一種銅礦廢石綜合利用方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅礦廢石綜合利用方法及系統(tǒng)，所述銅礦廢石綜合利用方法包括將銅礦廢石進行粉碎后依次進行多級浮選、磁選，最后將得到的次級尾礦再進行浸出的過程，其中浮選劑分別為中性油、氧化鈣、1，3?二叔丁基硫脲；硫化鈉、巰基乙酸鈉和煤油；丁黃藥；丁銨黑藥；浸出劑為氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌、嗜酸異養(yǎng)菌中的一種或多種。通過本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，可從含銅＜0.2％，鉬＜0.01％，鈷＜0.01％的銅礦山廢礦石中提煉得到銅精礦、鉬精礦、鈷精礦、鐵精礦，實現(xiàn)銅回收率≥90%，銅精礦品位≥25%。
【專利說明】
一種銅礦廢石綜合利用方法及系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及礦物廢石利用的領域，特別涉及銅礦廢石利用的領域?！颈尘凹夹g】
[0002]在采礦領域中，對于采礦后留下的廢石，由于其中所含的可用金屬含量低、質量相對較差、提取成本較高，一般會直接廢棄，而不再開發(fā)，但隨著可供開采的礦石儲量的降低、 開采難度的加大，充分提高已開采礦石的利用率是必然的趨勢，同時采礦技術在不斷發(fā)展進步，使得在廢棄礦石中進一步提取有用金屬不僅在技術上是可行的，而且在經(jīng)濟上也是有利的。
[0003]現(xiàn)有技術中已經(jīng)公開了一些從廢石中回收各種金屬的方法，例如中國專利文獻 CN101195107中公開了一種銅鉬共生尾礦再選工藝，其通過分級、磨礦、攪拌、浮選工序，使尾礦中銅、鉬得到了有效回收，尾礦再選后剩余尾砂中金屬含量達到:Cu: 0.032%，Mo: 0.0012%，Au: 0.001克/噸，Ag: 1克/噸以下；產(chǎn)出的銅精礦品位達到18%，鉬精礦品位達到 55%，銅、鉬回收率分別提高了 8%和6%。
[0004]中國專利文獻CN1317371中公開了一種鐵礦石中極低品位銅綜合回收工藝，其使用磨礦細篩磁選將鐵精礦分開，再與混合浮選后在石灰法基礎上添加活性炭和腐殖酸鈉進行分離浮選使銅精礦與硫精礦分開。
[0005]日本專利文獻JP7256231中公開了對金屬礦山廢石材料進行選擇回收的方法，通過對鐵、銅和鋁廢石進行預處理后送到粉碎機制成相互分離的塊狀，再通過一種泡沫材料將輕的材料分離，其后繼續(xù)對沉重的材料進行分離成片狀，最后通過磁選的分離裝置得到大尺寸的銅或錯精礦。
[0006]
【申請人】的另一專利申請CN10262669A中也公開了一種銅礦山廢石綜合利用系統(tǒng)和方法，通過對銅礦山廢石進行碎礦、磨礦、多級分選等操作，可對含銅量僅0.18?0.25%的銅礦山廢石進行處理，使銅回收率不小于87%，精礦品位達21 %。
【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的之一在于提出一種相對于現(xiàn)有技術進一步提高了銅礦廢石利用率、 提高了銅回收率、及回收得到的各精礦品位的銅礦廢石利用方法，本發(fā)明的另一目的在于提出一種可應用該方法的銅礦廢石綜合利用系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的技術方案如下:一種銅礦廢石綜合利用方法，該方法包括以下步驟:(1)將銅礦廢石進行粉碎，至所述廢石粒度達到〇?12_，得到碎礦；(2)將所述碎礦進行第一研磨與第一分級，至其溢流粒度為60%_200目，得到第一粗礦；(3)將所述第一粗礦進行第一粗選，所述第一粗選為將所述第一粗礦分離為銅鉬粗礦與第二粗礦的過程；(4)將所述銅鉬粗礦進行第一精選，所述第一精選為將所述銅鉬粗礦分離為精銅礦與精鉬礦的過程；(5)將所述第二粗礦進行第二粗選，所述第二粗選為將所述第二粗礦分離為銅鈷粗礦與第三粗礦的過程；(6)將所銅鈷粗礦進行第二精選，所述第二精選為將所述銅鈷粗礦分離為精銅礦與精鈷礦的過程；(7)將所述第三粗礦進行磁選，所述磁選為將所述第三粗礦分離為鐵精礦與次級尾礦的過程；(8)將所述次級尾礦進行浸出，所述浸出為通過浸出劑將所述次級尾礦中的金屬成分與雜質進行分離的過程；其中步驟(3)所述的第一粗選采用浮選的方法，所用浮選劑為由中性油、氧化鈣和1，3_ 二叔丁基硫脲所組成的混合物。
[0009]所述步驟(8)中所述浸出為生物浸出，所述浸出劑為選自氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌、嗜酸異養(yǎng)菌中的一種或多種。
[0010]其中浮選劑的選擇不僅是考慮到第一粗選的效果，同時也利于第一精選與第二粗選的效果。
[0011]加入浸出的過程，是進一步提高對廢礦石中有效成分的提取，同時考慮到次級尾礦為碎塊的形態(tài)，比表面積大，若使用合適的浸出劑，能顯著增加浸出效果，將廢礦石中部分含量極少、提取難度較大、但價值較高的金屬提取出。
[0012]優(yōu)選的是:所述步驟(4)中所述第一精選的過程依次包括第二研磨，第二分級，銅、 鉬分離，濃縮、干燥，其中所述銅、鉬分離采用浮選的方法，所用浮選劑為由硫化鈉、巰基乙酸鈉和煤油所組成的混合物。
[0013]優(yōu)選的是:所述步驟(5)中所述的第二粗選采用浮選的方法，所用浮選劑為丁黃藥。
[0014]優(yōu)選的是:所述步驟(6)中所述的第二精選的過程包括第三研磨，第三分級，銅、鈷分離，濃縮、干燥，其中所述銅、鈷分離采用浮選的方法，所用浮選劑為丁銨黑藥。本發(fā)明進一步提出了一種用于實現(xiàn)如權利要求1所述的方法的銅礦廢石綜合利用系統(tǒng)，其包括:按流程相連的碎礦單元(110)，用于完成所述第一研磨與第一分級的第一磨礦單元(120)，用于完成所述第一粗選的第一粗選單元(130)，用于完成所述第一精選的第一精選單元(210)，用于完成所述第二粗選的第二粗選單元(160)，用于完成所述第二精選的第二精選單元(220)，用于完成所述磁選的磁選單元(230)，用于完成所述浸出的浸出單元 (310)〇[〇〇15]此處所說的按流程相連是指的按照前述銅礦廢石綜合利用方法，本系統(tǒng)中的各單元在完成該方法時在流程上存在上下級或先后順序，在實際使用時這些單元間可以按照所述銅礦廢石綜合利用方法中提到的步驟的順序進行直接的設備相連，也可以不直接將設備相連，而分別使用單獨的設備，只要其滿足流程上的先后順序即可。
[0016]此處所說的單元是指的至少由一個部件或設備構成的組合，即其可以為單一設備，也可以為多個功能上相互促進的設備的集合。
[0017]上述銅礦廢石綜合利用系統(tǒng)的優(yōu)選實施方式為:所述碎礦單元(110)至少包括兩級碎礦部件，其可將投入其中的廢石粉碎至〇?12mm。
[0018]此處所說的兩級碎礦部件是指的粉碎程度不同的兩個碎礦部件，如一級碎礦部件與二級碎礦部件，其中一級碎礦部件將礦石進行初步的粉碎，礦石粉碎后的粒徑仍然過大， 二級碎礦部件則可以對礦石進行進一步的粉碎，使礦石達到理想的粒徑。
[0019]其另一優(yōu)選實施方式為:所述浸出單元(310)包括具有一定傾斜度的浸出池，位于浸出池上端高處的浸出劑入口，位于浸出池下端低處的浸出液出口。
[0020]進一步的優(yōu)選實施方式為:所述浸出池傾斜度為5?30°。
[0021]其另一種進一步的優(yōu)選實施方式為:所述浸出池的斜面長度為3~20m 本發(fā)明的有益效果如下:(1)根據(jù)本發(fā)明可以將含銅<〇.2%，鉬<0.01 %，鈷<0.01 %的銅礦山廢礦石作為提煉原材料進行提取，得到銅精礦、鉬精礦、鈷精礦、鐵精礦；(2)本發(fā)明中使用的各級浮選劑成分簡單、但浮選效果好，對下級浮選同時具有促進作用；(3)本發(fā)明的浸出單元充分利用了次級尾礦的形態(tài)，能進一步提高廢棄礦石中銅、鐵等元素的提取率；(4 )本發(fā)明可以實現(xiàn)對廢礦石中的銅回收率多90%，銅精礦品位多25%?！靖綀D說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的銅礦廢石綜合利用系統(tǒng)的示意圖?！揪唧w實施方式】
[0023]如圖1所示，廢石綜合利用系統(tǒng)包括按流程相連的按流程相連的碎礦單元110,第一磨礦單元120,第一粗選單元130，第一精選單元210，第二粗選單元160，第二精選單元 220,磁選單元230,浸出單元310。[〇〇24]在本發(fā)明的一個優(yōu)選方式中碎礦單元110由串行工作的粗碎設備112、中碎設備 114及細碎設備116組成，其中粗碎設備112可優(yōu)選顎式破碎機或/和旋回破碎機，其中顎式破碎機構造簡單，重量輕，便于維修運輸，同時其外型高度小，需要的高差小，工作可靠，調節(jié)排礦口方便，但其襯板易磨損，處理量比旋回破碎機低，破碎產(chǎn)品粒度不均勻，過大塊多， 旋回破碎機破碎能力較高，襯板磨損均勻，破碎產(chǎn)品中過大塊少，但設備構造復雜，機身重， 要求有堅固的基礎，機體高，需要有很大的高差配置，本發(fā)明可優(yōu)選顎式破碎機設備，如山特維克JM1312顎式破碎機，通過粗碎設備112的粗碎處理，廢礦石被破碎后的最大粒度優(yōu)選為240mm~300mm;中碎設備114對被粗碎設備112粗碎后的廢礦石進行進一步破碎，中碎設備 114可采用與粗碎設備相同或不同類型的破碎機，如圓錐破碎機H6800EC，可選地，可以將廢礦石進一步破碎為最大粒度為55?60_;細碎設備116對被中碎設備114破碎后的廢礦石再次進行破碎，細碎設備116可采用與粗碎或中碎設備相同或不同類型的破碎機設備，如山特維克的H4800F圓錐破碎機，可選地，可以將廢礦石進一步破碎為最大粒度為12mm，即從細碎設備116破碎后的廢礦石的粒度在0?12_之間。
[0025]在礦石被粉碎之后，需要由第一磨礦單元120將廢礦石進一步磨成更細的顆粒，然而由于其中使用的磨礦設備可能較精密，對進入的礦石粒度要求較高，因此在由碎礦單元 110碎礦后，可優(yōu)選在本發(fā)明的銅礦廢石綜合利用系統(tǒng)中增添一個篩分單元118,篩分單元118可由單個篩分設備或多級篩分設備組成，所述篩分設備優(yōu)選具有12?15mm篩孔的振動篩，如2DYK3060圓振動篩。
[0026]從篩分設備出來的礦石進入第一磨礦單元120進行第一研磨與第一分級，第一研磨優(yōu)選采用水磨方式，在本發(fā)明的一個優(yōu)選方式中第一磨礦單元120用于進行第一研磨的球磨機122和與球磨機122閉路連接的、用于進行第一分級的水力旋流器124組成，水力旋流器124可以循環(huán)地為球磨機122提供磨礦用水，本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中球磨機122可采用MQY3600X6000溢流型球磨機，水力旋流器124采用直徑為? 500的水力旋流器。[〇〇27]從水力旋流器124出來的第一粗礦溢流粒度為60%_200目，其再進入第一粗選單元130,在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中第一粗掃單元130包括兩級混選粗掃選設備:第一銅鉬混選粗掃選設備132與第二銅鉬混選粗掃選設備134,第一銅鉬混選粗掃選設備132與第二銅鉬混選掃選設備進一步優(yōu)選為浮選機。
[0028]經(jīng)過第一粗選單元后礦石被分離為銅鉬粗礦與第二粗礦，其中銅鉬粗礦進入第一精選單元210,在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中第一精選的過程依次包括第二研磨，第二分級，銅、鉬分離，濃縮、干燥，其中第二研磨優(yōu)選采用水磨方式，用于進行第二研磨的設備優(yōu)選球磨機142,用于進行第二分級的設備優(yōu)選與球磨機142閉路連接的水力旋流器144,其分別可優(yōu)選MQY1500X3000溢流型球磨機與直徑為?300的水力旋流器，在完成第二分級后，銅鉬粗礦進行分離精選，該過程優(yōu)選由銅鉬精選設備150與銅鉬分離掃選設備152協(xié)同完成， 其中銅鉬精選設備150用于從銅鉬粗礦中浮選出銅鉬精礦，其后由銅鉬分離掃選設備152對銅鉬精礦進行進一步浮選從而分離出鉬精礦和銅精礦，分離后的鉬精礦與銅精礦再經(jīng)脫水設備190進行濃縮、沉淀、干燥，優(yōu)選的，對于銅精礦，脫水設備190包括銅礦濃縮設備191和銅礦過濾設備192，以對銅精礦進行兩段脫水處理，使得最終水分含量< 12 % ;對于鉬精礦， 脫水設備190包括沉淀池193與鉬礦干燥設備194,使精鉬礦最終水分含量<4%。
[0029]經(jīng)第一粗選單元后得到的第二粗礦則進入第二粗選單元160,第二粗選單元160優(yōu)選由兩級選礦設備組成，如銅鈷混選粗選設備162與銅鈷混選精選設備164,這兩個設備 (162，164)均優(yōu)選浮選機，其目的在于強化對銅鈷混合礦的提取效果，經(jīng)第二粗選單元160 后第二粗礦被分離為銅鈷粗礦與第三粗礦。
[0030]其中銅鈷粗礦進入第二精選單元220，其先經(jīng)第三研磨與第三分級，再被分離，最后濃縮、干燥等到精銅礦與精鈷礦，用于第三研磨的設備優(yōu)選球磨機167, 一一如 MQY1500X3000溢流型球磨機，和與球磨機167閉路連接的用于進行第三分級的水力旋流器 168，——如直徑為? 300的水力旋流器，經(jīng)第三分級后得到的銅鈷精礦由銅鈷分離掃選設備170進一步浮選并分離出鈷精礦和銅精礦，其中鈷精礦再經(jīng)鈷礦濃縮設備195進行濃縮、 鈷礦過濾設備196進行過濾脫水，使得最終水分含量<12%，其中鈷礦濃縮設備195優(yōu)選斜板濃密機，鈷礦過濾設備196優(yōu)選TT-20型陶瓷過濾機。[〇〇31] 經(jīng)第二粗選單元160后剩余的第三粗礦進入磁選單元230,磁選單元230將第三粗礦分離為鐵精礦與次級尾礦，其中磁選單元230優(yōu)選由磁選機180與鐵礦過濾設備197組成， 磁選機也可進一步由兩級磁選機組成，如一級磁選機采用CTB1245永磁筒式磁選機，二級磁選機采用CTB1230永磁筒式磁選機，得到的鐵精礦優(yōu)選通過鐵礦過濾設備197進行過濾脫水，使最終的精鐵礦水分含量<8%，鐵礦過濾設備197優(yōu)選TT-20陶瓷過濾機。[〇〇32] 經(jīng)磁選單元230分離得到的次級尾礦再進入浸出單元310,浸出單元310包括具有一定傾斜度的浸出池，特別優(yōu)選傾斜度為5?30°，浸出池上端高處為浸出劑入口，下端低處為浸出液出口，其斜面長度優(yōu)選為3?20m，次級尾礦運送至浸出池后鋪展于斜面上，浸出劑從上端入口倒入，從斜面上緩慢浸潤次級尾礦后流至下端出口處，收集即得到浸出液，浸出液中含有銅、鐵等金屬元素，經(jīng)進一步反應可得到單質銅、鐵。
[0033]在浮選劑方面，第一粗選使用中性油、氧化鈣和1，3_二叔丁基硫脲作為浮選劑，第二粗選使用丁黃藥，第一精選中銅、鉬分離使用硫化鈉、巰基乙酸鈉和煤油，第二精選中銅、 鈷分離使用丁銨黑藥，浸出中浸出劑使用氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌、嗜酸異養(yǎng)菌中的一種或多種，各試劑的用量及質量比均可進行選擇性調整。[〇〇34]該系統(tǒng)可將含銅<0.2%，鉬<0.01 %，鈷<0.01 %的銅礦山廢礦石作為提煉原材料進行提取，銅回收率多90%，精礦品位多25%。
【主權項】
1.一種銅礦廢石綜合利用方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟:(1)將銅礦廢石進行粉碎，至所述廢石粒度達到0?12_，得到碎礦；(2)將所述碎礦進行第一研磨與第一分級，至其溢流粒度為60%-200目，得到第一粗礦；(3)將所述第一粗礦進行第一粗選，所述第一粗選為將所述第一粗礦分離為銅鉬粗礦 與第二粗礦的過程；(4)將所述銅鉬粗礦進行第一精選，所述第一精選為將所述銅鉬粗礦分離為精銅礦與 精鉬礦的過程；(5)將所述第二粗礦進行第二粗選，所述第二粗選為將所述第二粗礦分離為銅鈷粗礦 與第三粗礦的過程；(6)將所銅鈷粗礦進行第二精選，所述第二精選為將所述銅鈷粗礦分離為精銅礦與精 鈷礦的過程；(7)將所述第三粗礦進行磁選，所述磁選為將所述第三粗礦分離為精鐵礦與次級尾礦 的過程；(8)將所述次級尾礦進行浸出，所述浸出為通過浸出劑將所述次級尾礦中的金屬成分 與雜質進行分離的過程；其中步驟(3)所述的第一粗選采用浮選的方法，所用浮選劑為由中性油、氧化鈣和1，3_ 二叔丁基硫脲所組成的混合物；所述步驟(8)中所述浸出為生物浸出，所述浸出劑為選自氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿 菌、嗜酸異養(yǎng)菌中的一種或多種。2.根據(jù)權利要求1所述的一種銅礦廢石綜合利用方法，其特征在于:所述步驟(4)中所 述第一精選的過程依次包括第二研磨，第二分級，銅、鉬分離，濃縮、干燥，其中所述銅、鉬分 離采用浮選的方法，所用浮選劑為由硫化鈉、巰基乙酸鈉和煤油所組成的混合物。3.根據(jù)權利要求1所述的一種銅礦廢石綜合利用方法，其特征在于:所述步驟(5)中所 述的第二粗選采用浮選的方法，所用浮選劑為丁黃藥。4.根據(jù)權利要求1所述的一種銅礦廢石綜合利用方法，其特征在于:所述步驟(6)中所 述的第二精選的過程包括第三研磨，第三分級，銅、鈷分離，濃縮、干燥，其中所述銅、鈷分離 采用浮選的方法，所用浮選劑為丁銨黑藥。5.—種銅礦廢石綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)用于實現(xiàn)如權利要求1所述的方 法，其包括:按流程相連的碎礦單元(110)，用于完成所述第一研磨與第一分級的第一磨礦 單元(120)，用于完成所述第一粗選的第一粗選單元(130)，用于完成所述第一精選的第一 精選單元(210)，用于完成所述第二粗選的第二粗選單元(160)，用于完成所述第二精選的 第二精選單元(220)，用于完成所述磁選的磁選單元(230)，用于完成所述浸出的浸出單元 (310)〇6.根據(jù)權利要求6所述的銅礦廢石綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:所述碎礦單元(110)至 少包括兩級碎礦部件，其可將投入其中的廢石粉碎至0?12_。7.根據(jù)權利要求6所述的銅礦廢石綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:所述浸出單元(310)包 括具有一定傾斜度的浸出池，位于浸出池上端高處的浸出劑入口，位于浸出池下端低處的 浸出液出口。8.根據(jù)權利要求7所述的銅礦廢石綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:所述浸出池傾斜度為5?30。。9.根據(jù)權利要求7所述的銅礦廢石綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:所述浸出池的斜面長度 為3?20m。
【文檔編號】B03B7/00GK105964390SQ201610291525
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】吳莉娟, 艾立勝, 周萬忠, 何存剛, 李乾德, 董大剛, 白紹龍, 林魏, 高天龍, 董天秋
【申請人】會理縣馬鞍坪礦山廢石綜合利用有限責任公司