目前,国内的铜渣年产量已经超过1500万吨,其中绝大部分经过简单浮选后被废弃堆存在渣场。大量堆存的铜渣一方面不但占用了土地,并且造成严重的环境污染,另一方面,铜渣中含有的40%左右的Fe未能得到合理的回收利用,造成了极大的资源浪费。参考目前国内外对于从铜渣中回收铁资源的研究现状,本研究进行了CO₂-CO气氛下焙烧铜渣后形成和富集回收磁铁矿的实验研究。利用XRD、SEM、EDS和元素含量分析等手段,研究了铜渣在CO₂-CO气氛中焙烧后,磁铁矿的物相、微观结构、磁选回收铁品位和铁回收率随各工艺参数改变的影响。中低温焙烧铜渣的XRD物相组成表明,焙烧过程中,铜渣中的铁橄榄石逐渐转变成了磁铁矿和CaSiO₃,并伴随有少量的钙铁橄榄石生成。铜渣中的铁橄榄石逐渐分解转变成磁铁矿颗粒,并不断的迁移聚集形成较大的磁铁矿晶粒,最终逐渐连成片状附着在辉石基体表面;但是,焙烧温度过高、CO₂进气流速过大或者焙烧时间过长均不利于磁铁矿颗粒的成核和聚集长大。在25%CaO添加量,焙烧温度1050℃,CO₂和CO的进气流速分别为190 mL·min^-1和10 mL·min^-1,保温时间2h,分选粒度74²5μm,磁场强度170mT条件下焙烧铜渣后磁选得到的磁铁矿精矿铁品位为54.79%,铁回收率为80.14%,基本实现了铜渣中铁的回收。25%CaO和铜渣在1300℃保温焙烧,铜渣中的Fe₂SiO₄已基本转变成了Fe₃O₄晶体,并且不断长大和迁移聚集形成了粒度尺寸在30到100μm之间的片状Fe₃O₄颗粒。过高的温度会加快其与游离的Ca₂SiO₄生成新的钙铁橄榄石,阻碍了Fe₃O₄的迁移聚集,造成精矿铁品位和铁回收率的下降。CO₂和CO进气流速分别为190 mL·min^-1和10mL·min^-1下高温焙烧铜渣,生成Fe₃O₄晶体颗粒尺寸为30μm⁸0μm,有部分晶体颗粒能达到100μm,且其内部几乎不夹杂其他杂质元素。在反应前期,延长焙烧反应时间有利于Fe₂SiO₄的分离和Fe₃O₄的生成。但是,经过一定的反应时间后,铜渣中生成的Fe₃O₄晶体越来越多并且析出,导致熔渣粘度增加,抑制了Fe₃O₄的迁移聚集,Ca₂SiO₄会与游离的FeO结合生成钙铁橄榄石,加剧Fe的损失,最佳保温时间为2h。