[發明專利]一種利用自熱鈉化還原氧化去除銅渣中砷的方法有效
| 申請號： | 202011176295.X | 申請日： | 2020-10-28 |
| 公開（公告）號： | CN112342370B | 公開（公告）日： | 2021-12-03 |
| 發明（設計）人： | 張俊 | 申請（專利權）人： | 鋼鐵研究總院;鋼研晟華科技股份有限公司 |
| 主分類號： | C22B1/02 | 分類號： | C22B1/02;C01B33/12;C01D7/00;C01D7/10 |
| 代理公司： | 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386 | 代理人： | 程虹 |
| 地址： | 100081 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 利用 熱鈉化 還原 氧化 去除 銅渣中砷 方法 | ||
1.一種利用自熱鈉化還原氧化去除銅渣中砷的方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟1：銅渣、碳質還原劑和鈉化劑混合，制得含碳復合球團；
步驟2：含碳復合球團在預熱段加熱升溫，達到一定溫度后進入還原段進行自熱鈉化還原反應，使得銅渣的砷化合物中的砷還原為單質砷，銅渣中的鐵氧化物部分還原為金屬鐵，單質砷部分氣化脫除，剩余的單質砷與金屬鐵結合形成砷化鐵，同時，銅渣中的硅氧化物與鈉鹽反應形成硅酸鈉，得到還原后球團；
步驟3：通入CO2，還原后球團進行氧化焙燒反應，金屬鐵和殘余的氧化亞鐵氧化得到磁鐵礦(Fe3O4)，得到氧化焙燒后球團；
步驟4：氧化焙燒后球團溫度降低至300～350℃，通入空氣進行氧化，磁鐵礦氧化為磁赤鐵礦，砷化鐵氧化得到氧化砷，氧化砷氣化脫除，從而完成銅渣中砷的去除，得到氧化后球團；
所述含碳復合球團和還原后球團加熱所需熱量來自于步驟2中含碳復合球團還原及氧化焙燒階段產生的CO燃燒放熱。
2.根據權利要求1所述的利用自熱鈉化還原氧化去除銅渣中砷的方法，其特征在于，所述鈉化劑為碳酸鈉或碳酸氫鈉中的一種或兩種任意比例混合。
3.根據權利要求1所述的利用自熱鈉化還原氧化去除銅渣中砷的方法，其特征在于，所述步驟4之后，還包括如下步驟：
步驟5：將氧化后球團制成粉末，依次經過攪拌、水洗和過濾，得到固相和液相，完成銅渣中硅的去除。
4.根據權利要求3所述的利用自熱鈉化還原氧化去除銅渣中砷的方法，其特征在于，所述步驟5之后，還包括如下步驟：
步驟6：對固相進行磁選、烘干，得到鐵礦粉；對步驟5所得液相進行初級碳分和過濾，得到碳酸鈉溶液和硅酸，碳酸鈉溶液二級碳分，析出碳酸氫鈉固體作為步驟1的鈉化劑，碳酸氫鈉飽和溶液作為步驟5中的水洗液，硅酸用于制備白炭黑。
5.根據權利要求1所述的利用自熱鈉化還原氧化去除銅渣中砷的方法，其特征在于，所述步驟2中，加熱升溫至1000℃～1100℃，保溫60min～120min。
6.根據權利要求1至5任一項所述的利用自熱鈉化還原氧化去除銅渣中砷的方法，其特征在于，所述含碳復合球團中，碳氧還原比為0.3～0.5。
7.根據權利要求1至5任一項所述的利用自熱鈉化還原氧化去除銅渣中砷的方法，其特征在于，鈉化劑與二氧化硅的摩爾比為1.2～1.4。
8.根據權利要求1至5任一項所述的利用自熱鈉化還原氧化去除銅渣中砷的方法，其特征在于，所述銅渣的組分按質量百分比包括：TFe35～44％、二氧化硅35～39％、氧化鈣3.2～3.5％、氧化鋁3.5～4.0％、氧化鎂1.6～2.0％和砷0.30～0.35％。
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