铜渣

炼铜过程中产生的渣

铜渣是炼铜过程中产生的渣，属有色金属渣的一种。采用反射炉法炼铜排出的废渣为反射炉铜渣，采用鼓风炉炼铜排出的为鼓风炉铜渣。每冶炼出1吨铜，反射炉法将产生10-20吨炉渣，鼓风炉法为50-100吨铜渣。铜渣与淬渣掺入石灰拌和压实后可作公路基层。用气冷铜渣作为铁路道碴，效果良好。熔融的铜渣还可直接浇注成致密坚硬的铜渣筑石，也可将铜渣放入回收室氧化熔烧，再采用还原方法处理而回收粒铜。

简介

铜渣是炼铜过程中产生的渣，属有色金属渣的一种。采用反射炉法炼铜排出的废渣为反射炉铜渣，采用鼓风炉炼铜排出的为鼓风炉铜渣。铜渣的化学组成为SiO2 30-40%，CaO 5-10%，MgO 1-5%, Al2O3 2-4%，此外还有大量的铁27-35%和少量锌2-3%；主要矿石为铁橄榄石（为含90%的FeSiO4），其此为磁铁矿、玻璃体和硫化物。每冶炼出1吨铜，反射炉法将产生10-20吨炉渣，鼓风炉法为50-100吨铜渣。铜渣与淬渣掺入石灰拌和压实后可作公路基层。用气冷铜渣作为铁路道碴，效果良好。熔融的铜渣还可直接浇注成致密坚硬的铜渣筑石，也可将铜渣放入回收室氧化熔烧，再采用还原方法处理而回收粒铜。

现状

在我国矿产资源丰富，但是人均资源占有量贫乏，在铜矿资源日益枯竭的时代，低品位的铜矿越来越受到人们的高度重视，而我国是铜矿资源的消费大国，并且铜矿资源也缺乏，形成了一堆尖锐的矛盾和资源紧张局面。于此同时，在我国以火法为主的铜生产中，每生产1t铜将产出2~3t渣，铜渣数量大，其中尚含有Fe、Cu、Zn、Pb、Co、Ni等多种有价金属和少量贵金属。我国铜产量每年在479万t以上，按以上计算将产出958~1437万t以上铜渣，其中含铜9.58~14.37万t以上。

近年来，随着我国炼铜工业的持续发展，目前含铜0.2%~0.3%的铜矿已被开采利用，而在铜冶炼过程产出的炉渣其含铜量却在0.5%以上。受炼铜传统工艺的限制，其铜渣中的残余铜的含量还在不断增加。除炼铜外，在冶炼其它金属时根据冶炼方法的不同也会产生不同含量的含铜渣，如炼锌、炼镉等都会产生含铜渣。因此，在我国现有资源严重匮乏的情况下，开发含铜渣的资源化综合利用技术，对促进循环经济和可持续发展及环境保护具有重要的战略意义和现实意义。

回收利用

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，铁的品位一般超过40%，远大于铁矿石29.1%.的平均工业品位。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。

铜渣综合利用大致可分为二类：一是利用铜渣的物理性质，二是利用铜渣中某些组分。随着环境保护要求的提高和矿产资源的日益枯竭，铜渣有很好的综合利用前景，选矿及贫化、浮选过程没有采矿成本，可充分回收铜及其中有Au、Ag 等贵金属资源，尾矿含铁40%左右，经磁选富集可获得铁精矿。

应用于水泥制造工业

可以代替铁粉作矿化剂，作铁质校正剂生产硅酸盐水泥熟料，生产铜渣水泥。以炼铜水淬渣为主要原料，掺入少量激发剂(石膏和水泥熟料)和其它材料细磨而成。与其它品种水泥相比，它具有后期强度高、水化热低、收缩率小、抗冻性能好、耐腐蚀和耐磨损等特点，符合GBL64—82275的275号和325号标准。生产工艺简单，投资可节省50%铜渣用量多(用渣量约占水泥的60%～70%)，能耗可降低50%。产品适用于抹灰砂浆，低标号混凝土及空心小型砌块等制品。

应用于工业及民用建筑业

(1)制砖及各种砌块

以炼铜水淬渣为骨料，与水泥按照一定配比，压制成渣砖和隔热板等建筑材料。在这类产品中，铜渣的加入量高达90%。产品具有自重轻、保温隔热、抗渗性好的优点；生产过程中能耗比较低，工艺和操作也较简单，投资少，如建一座年产1万m2(约134万块)的空心小砌块厂，约需要投资18万元，每年可获利30万元，铜渣的消耗量可达2万多吨。

(2)代替沙石用于配制混凝土及砌筑砂浆

炼钢炉渣代替沙配制混凝土和砂浆，其力学性能、耐久性能等都良好，而且强度优于普通沙配制的混凝土和砂浆。中条山有色金属公司地区缺砂，应用这一成果，每年可获净效益94万元，同时还节约了排渣运费16万元，渣场平整费用4．5万元，共计收益114．5万元。

在采矿业中作充填料

在采矿胶结充填中，铜渣既可以代替黄砂作骨料，也可以经过细磨后代替硅酸盐水泥作为活性材料。在大冶的铜绿山矿和铜陵的金口岭等矿山均有应用。

应用于铸石生产

铸石一般以玄武岩、辉绿岩等作原料熔化成玻璃体后，浇铸成制品，经结晶退火等工序制成。铸石具有耐磨，耐腐蚀、绝缘、高硬度、高抗压等性能，可代替金属、合金及橡胶制品使用。铜渣的化学成分与铸石相近，如果铜渣含铁高，可先经磁选分离铁，然后对非磁性部分加入相应的附加剂即可作为生产铸石的原料。近年来不少国家都以炉渣为原料生产铸石制品，包括板材、管材及其它形状的制品。

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