铜尾矿中的硫主要以硫化铁矿、黄铁矿等形式存在,硫是制作硫酸和硫磺的重要原料,因此回收铜尾矿中的硫意义重大,一方面可以提高资源循环利用,避免资源浪费,另一方面,也可以避免因硫的存在而产生酸性矿山废水造成环境污染。那么如何提高铜尾矿中硫的回收率呢?可以用下面的方法。
矿山酸性废水具有低 pH 值,通常在3至4之间,且铜离子浓度为0.092 毫克/升。这种低 pH 值的废水可以有效清洗黄铁矿矿物表面的钙离子等亲水难溶盐,起到活化作用。同时,铜离子可以被矿物表面吸附,也能活化硫。该方法还采用强化浮选机充气、自然曝气、延长浆气作用时间等技术。
对于黄铁矿,在无氧环境下,黄药分子在矿物表面吸附为单分子层吸附,主要发生化学吸附作用。在过度氧化时,黄铁矿表面会呈现铁的氧化物包裹层,用黄药浮选时浮游性能下降。而在弱氧化态下,由于黄铁矿的半导体特性,表面发生复杂电化学作用,黄药转化为双黄药,提高了黄药对黄铁矿的捕收作用。
通过再磨尾矿、降低粗选矿浆pH至弱酸性、添加活化剂CuSO4,提高硫回收率。采用“一粗两精两扫”的闭路浮选试验流程,获得了品位为39.25%、回收率为85.69%的硫精矿。与现场生产工艺相比,所得硫精矿品位提高近2个百分点,回收率提高近11个百分点。
某铜硫矿石生产实践
工艺流程:混合浮选—粗精矿再磨—铜硫分离浮选工艺,选硫系统由粗选、扫选、精选组成。
存在问题:浮选方面,给矿量及浓度不稳定,给矿量在 70m³/h 到 110m³/h 之间波动,浓度在 40% - 60%,浮选操作控制难度大,增加了劳动强度;硫浮选工激励考核机制弱,工作积极性和主动性不足。浓缩过滤方面,浓密机浓缩效果不佳,常出现跑浑造成硫流失;磨矿细度过细。
通过改进浮选与过滤流程,可以提高硫回收率
以煤油为溶剂对含铜金精矿尾矿浸铜渣进行提硫是一种有效的方法。实验进行了以煤油、四氯乙烯、二甲苯、环己烷为溶剂的某含铜金精矿尾矿浸铜渣的提硫过程,采用实验法对溶硫过程的溶剂进行筛选研究。考察了煤油溶硫的多个影响因素,并对煤油溶硫法二段法工艺条件进行了摸索;着重考察了开、闭路条件下煤油的性质对于溶硫过程的影响。
研究显示,合适的、性能良好的有机溶剂作媒介,对该矿样有较高的回收率,操作条件简单温和、回收硫质量好;媒介可循环使用,对环境友好。但由于有机溶剂的固有物质特性,加强工艺过程中的安全监管尤为重要。
(1)浮选分离
通过优化浮选过程的溶液 pH 值、活化剂、捕收剂、起泡剂和气固比等参数,可以将富含磁黄铁矿的尾矿脱硫至较低水平。然而,在浮选过程中,涉及到一些化学试剂的繁琐步骤,容易带来二次污染。
(2)焙烧
焙烧包括还原焙烧、硫酸盐化焙烧和氧化焙烧,相比浮选,更适合硫的释放和回收。当温度超过 1430°C 时,作为还原剂的氢气可以与黄铁矿表面的硫结合形成硫化氢。在 1000°C 到 1350°C 的温度范围内,硫成分扩散并以气态 SOx 的形式释放出来,由于 FeSO2 的热分解,焙烧渣中的残留 S 从 1.52% 下降到 0.20%。此外,黄铁矿在热分解过程中通过脱硫形成磁黄铁矿。在有氧或二氧化碳气氛中,磁黄铁矿可被氧化形成氧化铁和气态 SOx。当气态 SOx 中 SO2 的浓度达到或超过 3%时,可以将 S2 一起收集制取硫酸,并在后续处理中回收氧化铁。
总之,铜尾矿中的硫回收率可通过上述六种方法提升。铜尾矿虽然属于选铜后的废渣,但期中还含有很多有价元素,值得进一步回收利用,充分利用尾矿资源是利国利民的好事。如果您有尾矿需要处理,请联系鑫海:15311826765。
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