鉱物学的および形態学的な要因は、フラッシュ銅製錬スラグフローテーション選鉱プロセスにおける銅とヒ素の分離に影響を与える

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J. Hazard. Mater..2020 Jun;401:123293. S0304-3894(20)31282-6. doi: 10.1016/j.jhazmat.2020.123293.Epub 2020-06-23.

鉱物学的および形態学的な要因は、フラッシュ銅製錬スラグフローテーション選鉱プロセスにおける銅とヒ素の分離に影響を与える

Mineralogical and morphological factors affecting the separation of copper and arsenic in flash copper smelting slag flotation beneficiation process.

Huihui Zhou
Guijian Liu
Liqun Zhang
Chuncai Zhou

PMID: 32629353 DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.123293.

抄録

銅とヒ素の分離は、銅スラグの利用と環境安全性に影響を与える銅スラグの浮遊プロセスにおいて、常に主要な問題となっている。自家製錬炉(FSF)スラグとその浮遊生成物(精鉱と尾鉱)の比較研究は、鉱物学と形態学の観点から、選鉱プロセスにおける銅とヒ素の分離に影響を与える要因を明らかにした。プロセスにおける元素分画は、As, Cu, Cdの正の相関を示し、銅とヒ素の種分化変態の間の明らかな相関が観察された。FSFスラグ中のヒ素と銅の存在は、ヒ素銅合金の主要な相を相関させ、全ヒ素含有相の88.91%と銅含有相の32.28%を占めていた。密接に埋め込まれたマットと銅-ヒ素合金は、分離の難しさを悪化させ、スラグにはより細かい粉砕が必要であることを示唆しています。銅とヒ素の選択性に影響を与えるプロセスでは、As-OとCu-Sの再結合が起こっている間に、ヒ素は解放され、ヒ素化合物に酸化されます。珪酸塩鉱物に固定されたヒ素は、珪酸塩鉱物にヒ素を誘導し、固定することを示唆したテーリングに排出され、精鉱からのヒ素除去を促進することができます。また、FSFスラグ及びその浮選鉱は、一部のHMのリスクを示しており、輸送・処分・利用には注意が必要である。

Separating copper and arsenic has always been a major problem in the copper slag flotation process, which influences copper slag utilization and the environmental safety. A comparative study of flash smelting furnace (FSF) slag and its flotation products (concentrate and tailing) reveals the factors affecting the separation of copper and arsenic in the beneficiation process from the perspective of mineralogy and morphology. The elemental fractionation in the process shows a positive correlation of As, Cu and Cd and an obvious correlation between speciation transformation of copper and arsenic was observed. The occurrence of arsenic and copper in FSF slag correlate the key phases of arsenic copper alloys, accounted for 88.91 % of total arsenic-bearing phases and 32.28% of copper-bearing phases. Closely-embeded matte and copper-arsenic alloys incerease the difficulty of the separation suggesting the finer grinding is needed for slag. Arsenic is liberated and oxidized into arsenate compounds while the recombination of As-O and Cu-S happened in the process affecting the selectivity of copper and arsenic. Arsenic fixed in silicate minerals is discharged into tailing which suggested to induce and fix arsenic into silicate minerals can facilitate arsenic removal from concentrate. FSF slag and its flotation concnetrate show risks of some of some of HMs which should be cautiously transported, disposed, and utilized.