[發明專利]一種制備脫銅鐵水的系統及方法

在審

• 申請號: 201710476077.X
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107151736A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 王欣;劉占華;陳文亮;丁銀貴;王巖;曹志成;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: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B1/245;B03C1/02;C21C1/04;C21C7/076
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 武玉琴,項榮

技術領域

本發明屬于冶金領域，具體地，涉及一種制備脫銅鐵水的系統及方法。

背景技術

煉銅工業生產出的銅渣中含有銅、鐵、鈷、鋅和鉛等有價金屬，其中銅最高含量可以達到5％左右，貧化處理后仍然在0.5％左右，但是其中的鐵含量基本穩定在40％左右。在還原過程中，銅渣中的含銅物相(硫化銅、硫酸銅和氧化銅)均能發生分解或是還原反應生成金屬銅并進入鐵相，最終得到含銅鐵產品。含銅鐵產品作為煉鋼原料時，Cu在氧化精煉過程中，會形成低熔點的化合物，并聚集在晶界上，導致鋼材產生熱脆。因此如何降低含銅鐵粉的銅含量對于該產品的應用具有重要意義。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種制備脫銅鐵水的系統及方法，將銅渣進行直接還原-磨礦磁選后獲得的含銅鐵粉進行處理，脫除其中的銅元素，為后續用于煉鋼提供了純凈的原料。

本發明提供的制備脫銅鐵水的系統，包括混料裝置、成型裝置、還原焙燒裝置、磨礦磁選裝置和熔化脫銅裝置；

所述混料裝置設有銅渣入口、還原煤入口、添加劑入口和混合物料出口；

所述成型裝置設有混合物料入口和球團出口，所述混合物料入口與所述混料裝置的混合物料出口相連；

所述還原焙燒裝置設有球團入口和金屬化球團出口，所述球團入口與所述成型裝置的球團出口相連；

所述磨礦磁選裝置設有金屬化球團入口、磨選產物出口和磨選渣出口，所述金屬化球團入口與所述還原焙燒裝置的金屬化球團出口相連；

所述熔化脫銅裝置設有磨選產物入口、脫銅劑入口、脫銅鐵水出口和含銅渣出口，所述磨選產物入口與所述磨礦磁選裝置的磨選產物出口相連。

本發明提供的利用上述系統制備脫銅鐵水的方法，包括如下步驟：

將銅渣、還原煤和添加劑送入所述混料裝置中混合均勻，獲得混合物料；

將所述混合物料送入所述成型裝置中成型，獲得球團；

將所述球團送入所述還原焙燒裝置中進行還原焙燒，獲得金屬化球團；

將所述金屬化球團送入所述磨礦磁選裝置中進行磨礦磁選，獲得磨選產物和磨選渣；

將所述磨選產物、脫銅劑送入所述熔化脫銅裝置進行脫銅反應，獲得脫銅鐵水和含銅渣。

優選地，所述銅渣中的銅含量不超過2wt％。

優選地，所述還原煤的固定碳含量≥70wt％；所述還原煤的加入量為所述銅渣質量的25％～35％。

優選地，所述添加劑為碳酸鈉、硫酸鈉中的一種或混合物；所述添加劑的加入量為所述銅渣質量的1％～5％。

優選地，所述脫銅劑為FeS與Na₂S的混合物，所述FeS與所述Na₂S的配比為1:1～7:3。

優選地，所述脫銅劑的加入量為所述磨選產物質量的15％～30％。

優選地，所述脫銅反應的溫度為1450℃～1550℃；保溫時間為45min～90min。

優選地，所述磨礦磁選的磁場強度控制為1000Oe～1800Oe。

優選地，所述磨選產物中碳含量≥3wt％，SiO₂含量≥2wt％。

優選地，所述金屬化球團的金屬化率≥90％，碳含量≥5wt％。

本發明能實現最終產品的銅渣分離，制得的脫銅鐵水含銅量少，脫銅率大于90％。

附圖說明

圖1為本發明實施例中的一種制備脫銅鐵水的系統的結構示意圖；

圖2為本發明實施例中的一種制備脫銅鐵水的工藝流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本發明的方案以及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本發明的限制。

本發明涉及一種制備脫銅鐵水的系統和方法，將銅渣、還原煤和添加劑按照一定比例混合均勻后制成球團，通過直接還原工序獲得金屬化球團，將金屬化球團通過磨礦磁選工序處理獲得磨選產物；將獲得的磨選產物加入脫銅劑后升溫待其熔化后保溫一段時間，進行脫銅反應，脫除其中的銅，獲得脫銅鐵水和含銅渣。

如圖1所示，本發明提供的制備脫銅鐵水的系統包括：混料裝置1、成型裝置2、還原焙燒裝置3、磨礦磁選裝置4和熔化脫銅裝置5。

混料裝置1用于將銅渣、還原煤和添加劑混合均勻，設有銅渣入口、還原煤入口、添加劑入口和混合物料出口。

成型裝置2用于制備球團，設有混合物料入口和球團出口，混合物料入口與混料裝置1的混合物料出口相連。