[發(fā)明專(zhuān)利]一種銅渣處理系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010731995.4
• 申請(qǐng)日: 2020-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111850304B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于洪翔;陳圣鵬;呂韜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中冶東方工程技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22B7/00
• 分類(lèi)號(hào): C22B7/00;C22B19/38;C22B19/30;C21B11/00
• 代理公司: 北京市浩天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11276
• 代理人: 周華寧

本發(fā)明提供了一種銅渣處理方法，包括：(1)將待處理的銅渣經(jīng)過(guò)烘干機(jī)烘干得到干燥的銅渣粉料；(2)將干燥的銅渣粉料、石灰石和還原煤送入至直流礦熱爐，進(jìn)行熔煉；(3)步驟(2)中直流礦熱爐內(nèi)產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入第一布袋除塵器過(guò)濾，得到低品位氧化鋅粉；(4)低品位氧化鋅粉和還原煤送入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行冶煉；(5)步驟(4)冶煉得到的回轉(zhuǎn)窯煙氣進(jìn)入第二布袋除塵器過(guò)濾，獲得高品位氧化鋅粉。本發(fā)明還提供了一種銅渣處理系統(tǒng)，包括：烘干機(jī)、直流礦熱爐、鐵水包；余熱鍋爐、第一布袋除塵器、回轉(zhuǎn)窯、第二布袋除塵器；以及原料棚。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)能夠處理目前大量堆存的銅渣、回收其中有價(jià)元素鋅和鐵。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金設(shè)備及冶金工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種銅渣處理系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

銅渣是煉銅過(guò)程中產(chǎn)生的渣，屬有色金屬渣的一種。采用反射爐法煉銅排出的廢渣為反射爐銅渣，采用鼓風(fēng)爐煉銅排出的廢渣為鼓風(fēng)爐銅渣。中國(guó)是世界主要銅生產(chǎn)國(guó)，且90％采用火法冶煉工藝，每生產(chǎn)1噸銅將產(chǎn)出約2.2噸冶煉渣，近幾年，我國(guó)每年銅渣產(chǎn)生量約1600萬(wàn)噸，歷史堆存量超過(guò)1.2億噸。銅渣的化學(xué)組成為SiO₂：30％～40％，CaO：5％～10％，MgO：1％～5％，Al₂ O₃：2％～4％，F(xiàn)e：27％～40％，Zn：1％～3％；主要物相為鐵橄欖石，其次為磁鐵礦、玻璃體和硫化物。目前，大多數(shù)銅冶煉企業(yè)將銅渣部分出售給建材企業(yè)去用于水泥添加劑和制磚，部分堆存，沒(méi)有最大限度的回收冶煉渣中的有價(jià)金屬。在銅冶煉行業(yè)利潤(rùn)降低、環(huán)保要求日益嚴(yán)格的情況下，合理的對(duì)銅渣進(jìn)行綜合處理并實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)銅冶煉企業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

對(duì)于銅渣通過(guò)火法冶煉回收有價(jià)金屬是目前主要利用趨勢(shì)。

一種目前生產(chǎn)上實(shí)際實(shí)施的生產(chǎn)工藝為：銅渣經(jīng)過(guò)干燥與磨細(xì)的石灰石粉、磨細(xì)的煤粉、粘結(jié)劑、水按照一定比例混合，經(jīng)過(guò)圓盤(pán)造球機(jī)造球；然后采用鏈篦機(jī)對(duì)球團(tuán)進(jìn)行焙燒制備干球。干球送入轉(zhuǎn)底爐，噴吹燃?xì)庾鳛闊嵩矗邷叵虑驁F(tuán)內(nèi)部發(fā)生還原反應(yīng)，獲取氧化鋅粉塵和高溫直接還原鐵球團(tuán)。高溫直接還原鐵球團(tuán)經(jīng)過(guò)水淬降溫防止二次氧化，然后磨礦，最終磁選獲得鐵粉。該工藝有以下問(wèn)題：高溫球團(tuán)的熱量沒(méi)有利用，直接去水淬，能量浪費(fèi)；轉(zhuǎn)底爐還原過(guò)程受制于自身溫度(還原區(qū)域約1100～1300℃)，導(dǎo)致鐵的金屬化率低，鐵的回收率最高為88％，該回收率較低；最終產(chǎn)品是經(jīng)過(guò)磁選獲得的鐵粉，因?yàn)檗D(zhuǎn)底爐還原溫度不高，導(dǎo)致還原鐵球團(tuán)中鐵晶粒成長(zhǎng)不夠大，鐵晶粒與周?chē)碾s質(zhì)結(jié)合緊密，常規(guī)的磨礦工藝難以將鐵與雜質(zhì)充分分離，因此磁選時(shí)鐵粉中有大量雜質(zhì)(二氧化硅、氧化鈣、碳粉、硫等)，導(dǎo)致鐵粉中鐵品位最高僅僅為90％。另外鐵粉在目前冶金市場(chǎng)中不是一種常規(guī)產(chǎn)品，其自身雜質(zhì)高，導(dǎo)致其不能用于煉鋼；如果將鐵粉用于高爐，則需要將鐵粉壓塊才能投入高爐。高爐煉鐵常規(guī)原料是鐵礦石，鐵礦石便宜，鐵粉與鐵礦石競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，導(dǎo)致自身沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。

另外有工藝“轉(zhuǎn)底爐+燃?xì)馊鄯帧睂?duì)銅渣進(jìn)行利用。該工藝流程：銅渣經(jīng)過(guò)干燥與磨細(xì)的石灰石粉、磨細(xì)的煤粉、粘結(jié)劑、水按照一定比例混合，經(jīng)過(guò)圓盤(pán)造球機(jī)造球；然后采用鏈篦機(jī)對(duì)球團(tuán)進(jìn)行焙燒制備干球。干球送入轉(zhuǎn)底爐，噴吹燃?xì)庾鳛闊嵩矗邷叵虑驁F(tuán)內(nèi)部發(fā)生還原反應(yīng)，獲取氧化鋅粉塵和高溫直接還原鐵球團(tuán)。高溫直接還原鐵球團(tuán)送入燃?xì)馊鄯譅t，并且配入約30％的石灰石、還原煤等，提高鐵的金屬化率和還原率。該工藝缺點(diǎn)：高溫直接還原球團(tuán)從轉(zhuǎn)底爐轉(zhuǎn)運(yùn)至燃?xì)馊鄯譅t，轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中存在能量損失。高溫球團(tuán)轉(zhuǎn)運(yùn)往往是間斷的，需要大量人工參與，導(dǎo)致后續(xù)燃?xì)馊鄯譅t作業(yè)是間斷性的。轉(zhuǎn)底爐高溫球團(tuán)溫度約900℃，轉(zhuǎn)運(yùn)存在一定的危險(xiǎn)性，同時(shí)要避免球團(tuán)高溫二次氧化。另外轉(zhuǎn)底爐實(shí)際投資費(fèi)用相對(duì)較高，操作難度大，占地面積大；造球工藝消耗大量的粘結(jié)劑。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述全部或部分問(wèn)題，本發(fā)明目的在于提供一種銅渣處理系統(tǒng)和方法，能夠處理目前大量堆存的銅渣、回收其中有價(jià)元素鋅和鐵。

一方面，本發(fā)明提供了一種銅渣處理方法，包括：

(1)將待處理的銅渣經(jīng)過(guò)烘干機(jī)烘干得到干燥的銅渣粉料；