[發明專利]一種熔融銅渣貧化-還原一體化方法

在審

• 申請號: 202110467906.4
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113201652A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 張廷安;豆志河;呂國志;郭軍華;劉燕;張子木;赫冀成
• 申請（專利權）人: 東北大學;東大有色固廢技術研究院（遼寧）有限公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B15/00;C22B5/10;C21B13/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 馬海芳

1.一種熔融銅渣貧化-還原一體化方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將熔融銅渣加入貧化熔煉區，并將富氧燃料噴吹到貧化熔煉區，使得熔融銅渣溫度穩定在1250～1350℃，得到高溫熔融銅渣；

(2)將貧化劑加入高溫熔融銅渣中，進行攪拌進行渦流貧化，渦流貧化的渦流攪拌速度為5～100rpm，貧化時間為10～60min，貧化后，得到下層冰銅和上層貧化渣；

(3)下層冰銅直接返回冶煉流程，作為冰銅吹煉過程中的原料進行冶煉；

上層貧化渣直接溢流到還原熔煉區，將造渣劑加入貧化渣中，同時，將還原劑采用底吹的方式加入貧化渣中，攪拌進行渦流熔融還原；其中，按摩爾比，還原劑：貧化渣氧化亞鐵中氧＝(1.0～1.5)：1；造渣劑加入量按控制貧化渣的二元堿度為1.0～1.4；渦流熔融還原的渦流攪拌速度為5～100rpm；

同時，將富氧燃料從頂部加入到還原熔煉區的貧化渣上方，并充分燃燒渦流熔融還原產生的CO，并對還原熔煉區的熔池進行補熱升溫，使渦流熔融還原溫度保持在1450～1550℃；渦流熔融還原時間為30min～100min，得到含銅鐵水和還原渣；

(4)含銅鐵水排出，用于冶煉含銅鋼或含銅鑄鐵；所述的還原渣排出，進行高溫調質，從而達到資源化利用。

2.根據權利要求1所述的熔融銅渣貧化-還原一體化方法，其特征在于，所述的步驟(1)中，富氧燃料選用燃料與含氧氣體的混合物；燃料為碳質燃料和/或可燃氣體；所述的碳質燃料為煤粉、焦炭、無煙煤、煙煤中的一種或幾種；所述的可燃氣體為天然氣，煤氣、水煤氣中的一種；含氧氣體為氧氣和富氧空氣。

3.根據權利要求1所述的熔融銅渣貧化-還原一體化方法，其特征在于，所述的步驟(1)中，富氧燃料為側吹。

4.根據權利要求1所述的熔融銅渣貧化-還原一體化方法，其特征在于，所述的步驟(2)中，貧化劑選用FeS、FeS₂、硫鐵礦、銅精礦或炭質貧化劑中的一種或幾種；貧化劑的加入質量為高溫熔融銅渣質量的4％～15％。

5.根據權利要求1所述的熔融銅渣貧化-還原一體化方法，其特征在于，攪拌采用機械攪拌和/或噴吹氣體攪拌。

6.根據權利要求1所述的熔融銅渣貧化-還原一體化方法，其特征在于，所述的步驟(3)中，還原劑選用粉煤、焦炭、煙煤中的一種。

7.根據權利要求1所述的熔融銅渣貧化-還原一體化方法，其特征在于，所述的步驟(3)中，富氧燃料選用燃料與含氧氣體的混合物；燃料為碳質燃料和/或可燃氣體；所述的碳質燃料為煤粉、焦炭、無煙煤、煙煤中的一種或幾種；所述的可燃氣體為天然氣，煤氣、水煤氣中的一種；含氧氣體為氧氣和富氧空氣。

8.根據權利要求1所述的熔融銅渣貧化-還原一體化方法，其特征在于，所述的步驟(3)中，造渣劑選用氧化鈣和氟化鈣，通過加入造渣劑，使得貧化渣的二元堿度維持1.0～1.4；其中，氟化鈣加入質量為氧化鈣質量的10％。

9.采用權利要求1～8任意一項所述的熔融銅渣貧化-還原一體化方法，其特征在于，還原渣中Cu的質量百分含量0.05％。