[發(fā)明專利]一種銅冶煉渣的貧化處理方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610144794.8 | 申請日： | 2016-03-15 |
| 公開（公告）號： | CN105671325A | 公開（公告）日： | 2016-06-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張廷安;牛麗萍;劉燕;豆志河;張保敬;呂國志;趙秋月 | 申請（專利權(quán)）人： | 東北大學(xué) |
| 主分類號： | C22B7/04 | 分類號： | C22B7/04;C22B15/00 |
| 代理公司： | 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109 | 代理人： | 梁焱 |
| 地址： | 110819 遼寧*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 冶煉 貧化 處理 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅冶煉渣的貧化處理方法。
背景技術(shù)
各種煉銅技術(shù)各具特色，從不同方面和不同程度滿足了現(xiàn)代煉銅工業(yè)對能源效率、環(huán)境保護和處理復(fù)雜礦的能力及綜合回收水平。隨著銅冶煉技術(shù)的不斷發(fā)展，熔煉強度、銅锍品味不斷提高，一次熔煉渣含銅也不斷提高，冶煉過程中產(chǎn)出的棄渣含銅高達0.4%-0.8%，富氧底吹渣含銅有時高達3-4%，遠高于目前0.3%的銅礦開采品位。
工業(yè)上銅冶煉渣貧化的方法有兩類：緩冷選礦法和火法熔煉法。緩冷選礦法銅冶煉渣出渣后首先進行緩冷處理，促進銅渣中銅礦物晶粒的長大，銅渣經(jīng)過選礦法處理最終獲得銅精礦，選礦法在煉銅工業(yè)渣處理方面已廣泛應(yīng)用，但處理過程渣緩冷周期長、對渣包數(shù)量和緩冷場占地面積的要求高，以及渣冷卻會造成巨大能源浪費，需要大量水，其環(huán)境效益亦較低。
火法熔煉法是將熱態(tài)爐渣直接電熱貧化進行沉降和渣锍分離，能夠?qū)~冶煉渣中的含銅量降低到渣-锍平衡水平，電爐棄渣僅能達到0.8-1.2%水平，較好的控制在0.6%左右。但火法貧化過程中硫化劑一般是在貧化爐頂部直接加入，硫化劑浮于熔渣表面，與銅冶煉渣接觸不充分且揮發(fā)嚴重，利用率較低，并且容易造成污染環(huán)境。
申請?zhí)枮?00910088879.9的專利提出了一種銅熔煉渣電熱貧化工藝，向電熱貧化爐內(nèi)加入硫化劑和銅熔煉渣，通過電極通電提高銅熔煉渣的溫度，同時向貧化爐底部噴入氧氣、和/或一氧化碳氣體和氮氣混合氣來提高銅的回收率和資源利用率，但該專利未考慮硫化劑與銅熔煉渣的充分混合及反應(yīng)問題，硫化劑利用效率低，并且由于氧氣的加入處理過程中有大量二氧化硫氣體生成，環(huán)境污染較嚴重。
因此，亟需一種新的銅冶煉渣貧化處理方法，能夠充分解決硫化劑與銅冶煉渣的混合問題，盡可能少的引入其它物質(zhì)或產(chǎn)生廢氣，并且還可以有效降低尾渣中的含銅量，以及改善現(xiàn)場環(huán)境。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種銅冶煉渣的貧化處理方法，在熔融銅冶煉渣貧化爐中引入攪拌設(shè)備，將攪拌槳伸入銅冶煉渣液面高度的1/3至1/2處以在中心形成徑高比為0.5~3的離心漩渦，然后將硫化劑通過載氣攜帶噴吹到銅冶煉渣熔池表面靠漩渦中心處，硫化劑與銅冶煉渣中氧化亞銅反應(yīng)形成冰銅，同時熔渣中Fe3O4被還原，熔渣粘度降低，熔渣流動性提高，熔渣中的冰銅相快速凝聚沉降到熔池底部，實現(xiàn)了冰銅與熔渣的高效分離，達到銅冶煉渣貧化的目的，貧化后銅冶煉渣中銅含量可降至0.3%以下。本發(fā)明提出技術(shù)方案如下：
一種銅冶煉渣的貧化處理方法，按照以下工藝步驟進行：
（1）在貧化爐中引入機械攪拌設(shè)備，將1150~1350℃的高溫熔融態(tài)銅冶煉渣導(dǎo)入貧化爐中，調(diào)整攪拌槳伸入至銅冶煉渣液面高度的1/3至1/2處，開啟加熱和攪拌，控制銅冶煉渣的溫度為1200~1350℃，攪拌速度為50~200r/min，形成徑高比為0.5~3的漩渦；
（2）將硫化劑由高溫熔融態(tài)銅冶煉渣液面上方的噴嘴通過載氣攜帶噴吹到銅冶煉渣熔池表面靠漩渦中心處，硫化劑加入量為銅冶煉渣質(zhì)量的0.3~8%，保溫攪拌10~60min；
（3）靜置分層，分別收集下層冰銅和上層貧化后渣。
上述方法中，所述硫化劑包括銅精礦或黃鐵礦。
上述方法中，所述載氣包括惰性氣體或氮氣。
上述方法中，所述下層冰銅的品位在70%以上，上層貧化后渣中含銅量在0.3%以下。
上述方法中，銅冶煉渣在貧化過程產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^鍋爐回收余熱以及旋風(fēng)除塵，回收煙氣中的鋅、鉛、鉬和砷易揮發(fā)有價組分，最后通過洗滌裝置除去煙氣中所含的二氧化硫氣體，達到排空要求后排入大氣。
本發(fā)明的硫化劑加入銅冶煉渣熔體中，高溫分解產(chǎn)生FeS，F(xiàn)eS與Cu2O反應(yīng)生成Cu2S形成冰銅，F(xiàn)eS與Fe3O4和SiO2反應(yīng)生成2FeO?SiO2，使渣中Fe3O4含量降低，該過程硫化劑的利用率可達到80%以上，貧化后渣中銅含量降至0.3%以下。本發(fā)明涉及的反應(yīng)方程式如下：
Cu2O+FeS=Cu2S+FeO
2FeO+SiO2=2FeO?SiO2
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