[發(fā)明專利]一種銅冶煉渣的還原方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310361716.X
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103451346A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張朝暉;俞景祿;巨建濤;田建潮
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號: C21B11/10
• 分類號: C21B11/10
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 史玫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及銅冶煉渣的再利用技術(shù)，具體涉及一種銅冶煉渣的還原方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前世界上80%的銅是通過火法冶煉生產(chǎn)的，只有約20%是采用濕法冶煉獲得，火法冶煉生產(chǎn)1t銅將產(chǎn)出2-3t渣。由此可見，有效地回收銅冶煉渣中的有價成分，實現(xiàn)銅渣資源化，是當(dāng)前銅冶煉可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。我國銅冶金企業(yè)很多，生產(chǎn)中會排放大量含鐵冶煉渣。例如，白銀公司年產(chǎn)含鐵35%的銅冶煉渣達(dá)120多萬噸，長期以來，由于技術(shù)和生產(chǎn)成本原因，這類渣一直棄之未用，堆積如山。這不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，而且也是巨大的資源浪費。導(dǎo)致銅冶煉渣未被開發(fā)利用的主要原因是能耗高、成本高，這也反應(yīng)出相關(guān)技術(shù)未到位。其次是鐵的質(zhì)量和次生渣成分不穩(wěn)定，銷售有一定難度。近年來，圍繞銅冶煉渣的開發(fā)利用出現(xiàn)了較多技術(shù)，如：

CN101921919公開了一種熔融渣綜合利用工藝及其系統(tǒng)。具體工藝是提銅爐進(jìn)料端與熔融熱態(tài)銅渣連接，除了提銅爐設(shè)有末端浸入熔池內(nèi)噴槍；熔劑通過料罐加入提銅爐；提銅鐵合金爐設(shè)有還原劑、水蒸汽添加噴槍，提銅鐵合金爐底部設(shè)有純氧吹槍；提銅鐵合金爐設(shè)有銅鐵合金排出口和棄渣排出口，棄渣排出口與造粒裝置連接。

CN101787407公開了一種微波碳熱還原提取銅冶煉廢氣渣中鐵的方法。該技術(shù)中熱源微波目前很難在工業(yè)上普及和降低企業(yè)成本。其主要是通過一步法提取廢棄渣中的鐵，且需要微波爐提供溫度高、加熱時間長和對爐襯侵蝕嚴(yán)重。

CN101591718公開了一種直接還原一磨選處理銅渣及鎳渣的煉鐵方法。首先將一定量的煤、銅渣或鎳渣及熔劑混合后造球，干燥后將生球布入轉(zhuǎn)底爐加熱到一定溫度，保持一定時間，然后將600℃-1100℃的高溫還原鐵料直接送入水中冷卻后進(jìn)行細(xì)磨選別，細(xì)磨選別后的鐵料用高溫失氧廢氣進(jìn)行烘干后造塊，形成塊狀鐵料；該專利工藝流程長，對于高溫鐵料再進(jìn)行冷卻，從而不能達(dá)到最大化的節(jié)能減排。

CN101148701公開了一種利用可燃物對有色金屬銅渣/鎳渣進(jìn)行改性和制備優(yōu)質(zhì)燃料的方法，屬冶煉環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

CN102586609公開了一種綜合利用的方法。方法具體使用氮氣攪拌銅渣使冰銅顆粒碰撞長大，并使冰銅顆粒沉降和分離;然后向分離冰銅顆粒后的銅渣中噴入煤粉或一氧化碳、生石灰、富氧空氣，進(jìn)行還原提鐵。最后提鐵后的余渣中加入添加劑，控制余渣和添加劑的熔融混合物溫度為800-1700℃。最后將熔融混合物通過噴吹或者離心的方法，制得無機(jī)纖維。

CN101824505公開了一種銅渣熔融還原一步制得低硫鐵水的方法。充分利用了鐵還原反應(yīng)完成后所配制精煉渣系高脫硫和熔池中所噴吹一氧化碳?xì)怏w的降低鐵水中氧勢、并改善反應(yīng)動力學(xué)的特點，大大降低了銅渣熔融還原所得鐵水中的硫含量。

CN101886154公開了一種銅渣與鐵礦石混合熔融還原制得低銅鐵，具體公開充分利用了銅渣、鐵礦石及添加劑之間各組分的相互耦合作用及鐵礦石還原所得鐵水對銅渣還原所得鐵水中高銅濃度的稀釋作用，大大降低了單方面銅渣熔融還原所得鐵水中的銅含量較高的缺點，為以后銅渣中鐵資源的有效回收利用提供新方法。

上述技術(shù)幾乎都未考慮如何有效節(jié)能和降低成本的技術(shù)，從而難以實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的開發(fā)利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耗能低和成本相對較低的銅冶煉渣還原方法。

為此，本發(fā)明提供的銅冶煉渣的還原方法特征在于：原料球團(tuán)在1300℃以上的電爐中進(jìn)行還原回收銅冶煉渣中的鐵；

所述原料球團(tuán)的原料組分為：銅冶煉渣、蘭炭末、氧化鈣和粘結(jié)劑，且氧化鈣與原料球團(tuán)中二氧化硅的質(zhì)量比為(1.2-1.4):1，蘭炭末的用量為使銅冶煉渣中的鐵氧化物被還原；

所述原料球團(tuán)的粒度為10-25mm；

所述原料球團(tuán)經(jīng)預(yù)還原處理。

所述原料球團(tuán)經(jīng)800-900℃焙燒預(yù)還原處理。

所述銅冶煉渣與蘭炭末的質(zhì)量比為1:（0.2-0.6）。

所述氧化鈣用碳酸鈣替換。

所述銅冶煉渣與碳酸鈣的質(zhì)量比為1:（0.5-0.8）。

所述銅冶煉渣的粒度為100—200目，所述銅冶煉渣中含有TFe37-40wt%、SiO₂32-36wt%、CaO2-5wt%。H₂O5.3wt%。

所述蘭炭末的粒度小于0.15mm，所述蘭炭末中含有固定炭86wt%，揮發(fā)份4.15wt%，灰份9.75wt%。

所述銅冶煉渣的還原方法包括以下步驟：