[發明專利]一種銅渣有價金屬提取與余渣高值利用的方法

在審

• 申請號: 202211196294.0
• 申請日: 2022-09-28
• 公開（公告）號: CN115504676A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 吳六順;李慧;柳昆龍;王玨;王海川;董元箎
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C03C13/06
• 分類號: C03C13/06;C22B1/02;C22B7/04;C22B13/00;C22B15/00;C22B19/20;C22B19/30;C03B37/04
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 于婉萍

本發明公開了一種銅渣有價金屬提取與余渣高值利用的方法，屬于二次資源高效利用技術領域。本發明包括將銅渣、氯化鈣和鋼渣按一定的比例混合均勻；混合料在1000℃～1350℃的溫度下焙燒1h?2h，焙燒產生的煙氣通過除塵收集銅、鋅、鉛和其他金屬；向焙燒渣中噴碳，并經碳熱還原后分離金屬與熔渣；將熔渣在電爐中升溫，進行渣?鐵分離。為解決對鋼鐵性能有害的元素存在，而導致銅渣難以用作煉鐵原料的問題，本發明擬提供了一種銅渣有價金屬提取與余渣高值利用的方法，分離并回收銅渣中有價值的組元，實現銅渣中對鋼材性能或對冶煉設備有害組元的移除，促進銅渣在鋼鐵行業大規模利用，達到二次資源高效利用和環境保護的目的。

技術領域

本發明屬于二次資源高效利用技術領域，更具體地說，涉及一種銅渣有價金屬提取與余渣高值利用的方法。

背景技術

2021年，我國生產精煉銅1049萬噸，其中88％以上是以銅精礦為原料生產的原生銅。以生產每噸原生銅產生2.2噸銅渣計算，2021年排放了2000多萬噸銅渣。銅渣中平均鐵品位在40％左右。從品位上來說，可以作為鋼鐵工業的煉鐵原料。然而，銅渣中含有少量銅，在銅渣煉鐵過程中，銅渣中銅將進入鐵水，而在后續的氧化吹煉、精煉工序中無法去除。除了少數鋼種，如易切削鋼、抗菌不銹鋼之外，銅對絕大部分鋼種的材料性能有負面影響。此外，銅渣中還含有少量鋅和鉛，這兩種金屬難以進入鐵水，不影響鐵水的品質。然而，在煉鐵過程中，它們對冶煉設備有較大的傷害，縮短冶煉設備的使用壽命。因此。若要將銅渣廣泛用于鋼鐵工業，首先必須要脫除銅渣中銅、鋅、鉛等有害金屬。

鑒于上述，國內外廣泛開展了銅渣中銅脫除與回收的研究。這些研究可分為兩大類：酸法和氨法。酸法：采用氧化劑將銅渣中的銅氧化成氧化銅、硫酸銅，再利用無機酸、有機酸浸出。然而，銅中鐵含量高，大量酸與其反應，造成無益酸耗巨大。氨法：將銅渣在氨水與銨鹽混合液中處理，浸出銅。然而，氨揮發嚴重，選擇性差，操作環境惡劣。此外，上述兩種方法都產生廢水，廢水的處理也是一個難題。因此，亟需設計一種銅渣有價金屬提取與余渣高值利用的方法，實現銅渣中銅、鋅、鉛的高效脫除與回收。

經檢索，有關銅渣處理技術已有相關專利文獻公布，如中國專利申請號為：2017103961235；發明創造名稱為：一種銅渣的處理方法，公開了一種銅渣的處理方法，包括：銅渣、氯化劑、粘結劑均勻混合后造球，得到第一球團，其中，銅渣中含有鐵、鋅、鉛、銅金屬元素；第一球團經氧化焙燒處理，得到氧化球團，同時，銅渣中的鋅、鉛、銅金屬元素形成氯化物煙塵；氧化球團、還原劑、粘結劑均勻混合后造球，得到第二球團；第二球團經還原焙燒處理，得到金屬化球團，同時，銅渣中的剩余鋅、鉛、銅金屬元素形成氯化物煙塵；金屬化球團經磨礦磁選處理，得到鐵粉。該發明的方法能夠在較低的溫度下實現銅渣中鐵與稀有金屬的分離回收，尤其是實現鐵與銅的分離，可以顯著提高鐵粉的鐵品位和經濟價值，并且實現節能降耗的技術效果。該法通過兩次造球，工藝相對復雜；第一球團焙燒后，需冷卻后再造球，能耗相對較高，也未考慮還原后余渣的利用問題。

發明內容

1、要解決的問題

為解決現有技術中存在的問題，本發明擬提供了一種銅渣有價金屬提取與余渣高值利用的方法，通過氯化焙燒，實現銅渣中銅、鉛等分離與回收，還原過程實現鋅分離與氧化鐵還原，熔分流程實現渣-鐵分離，添加鋼渣調質使余渣成分適合生產巖棉，最終實現銅渣中組元的高效利用。

2、技術方案

為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案。

本發明的一種銅渣有價金屬提取與余渣高值利用的方法，包括以下操作步驟：

(1)配料：銅渣、氯化鈣和鋼渣按一定的比例混合均勻；

(2)焙燒：將步驟(1)中的混合料在1000℃～1200℃的溫度下焙燒0.5h-1h，焙燒產生的煙氣通過除塵收集銅、鋅、鉛和其他金屬；

(3)還原：向步驟(2)中焙燒渣中噴碳，并經碳熱還原后分離金屬與熔渣；