[其他]從細顆粒有色金屬硫化礦或其精礦回收各種金屬的熔煉方法及實施這種方法的裝置

無效

• 申請號: 85106114
• 申請日: 1985-08-14
• 公開（公告）號: CN85106114B
• 公開（公告）日: 1988-09-14
• 發明（設計）人: 霍斯·芬茲貝徹;沃納·凱普林格;埃里奇·施拉格
• 申請（專利權）人: 沃斯特-阿爾派因股份公司
• 主分類號: C22B5/14
• 分類號: C22B5/14
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金,羅宏

本發明述及一種從有色金屬硫化礦或其精礦，特別是從細顆粒有色重金屬硫化礦或其精礦（其中硫化礦首先用空氣和/或氧進行氧化處理）回收金屬的熔煉方法及實施這種方法的裝置。

美國專利3，948，639敘述了一種冶煉硫化礦或其精礦的方法和設備，該法是將熔煉爐排出的氣體和硫化礦或其精礦一起加入到預處理段，冷卻后的氣體再從預處理段供給熔煉爐反應段的上端以回收硫及經預處理的硫化礦或其精礦。

法國專利2，128，053敘述了一種從礦石中回收金屬（特別是鎳）的方法和設備。在該法中，通過用空氣和低氫燃料（如焦炭）燃燒，在流化床中離析出金屬。

為了利用廉價的燃料還原鐵礦石，曾經有人建議把經預還原的海綿鐵狀的鐵礦石直接加入熔煉氣化器，其中保持一個低品位煤的流化床，用來分解殘余的氧化物和產生熔煉所需的熱量。

在銅的冶煉方面，已經提出了許多方法。在這類方法中，硫化物精礦在一個熔煉燃燒器中，直接被氧化，同時高速產生熱量。這種固體燃料燃燒器可以用來同時進行硫化物精礦的焙燒和熔煉以形成冰銅。在隨后的沉降爐膛中，冰銅和爐渣得以分離。這種方法的一個缺點是作為氣體燃燒產物的SO₂必須加以利用，例如建廠生產硫酸。此外，在熔煉器中占主導的氧化條件下，由于大部分金屬以Cu₂O的形態溶解于爐渣，因而造成金屬大量地損失到渣中，其它的一些處理有色金屬礦的方法都要求氧化礦為原料，而在還原條件下操作的矮高爐是為此目的極廣泛地采用的熔煉設備。

也有人曾經提出，繼懸浮熔煉過程之后再加上一個還原過程階段。但是，這樣的裝置會使廢氣的流程變得復雜，因為由旋風收塵器排出的氧化性廢氣和由相繼各熔煉室或熔煉爐排出的還原性廢氣必須用不同的管道分別進行排放。

本發明的一個目的就是改進現有的冶煉工藝，使其應用于處理有色金屬礦，特別是有色重金屬礦也格外有利。

本發明的另一個目的是以較低的能耗和爐渣中最少的金屬損失從有色金屬硫化礦中生產元素硫和高品位的熔融金屬。

按照本發明，這一目的基本上是這樣實現的：即把塊狀和/或顆粒的礦石或精礦加入到熔煉氣化器的煤的流化床中。按照本發明，若原料礦石起初就是細顆粒狀或塊狀，本法通常要求進行適當的團塊化處理，例如，這可以通過制粒、團塊或燒結等方法來實現。當使用這些原料時，可以很容易地控制處理過程，使之適應于所處理的礦石的種類及其濃度和組成的變化。所加入的礦石或精礦的粒度通常為1～50毫米，最好為3～30毫米，在鐵礦石的處理過程中，和已知處理方法的區別在于氧化物原料可以直接加入熔煉氣化器中，同時由于存在煤的流化床，空氣或氧和煤的供給速率可以迅速地加以控制，以適應被還原的礦石。按照本發明，在本法所采用的熔煉氣化器的前面，可以安裝一個還原豎爐或不同的還原裝置（如回轉窯），而一部分由熔煉氣化器爐排出的廢氣可以直接供給這種還原裝置。本發明所用的設備和已有設備不同之點在于：熔煉氣化器中生成的氣體是強還原性的，并且具有高的熱值，因而它非常適合于進行預還原。此外，可以控制熔煉氣化器中的爐內氣氛條件，使得所述氣化器也能用來將二氧化硫（SO₂）還原成元素硫。此后，通過冷凝的方法從廢氣中將它回收。

流化床中的煤，合適的粒度為1～50毫米。最好為1～25毫米。

一種適宜的做法是在氧化礦石被送到煤的流化床以前，或是先預熱到500～900℃的溫度，或是在700～900℃溫度下進行焙燒（必要時）。如果原料礦石具有較高的硫化物含量時，焙燒處理尤為必要。在進行焙燒處理時，細顆粒礦石必須予以團塊化。

當塊狀礦石通過流化床時，流化床中產生的熱氣體及煤顆粒就和金屬氧化物進行反應，金屬氧化物與煤或一氧化碳反應生成金屬、一氧化碳和/或二氧化碳。在流化床可能產生的高溫條件下，由方程CO₂+C＝2CO所表示的化學平衡可以向生成CO的方向移動，因而形成還原性廢氣。在實踐中，碳的流化床保持在1200～1800℃的溫度是適宜的，最好為1300～1700℃，從而保證了大多數重要的有色重金屬得到可靠的熔煉。這一方法的實施方案特別適合于回收銅、鉛、鋅、鎳、鈷和錫礦石以及它們的復雜化合物。在這些處理過程中，一部分在低溫下汽化或揮發的元素可能被轉移到氣相中。

可以從熔煉氣化器中抽取部分還原性氣體用于預還原和原料的預熱來改善能量平衡。在這種情況下，煤的流化床的溫度，可以通過在熔煉氣化器的風口平面上，有控制地注入熱空氣和/或氧氣進行特別的控制。