近年來，我國(guó)銅消費(fèi)量急劇增加，銅消費(fèi)增長(zhǎng)速度高于產(chǎn)量增長(zhǎng)速度。作為主要的銅生產(chǎn)國(guó)，我國(guó)火法煉銅生產(chǎn)的銅占銅產(chǎn)量的95%以上。目前，生產(chǎn)1t銅的平均產(chǎn)渣量為2～3t[1，2]，龐大的銅渣儲(chǔ)量不僅造成環(huán)境污染，也浪費(fèi)了大量資源。作為銅冶煉過程中的主要副產(chǎn)品，銅渣中含有大量可回收利用的有價(jià)元素，且鐵含量遠(yuǎn)高于我國(guó)鐵礦石平均可采品位。隨著人們建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的意識(shí)不斷增強(qiáng)，人們對(duì)銅渣的回收利用做了大量的實(shí)驗(yàn)室研究和工業(yè)實(shí)踐，對(duì)其中鐵資源的回收也進(jìn)行了大量研究，取得了一定的成果。

　　一、銅渣的性質(zhì)

　　銅渣呈黑色、致密的粒狀和條狀，有金屬光澤，顆粒形狀不規(guī)則、棱角分明。銅渣的主體是FeO、SiO2、CaO，黑色金屬Fe含量較高，同時(shí)也存在少量有色金屬元素[3]。銅渣主要成分是鐵硅酸鹽和鐵氧化物，如鐵橄欖石（2FeO·SiO2）、磁鐵礦（Fe3O4）及一些脈石組成的無定形玻璃體，全鐵品位一般在40%以上，具有較大的利用價(jià)值。

　　二、銅渣中鐵資源回收利用現(xiàn)狀

　　銅渣中鐵組分主要分布在橄欖石相和磁性氧化鐵中，傳統(tǒng)的利用方式為利用磁選處理得到鐵精礦。近年來，隨著研究的不斷深入，銅渣中鐵資源的回收方式逐漸多元化，包括選礦法、還原法、氧化改性法等等。

　　1.浮選-磁選法

　　銅渣中的銅主要以硫化銅的形式存在，根據(jù)傳統(tǒng)選礦生產(chǎn)實(shí)踐，可利用浮選回收銅渣中可浮性較好的硫化銅和細(xì)粒金屬銅，再利用磁選回收浮銅后尾礦中的強(qiáng)磁性鐵，實(shí)現(xiàn)銅渣中銅鐵元素的有效回收利用。

　　王珩[4]選用磨礦—浮選—磁選—浮選中礦與磁性礦合并再磨—再浮—再磁的階段磨礦階段選別的流程對(duì)銅渣進(jìn)行了試驗(yàn)研究。在轉(zhuǎn)爐渣含銅1.58%、含鐵53.54%的情況下，獲得銅精礦品位19.82%，回收率85.48%%的選銅指標(biāo)，同時(shí)回收了渣中磁性氧化鐵，得到鐵品位62.52%、回收率35.02%、含SiO2 9.94%的合格鐵精礦。

　　浮選-磁選法能有效回收銅渣中的銅和鐵，但缺點(diǎn)是鐵回收率較低，主要原因在于銅渣含鐵物相中磁性氧化鐵含量較少，僅20%～30%，而主要含鐵物相鐵橄欖石等硅酸鹽相在磁選過程中進(jìn)入尾礦。

　　2.直接還原-磁選法

　　直接還原-磁選法，是指通過加入助還原劑，在還原氣氛中將鐵橄欖石和磁鐵礦直接還原為金屬鐵，最后通過磁選將粉末鐵和尾渣分離。

　　楊慧芬等[5]以褐煤為還原劑，采用直接還原一磁選方法對(duì)含鐵39.96%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的水淬銅渣進(jìn)行回收鐵的研究。銅渣、褐煤和CaO質(zhì)量比為100：30：10，還原溫度為1250℃，焙燒時(shí)間為50 min，再磨細(xì)至85%的焙燒產(chǎn)物粒徑小于43μm的最佳條件下，可獲得鐵品位為92.05%、回收率為81.01%的直接還原鐵粉。

　　3.氧化改性法

　　高溫熔融氧化法是在溫度高于1200℃時(shí)，向熔池中吹人氧化性氣體，在氧化性氣氛中將鐵橄欖石中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe3O4[6]，然后通過磁選工藝回收銅渣中的磁性氧化鐵。通過對(duì)銅渣氧化處理，可使富鐵相Fe3O4有效地析出并粗化，克服了磁選分離困難、鐵精礦硅含量超標(biāo)和回收率低等問題，實(shí)現(xiàn)鐵組分的選擇性富集與分離。

　　劉綱、朱榮等[7]對(duì)某銅廠煉銅副產(chǎn)品銅渣進(jìn)行了高溫熔融氧化銅渣富集提取鐵的研究，研究表明，F(xiàn)e3O4相富集成長(zhǎng)的最佳物理?xiàng)l件為：當(dāng)銅渣升溫至1350℃時(shí)向熔池中吹氣7 min，并且氣體流量為0.3 L/min，該條件下Fe3O4的面積百分比最大。先加熱至I350℃，再恒溫60 min，然后再降至室溫的溫度控制方案最佳。所得的鐵精礦品位在61%以上，回收率達(dá)到79.3%，產(chǎn)品能夠滿足高爐煉鐵原料的要求。

　　4.低溫氧化改性法

　　為解決高溫熔融氧化能耗高、易過氧化等問題，廖曾麗等[8]提出了銅渣在中低溫下氧化改性的實(shí)驗(yàn)方法。通過控制氧氣流量、氧化溫度、時(shí)間等反應(yīng)因素，實(shí)現(xiàn)在低溫條件下將鐵橄欖石轉(zhuǎn)變?yōu)榇判澡F，從而在后續(xù)的處理中提高鐵品位和回收率。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著氧化溫度的升高和氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，鐵橄欖石逐轉(zhuǎn)化為Fe3O4和少量Fe3O3，且物相粒度趨向均勻；粒度分布為35～50μm的銅渣在氧化溫度800℃、氧氣流量0.1 L/min、氧化時(shí)間60min的條件下，F(xiàn)e3O4的面積分?jǐn)?shù)可達(dá)43.39%，氧化效果最佳。