[發明專利]處理含銅鐵粉的方法和系統

在審

• 申請號: 201610178131.8
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105648223A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 劉占華;王欣;曹志成;薛遜;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B1/08;C22B15/00;C22B5/02;B03D1/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

技術領域

本發明屬于冶金行業技術領域，特別涉及種處理含銅鐵粉的方法和系統。

背景技術

含銅鐵粉廣義上是指含一定量銅元素的顆粒狀鐵產品，該類鐵產品經壓塊后可作為電 爐煉鋼或特種鋼(主要是耐候鋼)的原料，但作為電爐煉鋼原料時，由于銅為雜質元素， 因而只能作為配料，或折價進行銷售；作為耐候鋼原料時，由于受到市場需求的限制，產 品優勢也不明顯。

該類鐵產品采用常規方法很難實現銅、鐵的高效分離，因而鐵產品品質低、產品價值 受限。在現有技術中，僅對鋼水的脫銅技術進行過大量的研究。但到目前為止，還沒有一 種令人滿意的實用的脫銅技術。這些方法大都因對銅的脫除能力低下或是條件太苛刻而無 法進一步發展。如采用熔化分離時，只適用于處理含大量暴露銅的小塊廢鋼；采用氣化分 離法，則由于工藝環節多、氣體污染環境等問題難以大規模推廣；采用真空分離法，則僅 適用于鋼水脫銅，但存在鐵損失大、脫除速度慢等問題，因而難以大規模工業應用。若能 實現該類鐵產品的綜合利用，不僅會創造更大的經濟效益，更會為同類產品的綜合利用提 供新的可選方案。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個 目的在于提出一種含銅鐵粉中的銅、鐵分離效果好、經濟效益佳和產品附加值高的處理含 銅鐵粉的方法和系統。

根據本發明的一個方面，本發明提出了一種處理含銅鐵粉的方法，包括：將所述含銅 鐵粉、煤粉和氯化鈉進行混合，以便得到混合物料；將所述混合物料進行熱解處理，以便 得到高熱值合成氣體、焦油和含有蘭炭顆粒、含銅鐵粉和氯化鈉的固態產物，其中，所述 蘭炭顆粒表面吸附有氫氣；將所述固態產物進行氯化焙燒和還原離析反應，以便得到固態 焙燒產物；將固態焙燒產物進行細磨和浮選分離，以便得到銅精礦和尾礦；以及將所述尾 礦進行重選分離，以便得到金屬鐵粉和蘭炭顆粒。

由此該處理含銅鐵粉的方法采用氯化焙燒和還原離析將含銅鐵粉中的銅、鐵分離，并 采用浮選法將銅進行回收，提高了金屬鐵粉的純度，同時綜合利用含銅鐵粉中的鐵、銅元 素，可生產高純度金屬鐵粉和銅精礦，解決了含銅鐵粉產品品質低(銅為雜質，含量較低)、 市場需求有限、價格較低等問題，因而生產成本較低，經濟效益較好。另外，采用該方法 還可以產出高熱值合成氣體、焦油和蘭炭，并將熱解過程中揮發分分解產生的氫氣吸附在 蘭炭顆粒表面應用于氣態氯化亞銅的還原，產生的蘭炭應用于回收循環使用，綜合利用了 煤粉中的有用成分，不僅在工藝上滿足生產需求，更使得本發明的經濟效益更加顯著。

另外，根據本發明上述實施例的處理含銅鐵粉的方法還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一些實施例，所述含銅鐵粉、煤粉和氯化鈉的質量比為100：1～4：0.5～2。 由此得到混合物料。發明人發現，當煤粉的加入量過多時，進入含銅鐵粉的雜質(如硫) 會增多，從而影響鐵粉的品質；當煤粉的加入量過少時，熱解生成的氫和蘭炭顆粒較少， 則在還原離析過程中氯化亞銅很難被完全還原，并吸附于蘭炭顆粒上。氯化鈉的加入量過 多時，在氯化焙燒過程中生成過量的氯化氫，易造成金屬物料的損耗；氯化鈉的加入量過 少時，生成的氯化氫不能完全進行還原離析反應，從而不利于銅鐵的分離。由此，通過采 用上述質量配比可以顯著提高銅、鐵分離效果。

根據本發明的一些實施例，所述固態焙燒產物中含有表面附著有金屬銅的蘭炭顆粒， 所述金屬銅為所述氯化焙燒過程中產生的氣態氯化亞銅在所述還原離析反應過程中被吸附 于所述蘭炭顆粒表面的氫氣還原得到。由此，采用該方法實現了煤粉中蘭炭顆粒回收再利 用，不僅在工藝上滿足生產需求，更使得本發明的經濟效益更加顯著。

根據本發明的一些實施例，所述含銅鐵粉為銅渣和/或鎳渣經過直接還原和磨礦磁選處 理產生的。由此采用銅、鎳渣經“直接還原—磨礦磁選”處理后得到的含銅鐵粉其全鐵品 位為88％以上、銅含量為0.2％～1％，鐵粉中還含有少量的SiO₂和Al₂O₃等雜質，鐵粉的粒 度一般為-0.074mm占60％以上。

根據本發明的一些實施例，所述熱解處理是在450～700攝氏度的溫度下進行60分鐘完 成的。由此可以得到高熱值合成氣體、焦油和固態產物。