[發明專利]還原和/或精煉含金屬的渣的方法

無效

• 申請號: 200680020020.9
• 申請日: 2006-06-08
• 公開（公告）號: CN101189351A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: J·孔澤;R·德格爾;D·博格沃特;A·沃克佐克;G·A·里弗羅斯厄祖阿;M·A·卡塞雷斯里弗拉;R·M·帕拉達阿拉亞
• 申請（專利權）人: SMS迪馬格股份公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫宏艷;李連濤

本發明涉及一種用于還原和/或精煉含金屬的渣的方法。

本發明特別涉及一種強烈還原熔體和特別是轉變銅渣以及從銅渣中回收銅的方法。但也可用于含其它金屬的渣。

熔融銅濃縮物產生冰銅和渣。冰銅轉變為粗銅，并將渣送入渣精煉過程。銅渣的精煉可通過各種工藝如還原和沉降、水法冶金的渣浸出或慢冷卻、破碎和研磨后的渣浮選進行。高溫冶金法基于在電爐中、Teniente渣精煉爐或熔煉-轉化爐。

在渣中銅以大小為5-1000μm的冰銅夾雜物和溶解的氧化銅(I)存在。從冰銅夾雜物中回收銅需要還原磁鐵礦，以降低渣的表觀粘度和通過磁鐵礦晶體釋放出包封的夾雜物。用碳還原磁鐵礦首先經Boudouard反應的直接還原法和間接的磁鐵礦還原法進行：

(Fe₃O₄)_渣+[C]_固3(FeO)_渣+{CO₂}_氣

[C]_固+{CO₂}_氣?2{CO}_氣

(Fe₃O₄)_渣+{CO₂}_氣3(FeO)_渣+{CO₂}_氣

從渣中回收溶解的銅需要還原氧化銅(I)：

(Cu₂O)_渣+2{CO}_氣2(Cu)_金屬+{CO₂}_氣

氧化銅(I)的還原受限于磁鐵礦的共還原。該共還原的條件由下列反應的平衡決定：

(Cu₂O)_渣+3(FeO)_渣2(Cu)_金屬+(Fe₃O₄)_渣

用碳還原磁鐵礦是強吸熱的。假定在廢氣中的CO/CO₂＝1，則：

3(Fe₃O₄)_渣+2[C]_固9(FeO)_渣+{CO}_氣+{CO₂}_氣

其中反應熱為：

ΔH^1250℃＝128kJ/mol?Fe₃O₄

這意指為將磁鐵礦含量從20還原到5％，需高達89?MJ的能量，每1噸渣要通過電流或燃料燃燒引入該能量。由于在浮于渣表面上的焦炭床中的Boudouard反應，該CO/CO₂非常高，這導致約138MJ/t的較高能耗，這相應于38kWh/t渣。由于必需讓渣溫增加到約1300℃和爐中的熱損失，該總的單位能耗的數量級為100kWh/t。

從US?5865872中已知一種用于回收金屬和制備賤金屬的二次渣的方法，其中在渣中加入至少一種還原劑，這時可考慮用各種試劑。特別是可使用碳，其含量建議直至40％。在US?5626646中使用硅酸鐵從渣中回收金屬。按US?4036636中所述方法，在從熔體中得到鎳時，擬加入固體還原劑。

本發明的目的是提供一種用于還原含金屬的熔體的方法。

本發明的解決方法的特征在于，在渣中加入碳化鈣(CaC₂)作為還原劑。該碳化鈣(CaC₂)的加入量優選為渣質量的0.1-2.0％，特別優選為渣質量的0.5-1.5％。所加入的碳化鈣(CaC₂)量的優選依渣中的磁鐵礦和/或氧化銅(I)的含量確定。

該碳化鈣(CaC₂)可加到液態熔體渣中。其可在該液態熔體渣加到爐中之前加入爐中。但也可將碳化鈣(CaC₂)加到在爐中存在的液態熔體渣的表面上。此外，也可將碳化鈣(CaC₂)加到在爐中存在的液態熔體渣的內部。在此情況下，該碳化鈣(CaC₂)可借助于噴嘴或噴槍加入到液態熔體渣的內部。