近年来,我国铜产量快速增长,已经成为世界第一大精炼铜生产国,产量大约占到了全球的1/3。就目前而言,我国的铜主要是由火法冶炼产生,按铜冶炼过程中每产出1吨精铜排放2.2吨铜渣计算,每年铜渣排放量超过1000万吨,大部分铜渣被堆存在渣场中,既占用土地又污染周围环境,同时也造成巨大的资源浪费。铜渣中的有价成分主要是含铁的硅酸盐类,全铁品位在40%左右,而铁主要以铁橄榄石的形式存在,嵌布粒度细小,采用传统的选矿方法难以回收,因此实现铜渣中铁组分的有效回收具有重要意义。本文以紫金铜业缓冷铜渣选铜尾矿为研究对象,以无烟煤为还原剂,氧化钙为添加剂,混合均匀后进行高温还原-磁选试验,考察还原温度、还原时间、无烟煤配比、氧化钙配比等因素对还原效果的影响。研究结果表明,影响还原过程的因素主次顺序为:还原温度>还原时间>无烟煤配比>氧化钙配比,还原温度升高和还原时间延长都有助于还原产物磁选精矿铁品位和回收率的提高,试验确定的高温还原适宜条件为:还原温度1300℃,还原时间3h,无烟煤配比30%,氧化钙配比15%。在此条件下,还原产物磁选精矿的铁品位达91.50%,回收率达 90.66%。应用电子探针显微分析仪和偏光显微镜对高温还原产物的微观结构和成分进行分析。结果表明:还原温度升高,有利于金属铁颗粒的生成聚集长大,生成的金属铁颗粒逐渐从脉石基体中析出,直至嵌于脉石基体的表面;还原时间延长,有利于金属铁颗粒的长大,金属铁大颗粒的比例的增加,也有利于金属铁颗粒的析出。对缓冷铜渣选铜尾矿高温还原生成金属铁颗粒的机理进行分析研究。结果表明:还原温度升高,能够降低金属铁颗粒的成核位垒,加快铁质点的扩散,从而加速金属铁颗粒的成核及长大。还原时间越长,铁原子的扩散距离越大,随着还原时间的延长,金属铁小颗粒逐渐向大颗粒靠近聚集,从而促进金属铁颗粒的长大。金属铁颗粒的成核及生长过程可以分为还原成核、高温还原和铁颗粒粗化三个阶段。本文采用配煤高温还原-磁选的工艺有效地回收了缓冷铜渣选铜尾矿中的铁组分,为铜渣的资源化利用提供一定的借鉴。