[發明專利]綜合利用銅尾渣的方法和系統

有效

• 申請號: 201610203115.X
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105671336B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 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: C22B15/00
• 分類號: C22B15/00
• 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

本發明屬于冶金領域，具體而言，本發明涉及綜合利用銅尾渣的方法和系統。

背景技術

銅尾渣是指銅冶煉渣經浮選回收銅后得到的尾渣，其全鐵品位一般為35％～45％、銅含量一般為0.2％～0.4％，其粒度一般為-0.045mm占90％以上。由于銅尾渣中鐵含量較高，此外還含有鋅、銅等有價元素，因此對有必要銅尾渣進行綜合回收利用，在創造經濟效益的同時，更將帶來良好的環境效益和社會效益。

目前，采用“直接還原—磨礦磁選”工藝處理銅尾渣時，可實現鐵、鋅的綜合回收利用，其最終產品為含銅鐵粉和氧化鋅粉塵，含銅鐵粉經壓塊后即可以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，因而只能作為配料原料使用，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綜合利用銅尾渣的方法和系統，利用該方法和系統可以實現銅尾渣中鋅、銅和鐵的有效分離。

根據本發明的一個方面，本發明提出了一種綜合利用銅尾渣的方法，該方法包括：

將銅尾渣、還原劑、添加劑和粘結劑進行混合和預處理，以便得到物料球團；

將所述物料球團進行高溫焙燒，以便得到焙燒產物和氧化鋅粉塵；

將所述焙燒產物進行磨礦和磁選處理，以便得到含銅鐵粉；

使含銅鐵粉和一氧化碳在氣化合成反應裝置內發生反應，以便得到氣態五羰基鐵和含有硫化亞銅的固態渣；

將所述合成氣反應裝置進行減壓冷卻，使所述氣態五羰基鐵轉化為液態五羰基鐵，以便得到固液混合物；

將所述固液混合物進行固液分離，以便分別得到液態五羰基鐵和固態尾渣；

將所述液態五羰基鐵在熱解爐內進行氣化和分解，以便得到金屬鐵粉和一氧化碳；以及

將所述固態尾渣進行細磨和浮選處理，以便得到銅精礦和尾礦。

本發明上述實施例的綜合利用銅尾渣的方法，首先對銅尾渣進行高溫焙燒，回收氧化鋅粉塵；其次通過氣化合成反應，使得高溫焙燒后得到的含銅鐵粉中的鐵與一氧化碳反應生成氣態五羰基鐵，并進一步將液態五羰基鐵發生氣化和分解，分離并回收金屬鐵粉；最后剩余的固態尾渣經過細磨和浮選處理，回收得到銅精礦。因此，通過采用上述方法可以有效實現對銅尾渣中的鐵、鋅、銅的高效綜合回收，得到高純度和高附加值的羰基鐵粉、副產氧化鋅粉塵和銅精礦，經濟效益顯著。進而采用本發明上述實施例的綜合利用銅尾渣的方法解決了銅尾渣利用過程中產生含銅鐵粉存在的產品品質低(銅為雜質)、市場需求有限、價格較低等問題。

另外，根據本發明上述實施例的綜合利用銅尾渣的系統還可以具有如下附加的技術特征：

在本發明的一些實施例中，所述銅尾渣、還原劑、添加劑和粘結劑的質量配比為100： 15～30：0～20：1～5。

在本發明的一些實施例中，上述實施例的綜合利用銅尾渣的方法還可以進一步包括：

所述高溫焙燒采用富氧燃燒技術，將其產生的一氧化碳通入所述氣化合成反應裝置內與所述含銅鐵粉發生反應；

將所述氣化和分解得到的一氧化碳返回用于所述高溫焙燒；

將所述氣化和分解得到的一氧化碳返回所述氣化合成反應裝置內與含銅鐵粉發生反應。

在本發明的一些實施例中，在所述氣化合成反應裝置內發生的反應包括：

所述含銅鐵粉中的鐵與一氧化碳發生反應，生成氣態五羰基鐵；

所述含銅鐵粉中的硫與一氧化碳發生反應，生成羰基硫；

所述羰基硫與所述含銅鐵粉中的銅發生反應，生成硫化亞銅。

在本發明的一些實施例中，使含銅鐵粉和一氧化碳在氣化合成反應裝置內發生反應的溫度為180～220攝氏度，壓力為10～15MPa。