑和硫鐵礦抑制劑,TG305 為鈣鎂脈石抑制劑,TY301 為赤鐵礦和褐鐵礦抑制劑,丁基黃藥為捕收劑,Z-200 為起泡劑,最終銅精礦品位 18.13%,回收率 69.88%,銅精礦含金4.87g/t,金回收率 52.17%。郭銳等將銅尾礦粗選鉍,鉍粗精礦品位為 3.94%,在磨礦細度 -74μm 含量 85% 條件下,調節礦漿 pH 為 10,硫化鈉、碳酸鈉、乙硫氮、25# 黑藥用量分別為 100g/t、800g/t、240g/t,經一粗兩掃三精浮選流程,得到鉍精礦品位 25.06%,回收率 77.31%。

     邵爽等以銅尾礦研究對象選鐵,以氯化鈣為活化劑,采用選擇性還原被燒—磁選工藝,在還原溫度 1200℃條件下,還原劑和活化劑分別為銅尾礦質量 25%、5%,還原 2h,磁選鐵精礦質量分數為 91.76%,回收率 95.98%。張麗軍等將銅尾礦脫硫,采用一粗一掃兩精,以水玻璃為抑制劑,EMLZ-1為捕收劑,重晶石精礦 BaSO4 品位 95.76%,回收率 82.21%。

(2)礦山回填與土地復墾。作為礦山二次資源,銅尾礦不僅可以大量用作填充材料回填礦井,還可以用于土地復墾。安徽安慶銅礦采用大直徑深孔嗣后充填采礦法開采,礦房采用分級尾砂膠結充填,礦柱采用非膠結分級尾砂充填,填充成本低,性能良好。王育鵬等研究表明,用巢湖底泥處理銅尾礦后,營養物質明顯增加,豆科植物生長狀況良好。礦山回填與復墾可以實現銅尾礦的循環利用,降低污染,提高效益。

(3)水泥行業。銅尾礦中因含有硅、鋁、鐵等氧化物,通??梢杂米魉嗟V化劑或水泥配料,用銅尾礦作礦化劑,鐵粉為配料,在 1300℃條件下,可有效縮短熟料燒制時間,提高產量。周婷婷等試驗表明,銅尾礦與粘土按一定比例在1400℃條件下燒制,熟料中礦物含量增加,熟料強度良好。用銅尾礦制備水泥材料機理主要為硅酸鹽水泥熟料水化后產物與銅尾礦中活性氧化硅、氧化鋁等反應,晶體結構生長更好,有效地增加了水泥強度。

(4)制備建筑材料。銅尾礦中含有石英、長石及云母等礦物,可以作為摻合料或細集料用于混凝土等建材的制備,這是減少銅尾礦大量堆積,實現資源再利用的主要途徑。朱永祥等用銅尾作為混凝土摻合料研究發現,水灰比為 0.4,外摻率 40 與 0 外摻率條件下混凝土摻合料在 90d 的抗壓強度相近,且表現出良好的耐久性。林海威等研究發現,以銅尾礦為微集料,在摻量小于 5% 條件下,配合粉煤灰兩者按 1 :2 復摻,獲得的混凝土強度較好。趙風清等用銅尾礦制作蒸養標準磚試驗表明,以銅尾礦、礦渣及粉煤灰為原料,在低溫銅尾礦添加 60% ~ 70% 條件下,磚的抗壓強度為 1.81MPa,抗折強度為 3.6MPa,穩定性和抗凍融性良好。用銅尾礦作摻料制備的建材,不僅具有強度高和耐久度好的優點,還可以與其他固廢資源再次利用,極大地解決了占堆積問題,有效地提高經濟效益。雖然銅尾礦用于制備建材材料研究較多,但技術過于單一,產品附加值較低,銅尾礦中重金屬的浸出和遷移危害研究相對較少。

(5)高附加值產品。銅尾礦除了上述應用外,還可以用于開發高附加值產品,例如發泡陶瓷、微晶玻璃以及白炭黑等。楊航等試驗發現,在銅尾礦、鈉長石、廢石、白云石、發 泡 劑 摻 量 分 別 為 55%、20%、25%、5%、0.3%,球 磨 細度 -0.0.聊城勝世化工產品有限公司,18363555366.


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