1.本发明涉及一种
固废综合利用领域，具体涉一种冰铜渣无害化二次利用的方法。
背景技术：
2.冰铜渣是吹炼冰铜成粗铜的过程中的渣子。在冰铜吹炼成粗铜的过程中，冰铜中的非铜元素依次氧化，有的(如硫)进入烟气，有的(如铁、钴、镍)进入渣子，比铜更不容易氧化的元素(如贵金属)则留存在粗铜中。在不同的吹炼期渣子中会富集不同的元素，例如吹炼前期渣中主要含铁，吹炼后期渣中富集了钴镍，终点渣含铜量较高，一般返回使用以回收铜。前期吹炼渣含金属铜在1—4％，以颗粒状形式滞留于渣中，次生硫化铜和原生硫化铜含量极低，一般为0.099％和0.005％无回收价值，铁含量在35％左右，出于成本考虑无法返回冶铜利用，只能堆放处理。
3.目前对冰铜渣处理的工艺主要为直接浸出，处理矿量大，导致浸出成本高，传统的处理方式既污染了环境，又占用了土地资源，而且浪费宝贵的铜资源。
技术实现要素：
4.本发明的目的是提供一种冰铜渣无害化二次利用的方法，本发明提供的方法全程没有废气排空，没有废水外排，且使尾渣得到了有价利用。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
6.本发明提供了一种冰铜渣无害化二次利用的方法，包括以下步骤：
7.1)将冰铜渣依次破碎、研磨和第一磁选，得到铁精粉和第一尾渣；
8.2)将所述步骤1)中的第一尾渣进行第一重选分离，得到粗铜粉、第一中矿和第二尾渣；
9.3)将所述步骤2)中的粗铜粉进行第二重选分离，得到铜精粉、第二中矿和第三尾渣；
10.4)将所述步骤3)中的铜精粉进行第二磁选，得到高品位铜精粉和铁精粉；
11.5)将所述步骤2)中的第一中矿和步骤3)中的第二中矿混合进行第三磁选，得到
低品位粗铜粉、铁精粉；
12.6)将所述步骤2)中的第二尾渣和所述步骤3)中的第三尾渣经过脱水处理得到硅酸盐矿粉和尾水，所得尾水经过滤后回用与研磨过程。
13.优选的，所述步骤1)中破碎后所得矿渣的块径为0.5-5cm。
14.优选的，所述步骤1)中研磨为加水研磨，所述加水的质量为冰铜渣质量的2-3倍。
15.优选的，所述步骤1)中研磨后所得矿浆中矿粉的粒径为-100目。
16.优选的，所述步骤1)中磁选的磁场强度为250-350mt。
17.优选的，所述步骤2)中的第一重选分离为离心重选分离。
18.优选的，所述步骤3)中第二重选分离为摇床重选分离，铜精粉中铜的含量为75％～80％。
19.优选的，所述步骤4)中的第二磁选的磁场强度为350-450mt，高品位铜精粉的铜含量为90-95％，铁精粉的铁含量大于45％。
20.优选的，所述步骤5)中第三磁选的磁场强度为450～500mt，低品位粗铜粉中铜的含量为45-55％、铁精粉中铁的含量大于45％。
21.优选的，所述步骤6)中硅酸盐矿粉的含水率为10-13％。
22.本发明的有益技术效果：
23.本发明将冰铜渣依次破碎、研磨和第一磁选，得到铁精粉和第一尾渣；将第一尾渣进行第一重选分离，得到粗铜粉、第一中矿和第二尾渣；将粗铜粉进行第二重选分离，得到铜精粉、第二中矿和第三尾渣；将铜精粉进行第二磁选，得到高品位铜精粉和铁精粉；将第第一中矿和第二中矿混合进行第三磁选，得到低品位粗铜粉、铁精粉；将第二尾渣和第三尾渣经过脱水处理得到硅酸盐矿粉和尾水，所得尾水经过滤后回用与研磨过程。本发明实现了冰铜渣资源的再生利用，缓解了铁资源和铜资源的短缺压力，操作流程简单，结构紧凑，全程没有废气排空，没有废水外排，解决了固废尾渣的堆放占地和对环境污染的难题。
附图说明
24.图1为冰铜渣无害化综合利用流程图。
具体实施方式
25.本发明提供了一种冰铜渣无害化二次利用的方法，包括以下步骤：
26.1)将冰铜渣依次破碎、研磨和第一磁选，得到铁精粉和第一尾渣；
27.2)将所述步骤1)中的第一尾渣进行第一重选分离，得到粗铜粉、第一中矿和第二尾渣；
28.3)将所述步骤2)中的粗铜粉进行第二重选分离，得到铜精粉、第二中矿和第三尾渣；
29.4)将所述步骤3)中的铜精粉进行第二磁选，得到高品位铜精粉和铁精粉；
30.5)将所述步骤2)中的第一中矿和所述步骤3)中的第二中矿进行第三磁选，得到低品位粗铜粉、铁精粉；
31.6)将所述步骤2)中的第二尾渣和所述步骤3)中的第三尾渣经过脱水处理得到硅酸盐矿粉和尾水，所得尾水经过滤后回用与研磨过程。
32.本发明将冰铜渣依次破碎、研磨和第一磁选，得到铁精粉和第一尾渣。
33.在本发明中，所述破碎优选为先进行粗破再进行细破。本发明所述粗破后所得物料的块径优选为10-20cm，更优选为14-16cm；所述粗破优先在颚式
破碎机中进行；所述细破后所得物料的块径优选为0.5-5cm，更优选为1-2cm；所述细破优先在锤式破碎机中进行。
34.在本发明中，所述研磨优先为加水研磨；所述加水质量优选为冰铜渣质量的2-3倍，更优选为2倍；所述研磨时间优选为10-20min，更优选为15min，研磨粒径优选为-100目。
35.在本发明中，所述第一磁选的磁场强度优选为250-350mt，更优选为300mt。
36.在本发明中，所述铁精粉的铁含量大于45％。本发明所述铁精粉用于配矿或生产海绵铁。
37.本发明通过将冰铜渣先粗破再细破然后加水细磨，以此来降低能源消耗，通过第
一磁选筛选出含铁大于45％的铁精粉。
38.得到铁精粉和第一尾渣后，本发明将第一尾渣进行第一重选分离，得到粗铜粉、第一中矿和第二尾渣。
39.在本发明中，所述第一重选分离优先为离心重选分离，所述离心重选分离优选在离心
选矿机中进行。
40.在本发明中，所述粗铜粉的铜含量为40-43％。
41.本发明根据各种混合矿粒的密度或粒度的差异，通过重选分离使其在运动的介质中因沉降速度不同，移动的程度不同而分离开来。
42.得到粗铜粉和第二尾渣后，本发明将粗铜粉进行第二重选分离，得到铜精粉、第二中矿和第三尾渣。
43.在本发明中，所述第二重选分离优先为摇床重选分离；所述铜精粉中铜的含量为75％～80％。
44.得到铜精粉第二中矿和第三尾渣后，本发明将铜精粉进行第二磁选，得到高品位铜精粉和铁精粉。
45.在本发明中，所述第二磁选的磁场强度优选为350-450mt，更优选为400mt。
46.在本发明中，所述高品位铜精粉的铜含量为90-95％；所述铁精粉中铁的含量45-47％。本发明所述铜精粉和低品位粗铜粉是很好的粗铜生产原料，所述铁精粉配入高品位铁粉中烧结冶铁或做海绵铁原料。
47.本发明将第一中矿和第二中矿混合进行第三磁选，得到粗铜粉、铁精粉。
48.在本发明中，所述第三磁选的磁场强度优选为450-500mt，更优选为500mt。
49.在本发明中，所述低品位粗铜粉中铜的含量为45-55％、铁精粉中铁的含量大于45％。
50.在本发明中，所述高品位铜精粉和低品位粗铜粉的含水率优选为10-13％
。
51.本发明根据矿粒在重力，横向流水冲力，床面作往复不对称运动所产生的惯性和摩擦力的作用下，按比重和粒度分层，将粗铜粉通过摇床设备精选出比重较大的铜精粉，经过磁选后得到高品位铜精粉和再次得到铁精粉；即便粗铜粉经过筛选后其中仍然具有较高的金属铜和铁，所以对其进行磁选同样得到铁精粉，也得到了粗铜粉，根据实际情况将粗铜粉分离后为尾渣。
52.本发明将第二尾渣和第三尾渣经过脱水处理得到硅酸盐矿粉和尾水，所得尾水经过滤后回用与研磨过程。
53.在本发明中，所述硅酸盐矿粉的含水率为10-13％。
54.在本发明中，所述尾水经过过滤重复使用。
55.本发明中的硅酸盐矿粉做生产水泥的原料；尾水进入蓄水池，由于该水是经过
过滤机过滤的，杂质较少，完全符合做介质水标准可以循环利用，不外排。
56.本发明将所有以往无法正常利用的冶铜渣及含铜铅锌冶炼渣等无法利用的矿渣全部加以二次利用，产生巨大的经济效益，真正实现了变废为宝，无污染，对环境友好，属于洁净利用。
57.实施例1
58.1)使用的冰铜渣为国投金城冶金冰铜渣，金属铜含量5％，全铁含量41.7％，矿渣
以片状结构存在，金属铜以不同颗粒状镶嵌其中，随机取该冰铜渣500kg，经过400*600颚式破碎机粗破至块径14-16cm，再用
给料机送往锤式破碎机块径1-2cm，通过振动给料机送入破格子球磨机中，加入1500kg水，球磨15分钟至细度-100目全通过，矿浆通过自流进入半逆流磁选机在磁场强度300mt下进行磁选，得到铁精粉和第一尾渣。
59.2)将第一尾渣流入矿池，通过
渣浆泵打入离心选矿机中进行重选分离，分离出来粗铜粉、离心中矿和第二尾渣，粗铜粉入精矿池备用，离心中矿流入中矿池，第二尾渣进入
尾矿管道。
60.3)将粗铜粉送入重选摇床精选出铜精粉、摇床中矿和第三尾渣，铜精粉通过渣泵送入滚筒磁选机，在磁场强度400mt下磁选，产出高品位铜精粉和铁精粉；摇床中矿流入中矿池，第三尾渣进入尾矿管道。
61.4)将中矿池中的离心中矿和摇床中矿通过渣泵送入滚筒磁选机，在磁场强度500mt下磁选，产出低品位粗铜粉和铁精粉。
62.5)将高品位铜精粉和低品位粗铜粉以及铁精粉压滤脱水至含水率为13％
；
63.6)将第二尾渣和第三尾渣经过脱水处理至含水率为12％，得到硅酸盐矿粉并收集尾水，硅酸盐矿粉用于制备水泥，尾水经过滤后重复使用。
64.经国投金城冶金检测，所得高品位铜精粉铜含量为94.25％，低品位粗铜粉铜含量为49.48％，铁精粉全铁含量为46.79％，尾渣铜含量为0.02％。
65.实施例2
66.1)使用的冰铜渣为云南红河州土法冶炼铜渣，金属铜含量为3％，全铁含量37％，随机取该冰铜渣300kg，经过400600颚式破碎机粗破至块径10-20cm，再用给料机送往锤式破碎机块径0.5-5cm，通过振动给料机送入破格子球磨机中，加入1000kg水，球磨20分钟至细度-100目全通过，矿浆通过自流进入半逆流磁选机在磁场强度350mt下进行磁选，得到铁精粉和第一尾渣；
67.2)将第一尾渣流入矿池，通过渣浆泵打入离心选矿机中进行重选分离，分离出来粗铜粉、离心中矿和第二尾渣，粗铜粉备用，离心中矿流入中矿池，第二尾渣进入尾矿管道；
68.3)将粗铜粉送入重选摇床精选出铜精粉、摇床中矿和第三尾渣，铜精粉通过渣泵送入滚筒磁选机，在磁场强度450mt下磁选，产出高品位铜精粉和铁精粉；摇床中矿流入中矿池；第三尾渣进入尾矿管道。
69.4)将中矿池中的离心中矿和摇床中矿通过渣泵送入滚筒磁选机，在磁场强度450mt下磁选，产出低品位粗铜粉和铁精粉；
70.5)将高品位铜精粉和低品位粗铜粉以及铁精粉压滤脱水至含水率为10％
71.6)将第二尾渣和第四尾渣经过脱水处理至含水率为10％，得到硅酸盐矿粉并收集尾水，硅酸盐矿粉用于制备水泥，尾水经过滤后重复使用。。
72.经山西省地矿局化验室检测，所得高品位铜精粉铜含量为89.16％，低品位粗铜粉铜含量为42.34％，铁精粉全铁含量为41.23％，尾渣铜含量为0.03％
73.上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。技术特征：
1.一种冰铜渣无害化二次利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将冰铜渣依次破碎、研磨和第一磁选，得到铁精粉和第一尾渣；2)将所述步骤1)中的第一尾渣进行第一重选分离，得到粗铜粉、第一中矿和第二尾渣；3)将所述步骤2)中的粗铜粉进行第二重选分离，得到铜精粉、第二中矿和第三尾渣；4)将所述步骤3)中的铜精粉进行第二磁选，得到高品位铜精粉和铁精粉；5)将所述步骤2)中的第一中矿和步骤3)中的第二中矿混合进行第三磁选，得到低品位粗铜粉、铁精粉；6)将所述步骤2)中的第二尾渣和所述步骤3)中的第三尾渣经过脱水处理得到硅酸盐矿粉和尾水，所得尾水经过滤后回用与研磨过程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中破碎后所得矿渣的块径为0.5-5cm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中研磨为加水研磨，所述加水的质量为冰铜渣质量的2-3倍。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中研磨后所得矿浆中矿粉的粒径为-100目。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中磁选的磁场强度为250-350mt。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的第一重选分离为离心重选分离。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中第二重选分离为摇床重选分离，铜精粉中铜的含量为75％～80％。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中的第二磁选的磁场强度为350-450mt，高品位铜精粉的铜含量为90-95％，铁精粉的铁含量大于45％。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5)中第三磁选的磁场强度为450～500mt，低品位粗铜粉中铜的含量为45-55％、铁精粉中铁的含量大于45％。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤6)中硅酸盐矿粉的含水率为10-13％。
技术总结
本发明提供了一种冰铜渣无害化二次利用的方法，属于固废综合利用领域。本发明先将冰铜渣破碎后磨浆再磁选之后通过重选分离出粗铜粉，并在粗铜粉中筛选出铜精粉并经过磁选得到高品位铜精粉，并同时对产生的中矿也进行磁选得到低品位粗铜粉。本发明解决了冰铜渣用无法进行回收利用的难题，流程简单，结构紧凑，将所有以往无法正常利用的冶铜渣及铅锌冶炼渣等无法利用的矿渣全部加以二次利用，产生巨大的经济效益，真正实现了变废为宝，无污染，对环境友好，属于洁净利用。属于洁净利用。属于洁净利用。
技术研发人员：李玉杰 林元钟 王懿实
受保护的技术使用者：福建鑫泽贸易有限公司
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/4/18
声明：
“冰铜渣无害化二次利用的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：福建鑫泽贸易有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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