[發明專利]處理提釩尾渣和銅渣的系統與方法

在審

• 申請號: 201710186512.5
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107043857A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 宋文臣;王靜靜;李紅科;曹志成;汪勤亞;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: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B1/24;C22B1/02;C21B13/00
• 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: 趙天月

技術領域

本發明屬于金屬冶煉領域，具體而言，本發明涉及處理提釩尾渣和銅渣的系統與方法。

背景技術

攀鋼釩鈦磁鐵礦在高爐中冶煉得到含釩生鐵，再通過選擇性氧化鐵水使釩氧化后進入爐渣，得到V₂O₅含量為14wt％～22wt％的釩渣，上述釩渣經氧化焙燒、濕法浸出后得到浸出渣，即提釩尾渣。提釩尾渣是釩渣經過氧化鈉化焙燒、酸浸等工序將釩氧化物提取出來后產生的固體廢棄物，全國釩企業每年大約排放提釩尾渣約30萬噸，而且隨著釩企業產能的不斷擴大，提釩尾渣的排放量也將逐漸提高，如此多的廢渣常年堆積，不但占用了大量土地，而且會造成環境污染。

銅渣是煉銅過程中產生的渣，冶煉1噸精銅的同時會產生2.2噸銅渣。我國煉銅爐渣產量大，年產150萬噸左右，銅渣大量堆積會帶來嚴重的水體污染和土壤污染，加強綜合利用非常重要。銅渣的主要成分是鐵氧化物和二氧化硅，主要物相是鐵橄欖石以及少量磁鐵礦。目前對銅渣的利用研究主要集中在提取銅渣中的有價金屬銅、鈷、鋅、鐵，采用的方法有選礦法、火法冶煉、濕法冶煉等技術手段。其中，直接還原是目前最有前景的處理銅渣的火法冶煉方法，該工藝的技術瓶頸在于，銅渣經過直接還原以后無論是磨礦磁選還是熔分得到的鐵產品中都含有一定量的銅(約0.5％)，該含銅鐵產品可作為電爐煉鋼或特種鋼(主要是耐候鋼，含銅0.2～0.8wt％)的原料，但作為電爐煉鋼原料時，由于銅為雜質元素，以優質碳素鋼為例，一般要求銅含量低于0.25wt％，因而這種含銅鐵粉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。

因此，現有處理提釩尾渣和銅渣的技術有待進一步改進。

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處理提釩尾渣和銅渣的系統與方法。該系統可以實現提釩尾渣和銅渣中鐵的有效回收，且鐵的回收率高、產品質量好，從而解決了提釩尾渣和銅渣利用率低和長期堆存的難題。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種處理提釩尾渣和銅渣的系統，根據本發明的實施例，該系統包括：

混合裝置，所述混合裝置具有提釩尾渣入口、銅渣入口、還原劑入口、添加劑入口和混合物料出口；

成型裝置，所述成型裝置具有混合物料入口和混合球團出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；

還原焙燒裝置，所述還原焙燒裝置具有混合球團入口和金屬化球團出口，所述混合球團入口與所述混合球團出口相連；

渣鐵分離裝置，所述渣鐵分離裝置具有金屬化球團入口、鐵出口和尾渣出口，所述金屬化球團入口與所述金屬化球團出口相連。

根據本發明實施例的處理提釩尾渣和銅渣的系統，通過將提釩尾渣、銅渣、還原劑和添加劑混合，提釩尾渣中的氧化鈉和氧化鉀可以催化還原劑氣化，促進提釩尾渣和銅渣中鐵的還原，而且提釩尾渣中氧化鈉和氧化鉀可以作為還原焙燒過程中的助熔劑，同時氧化鈉和氧化鉀可以從銅渣中的鐵橄欖石物相中置換出氧化亞鐵，使得氧化亞鐵具有較高的活性，從而降低還原焙燒處理的溫度，并且可以進一步促進金屬鐵的還原，大幅降低最終鐵產品中銅的含量，而且所得的鐵產品中富含釩、錳等有益元素，得到高品質的鐵產品。由此，采用該系統可以實現提釩尾渣和銅渣中鐵的有效回收，且鐵的回收率高、產品質量好，從而解決了提釩尾渣和銅渣利用率低和長期堆存的難題。

另外，根據本發明上述實施例的處理提釩尾渣和銅渣的系統，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，所述成型裝置為圓盤造球機或對輥壓球機。由此，可顯著提高混合物料的成型速率。

在本發明的一些實施例中，所述還原焙燒裝置為轉底爐。由此，可顯著提高混合球團還原焙燒處理的效率，同時降低能耗。

在本發明的一些實施例中，所述渣鐵分離裝置為磨礦-磁選裝置或熔分裝置。由此，有利于得到高品位的鐵產品。

在本發明的再一個方面，本發明提出了一種利用上述處理提釩尾渣和銅渣的系統處理提釩尾渣和銅渣的方法，根據本發明的實施例，該方法包括：

(1)將提釩尾渣、銅渣、還原劑和添加劑供給至所述混合裝置中進行混合處理，以便得到混合物料；

(2)將所述混合物料供給至所述成型裝置中進行成型處理，以便得到混合球團；

(3)將所述混合球團供給至所述還原焙燒裝置中進行還原焙燒處理，以便得到金屬化球團；