[發明專利]一種銅冶煉渣環保資源化利用的方法

在審

• 申請號: 202011488758.6
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112695205A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 陳文淵;何專;張佳兵;張鵬;奚君華;鄒本東
• 申請（專利權）人: 鷹潭盛發銅業有限公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B1/02;C30B1/10;C30B28/02;C30B29/34;C25C1/08;C25C1/12;C25C1/16
• 代理公司: 南昌華成聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 36126
• 代理人: 黃晶

本發明公開了一種銅冶煉渣環保資源化利用的方法，包括以下步驟：1)對銅渣進行破碎處理，得到銅渣顆粒；2)將銅渣放入焙燒機內進行焙燒，焙燒溫度為400?650℃，升溫至焙燒溫度的同時向機內加入與銅渣重量比為1:1?2的氧化鈣，等待預設時間后，將焙燒溫度調低至150?250℃，向焙燒機內通入CO氣體直至焙燒結束，倒出獲得爐渣和尾氣；3)對步驟2中的爐渣進行分離，獲得硅酸鈣晶體和尾渣；4)對步驟3中的尾渣進行磁選分離，獲得磁性鐵和濾渣。本發明高溫焙燒銅渣還原有價金屬，焙燒的同時加入氧化鈣，加速鐵橄欖石結構，使硅鐵分離，利用快速降溫，加快硅酸鈣晶體析出，再利用一氧化碳還原有價金屬。

技術領域

本發明涉及回收銅渣工藝，尤其涉及一種銅冶煉渣環保資源化利用的方法。

背景技術

銅渣是高溫火法冶煉銅的副產物，主要包含冰銅熔煉渣和粗銅吹煉渣，成分包含硫化銅、氧化銅、金屬銅、磁鐵礦、鐵橄欖石及玻璃體等非晶質體，但是，目前中國國內對銅渣中銅的利用率不到12％，鐵的利用率更到1％，大部分銅渣被堆存在渣場，既占用土地又污染環境,也是資源的巨大浪費，而現有的銅渣回收中，利用高溫直接焙燒銅渣還原有價金屬，生成的氣體污染環境且回收率低。

發明內容

本發明為了解決現有技術的上述不足，提出了一種銅冶煉渣環保資源化利用的方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：一種銅冶煉渣環保資源化利用的方法，包括以下步驟：

1)對銅渣進行破碎處理，得到銅渣顆粒；

2)將銅渣放入焙燒機內進行焙燒，焙燒溫度為400-650℃，升溫至焙燒溫度的同時向機內加入與銅渣重量比為1:1-2的氧化鈣，等待預設時間后，將焙燒溫度調低至150-250℃，向焙燒機內通入CO氣體直至焙燒結束，倒出獲得爐渣和尾氣；

3)對步驟2中的爐渣進行分離，獲得硅酸鈣晶體和尾渣；

4)對步驟3中的尾渣進行磁選分離，獲得磁性鐵和濾渣，從銅渣中回收鐵和銅的關鍵是破壞其中鐵橄欖石結構，使鐵和硅的氧化物分離，在焙燒的同時添加氧化鈣，使其和氧化硅反應生成硅酸鈣，見方程式(1)，加快破壞鐵橄欖石結構，再通入一氧化碳，還原磁性鐵和有價金屬，見方程式(2)，其中M為銅、鋅、鐵、鈷，通入一氧化碳的同時，迅速降低溫度，加快硅酸鈣晶體析出；

方程式如下：

SiO₂+CaO＝CaSiO₃ (1)；

MO+CO→M+CO₂ (2)。

優選的，包括步驟5，將步驟4中的濾渣放入重量比1:1.5的亞硫酸溶液浸出2-4次，浸出時間均為25-24min，獲得有價金屬，利用有價金屬不溶于非氧化性酸溶液的特性，將雜質和有價金屬利用亞硫酸溶液分離。

優選的，步驟5中，采用電解方式浸出，電解溶液為亞硫酸溶液，亞硫酸溶液為電解溶液，濾渣中，除了含有有價金屬外，還有殘留的氧化物，在利用亞硫酸溶液分離的同時，還可利用電解原理，將氧化物的有價金屬還原出來。

優選的，還包括步驟6，在常壓條件下，將步驟2中生成的氣體通入石灰中，氣體進氣流量速率為2-4mL/min，將生成的尾氣,主要成分為二氧化碳，利用石灰水進行回收，見方程式(2)。

優選的，步驟2中，在微波輻照的條件下，進行焙燒，微波頻率為2500～4000GHz，利用微波強化及焙燒反應，極大地破壞銅渣中鐵硅酸。

優選的，磁選強度為4000-8000GBS，磁選時間為40-95min。

優選的，在步驟2中，焙燒1.5-2.5h后將溫度調低至150-250℃，調低至150-250℃的1-1.5h后，焙燒結束。