[發(fā)明專利]分離銅熔體中進(jìn)料的雜質(zhì)的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680032284.6
• 申請日: 2006-08-17
• 公開（公告）號: CN101258252A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萊奧波爾德·維爾納·克普林格;貝恩德·赫爾奧夫;弗朗茨·沃爾夫?qū)み~爾
• 申請（專利權(quán)）人: 萊奧本礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 蔡勝有;劉繼富

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及從渣、粉塵、礦物、礦物的選礦殘余物或者再循環(huán)物質(zhì)或殘留物質(zhì)中分離雜質(zhì)的方法。所有這些待凈化的物質(zhì)在下面被稱為進(jìn)料。

背景技術(shù)

出于分離雜質(zhì)目的的熔融冶金學(xué)處理方法是已知的，其中使用鐵熔體以接收雜質(zhì)。AT?412?283?B中描述了這類方法。所述方法的目的是，由含鐵的冶煉殘余物形成環(huán)境可接受的渣，并回收所含的鐵成分。其中，在鐵熔體中或其上的殘余物(Reststoffe)通過溶解在鐵熔體中的碳還原。氧化鐵及其它金屬氧化物被還原并且被鐵熔體接收。所產(chǎn)生的金屬在去磷之后可以用作高爐生產(chǎn)的生鐵的替代物，或在Cr/Ni含量高時(shí)用作優(yōu)質(zhì)鋼生產(chǎn)的進(jìn)料。所產(chǎn)生的渣可以用作水泥工業(yè)中的熟料替代物。

根據(jù)WO?97/29214A，垃圾焚燒或高溫分解的殘余物和渣在還原條件下與含氯或含氯化物的物質(zhì)一起加熱至650℃，其中揮發(fā)性的金屬氯化物，如重金屬氯化物(PbCl₂、ZnCl₂、CuCl₂)進(jìn)入氣相。留下的固態(tài)殘余物與液態(tài)鋼渣或kalkmergel石灰混合?；旌显ㄟ^鐵水池的湍流被還原。在此過程中產(chǎn)生具有水力學(xué)特性的合成的高爐渣和碳飽和的鐵合金。所得到的鐵合金表示鋼工業(yè)的進(jìn)料?；蛘?，通過分級還原可以得到不含碳的高濃縮鉻鐵合金。

JP?11207288同樣描述了用于處理垃圾焚燒殘余物的熔融方法。其中，在電弧爐中將焚燒殘余物裝填到基本上由鐵形成的金屬浴中。由此形成了渣層。連續(xù)地一起取出渣和金屬并且導(dǎo)入水浴中。用磁選器進(jìn)行分離。金屬包含相對多的銅并且可以作為銅原料使用。

在所述方法中，提出了在鋼工業(yè)中使用摻入雜質(zhì)的鐵熔體，而不利于不如鐵活躍的金屬如銅或鋅的富集。這些金屬不能以經(jīng)濟(jì)的方式被除去并且在超過一定的極限含量時(shí)對鐵熔體的繼續(xù)應(yīng)用產(chǎn)生影響。根據(jù)AT?412?283?B例如使用了的高價(jià)值的生鐵浴處理(Roheisenbadvorlage)，其在處理之后殘余物含有不活躍金屬雜質(zhì)。這種質(zhì)量惡化可以導(dǎo)致其不能再應(yīng)用于鋼工業(yè)中。

在生鐵浴處理中，氧化運(yùn)行方式具有不利效果。由此，溶解于生鐵中的碳以CO/CO₂的形式放出，并且熔體溫度因此升至1500℃。為了避免加入殘余物時(shí)熔體的凝固，所需的加工溫度必須明顯升高。如此高的溫度對耐火爐襯和升高的能量需求產(chǎn)生了不利影響。

本發(fā)明的目的在于，避免這些缺點(diǎn)和困難，并且提供從渣、粉塵、礦物、礦物的選礦殘余物或者再循環(huán)物質(zhì)或殘留物質(zhì)(下面稱為進(jìn)料)中分離雜質(zhì)的方法，避免通過延長至較長時(shí)間的方法或由多個(gè)一個(gè)接一個(gè)進(jìn)行的工藝循環(huán)造成的質(zhì)量惡化。此外，所述方法相對于已知方法可以節(jié)約能源，并且可以因此節(jié)約開支，實(shí)施所述方法的反應(yīng)容器襯壁具有長的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

上述目的通過下列技術(shù)特征的組合來實(shí)現(xiàn)：

-熔化包含雜質(zhì)的進(jìn)料，

-形成銅熔體，

-使已熔化的進(jìn)料和銅熔體在添加還原劑的條件下接觸，所述還原劑優(yōu)選焦炭和/或煤，

-任選地蒸發(fā)存在的揮發(fā)性化合物，如金屬氯化物，

-還原銅熔體中不如銅活躍的金屬，并且

-形成含有待凈化進(jìn)料中比銅活躍成分的渣。

所述銅熔體優(yōu)選含有至少50％的銅。

應(yīng)用銅熔體的優(yōu)點(diǎn)是，可以將鐵熔體中不能再除去的雜質(zhì)在通常的銅再循環(huán)工藝中容易地從銅熔體中除去。通過這種方式可以將摻入雜質(zhì)的銅熔體經(jīng)過處理重新成為高價(jià)值的銅。應(yīng)用銅熔體的特殊優(yōu)點(diǎn)是，與鐵熔體相比熔點(diǎn)較低。因此，首先根據(jù)渣的熔點(diǎn)調(diào)節(jié)進(jìn)料的工藝溫度。從而可以保持在較低的工藝溫度下實(shí)施所述方法，實(shí)現(xiàn)較低能量消耗和對實(shí)施所述方法的冶煉容器的耐火內(nèi)襯的維護(hù)。

銅熔體還可以任選地通過直接向?qū)嵤┧龇椒ǖ囊苯鹑萜髦写等胙鮼磉M(jìn)行清洗。從而使得比銅活躍的雜質(zhì)成渣。由于由此產(chǎn)生的渣的銅含量較高，可以在后續(xù)工序開始時(shí)用于分離進(jìn)料中的雜質(zhì)。

本發(fā)明方法特別有利的是，應(yīng)用廢銅來制備銅熔體，因?yàn)閺U銅本來就要送入銅再循環(huán)過程。

銅熔體還可以通過熔化含銅的廢材料來制備。為此，使用形成銅和/或銅合金的新廢料(加工廢屑)和/或廢料。如上所述，銅熔體的一部分可以通過添加向銅熔體中吹入氧產(chǎn)生的渣形成。

優(yōu)選地，待凈化的進(jìn)料形成的渣與助劑和/或廢料一起用來生產(chǎn)熟料替代物和/或噴砂劑。

將來自垃圾焚燒和來自鋼鐵工業(yè)的粉塵用作待凈化的進(jìn)料。

有利的是將電解精煉時(shí)銅的再循環(huán)過程中產(chǎn)生的陽極渣泥用作待凈化的進(jìn)料。