从铜渣中分离有价金属的方法技术

本发明专利技术公开了一种从铜渣中分离有价金属的方法，包括：(1)将铜渣与粘结剂进行第一混合造球，得到铜渣球团；(2)将铜渣球团进行干燥处理；(3)将经过干燥处理的铜渣球团进行氧化焙烧处理，以便将铜渣中的铁橄榄石转化为氧化铁；(4)将经过氧化焙烧的铜渣球团与含有还原剂、添加剂和粘结剂的混合料进行第二混合造球，得到球团物料；(5)将球团物料进行还原焙烧，以便得到还原后的球团以及含有氧化锌和氧化铅的烟气；(6)将还原后的球团进行破碎，得到含有金属铁粉和尾渣的混合物；以及(7)将含有金属铁粉和尾渣的混合物进行磁选，分别得到金属铁粉和尾渣。该方法可以有效从铜渣中分离出铁、锌和铅，并且得到的金属铁品位较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
，具体而言，本专利技术涉及一种从铜渣中分离有价金属的方法。
技术介绍
近年来，世界铜产量迅速增长，我国的铜产量跃居世界第一。在我国，铜产量的97％以上由火法冶炼生产，火法冶炼占据主导地位。铜火法冶炼过程产出大量的高铁铜渣，堆存这些铜渣占用大量的土地，同时还对周围的环境产生一定的影响。铜渣含铁在30～40％之间，高于目前国内工业选矿用铁矿的品位，由于铜矿来源不同，铜渣中还含有钴、镍、锌等有价金属元素。富含铁、铜的铜渣大量堆存，不仅造成资源的极大浪费，且占用土地、污染环境，阻碍铜冶炼企业的可持续发展。铜渣中铁的主要物相是铁橄榄石(Fe2SiO4)，难以还原。通过分析还原热力学可知，铜渣的还原温度比普通铁矿还原温度要高，对还原气氛的要求更高。除此以外，铁橄榄石的熔点低导致铜渣熔点约为1200℃。当含碳球团在大于1200℃还原时，铜渣熔化使还原剂与炉渣分层，恶化了反应动力学条件；当反应温度更高，如1450℃以上，则属于熔融还原，虽然能够还原，但是能耗太高；如果还原温度低于铜渣熔点，虽然球团不熔化，铜渣与还原剂充分接触，但是铁橄榄石又难还原，还原速度慢，还原不彻底。铜冶炼渣的利用受到国内外学者的关注，目前对铜渣中铁、铜的回收多数采用物理法选矿，火法冶金及湿法冶金，但都不能对铁进行高效回收。申请号200910094839.5的专利公开了一种提取铜冶炼废渣中铁的方法，该方法通过将铜渣、还原剂、氧化钙或碳酸钙混合配料后，高温下进行矿相重构和碳热还原反应，经过磁选分离回收铁。该方法在处理铜渣过程中所需要的还原剂品质要求高，需要成分以wt％计为含C大于75的无烟煤、和/或含C大于80的石墨、和/或含C大于85的石油焦、和/或含C大于85的焦炭，并且所需要的添加剂氧化钙和碳酸钙品质要求高，需要成分以wt％计为氧化钙含CaO大于98，碳酸钙含CaCO3大于98，同时煅烧时间长达2.0～20h，消耗大量的能量，导致能耗较高。专利申请号为200910088663.2的专利公开了一种直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法，该方法将一定量的煤、铜渣或镍渣及熔剂混合后造球，干燥后将球团布入转底炉加热到1100～1350℃，保持15～40分钟，然后将600～1100℃的高温还原铁料直接送入水中冷却后进行细磨选别，细磨选别后的铁料用高温失氧后的废气进行烘干后造块，形成块状铁料。该方法将生球团在1100～1350℃下保持15～40分钟后从转底炉内排出，在此温度和时间范围内，铜渣中铁橄榄石在碳质还原剂的作用下进行还原，若温度低则铁元素还原不彻底，若温度高则铜渣熔化粘结，最终导致金属铁在磨矿磁选过程中不能有效回收，同时该方法没能将铜渣中的锌进行提取和回收。专利申请号为201210198186.7的专利公开了一种用铁橄榄石矿渣生产磁铁矿的方法。该方法将铁橄榄石矿渣中铁橄榄石转化为能够用于炼铁的磁铁矿，具体步骤是将铁橄榄石矿渣磨成粉料，在600～1000℃下焙烧0.5～1.5小时，焙烧过程中通入工业氧气，得到焙砂。该方法只将铁橄榄石在低温下焙烧制得焙砂，所得的焙砂为钢铁企业提供炼铁原料，并未真正指明用途，并且焙砂中磁性铁的含量仅为36％，通过选矿的方法不能有效富集铁元素，事实并不能为钢铁行业利用，同时将粉料在焙烧窑内进行焙烧，且有一定的填充系数，此类粉料焙烧窑生产效率低，自动化程度不高，另外，在焙烧过程中需要通入工业氧气，需要增加相对应的制氧、供氧设备。在目前国内外铁矿石供应紧张、价格不断攀升的形势下，开发利用这部分铜渣，提取其中的铁、锌等有价金属，降低铜冶炼企业的环境负荷，对实现铜渣的综合利用、拓宽铁矿资源、促进铜冶炼行业健康可持续发展具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种从铜渣中分离有价金属的方法，该方法可以有效从铜渣中分离出铁、锌和铅，并且得到的金属铁品位较高。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种从铜渣中分离有价金属的方法，所述有价金属包括铁、锌和铅中的至少一种，所述方法包括：(1)将所述铜渣与粘结剂进行第一混合造球，以便得到铜渣球团；(2)将所述铜渣球团进行干燥处理，以便得到经过干燥处理的铜渣球团；(3)将所述经过干燥处理的铜渣球团进行氧化焙烧处理，以便将所述铜渣中的铁橄榄石转化为氧化铁；(4)将经过所述氧化焙烧处理的铜渣球团与含有还原剂、添加剂和粘结剂的混合料进行第二混合造球，以便得到球团物料；(5)将所述球团物料进行还原焙烧处理，以便得到还原后的球团以及含有氧化锌和氧化铅的烟气；(6)将所述还原后的球团进行破碎处理，以便得到含有金属铁粉和尾渣的混合物；以及(7)将所述含有金属铁和尾渣的混合物进行磁选处理，以便分别得到金属铁粉和尾渣。根据本专利技术实施例的从铜渣中分离有价金属的方法通过在将铜渣进行还原焙烧处理之前，预先将铜渣进行氧化焙烧处理，使得铜渣中难还原的铁橄榄石转化为较易还原的氧化铁，进而可以显著降低后续还原焙烧处理的时间和还原剂的消耗，从而降低处理成本，同时通过氧化焙烧处理，可以使得铜渣中铁元素不断富集，并且使得铁元素更容易被还原为金属铁，从而显著提高后续处理过程球团金属化率和金属铁回收率，另外，该方法可以实现锌与铅的回收利用，并且锌和铅的回收率均可达90％以上。另外，根据本专利技术上述实施例的从铜渣中分离有价金属的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述铜渣球团的粒径为3～6毫米。由此，可以进一步提高后续氧化焙烧处理效率，并提高后续还原焙烧球团的还原效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述氧化焙烧处理是在700～900摄氏度下进行20～50分钟。由此，可以进一步提高氧化焙烧处理效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述氧化焙烧处理是通过调节空气流量控制炉内为氧化性气氛，其中，空气过剩系数为1.2～2.0。由此，可以进一步提高氧化焙烧处理效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述混合料中，所述还原剂、所述添加剂和所述粘结剂质量比为100:20～50:10～30。由此，可以显著提高还原焙烧后球团的金属化率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述还原剂中固定碳含量高于60wt％。由此，可以利用劣质煤作为还原剂，拓宽还原剂的选择范围。在本专利技术的一些实施例中，所述球团物料的粒径为6～12毫米。由此，可以进一步提高还原焙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从铜渣中分离有价金属的方法，所述有价金属包括铁、锌和铅中的至少一种，其特征在于，所述方法包括：(1)将所述铜渣与粘结剂进行第一混合造球，以便得到铜渣球团；(2)将所述铜渣球团进行干燥处理，以便得到经过干燥处理的铜渣球团；(3)将所述经过干燥处理的铜渣球团进行氧化焙烧处理，以便将所述铜渣中的铁橄榄石转化为氧化铁；(4)将经过所述氧化焙烧处理的铜渣球团与含有还原剂、添加剂和粘结剂的混合料进行第二混合造球，以便得到球团物料；(5)将所述球团物料进行还原焙烧处理，以便得到还原后的球团以及含有氧化锌和氧化铅的烟气；(6)将所述还原后的球团进行破碎处理，以便得到含有金属铁粉和尾渣的混合物；以及(7)将所述含有金属铁和尾渣的混合物进行磁选处理，以便分别得到金属铁粉和尾渣。

【技术特征摘要】
1.一种从铜渣中分离有价金属的方法，所述有价金属包括铁、锌和铅中的至少一种，
其特征在于，所述方法包括：
(1)将所述铜渣与粘结剂进行第一混合造球，以便得到铜渣球团；
(2)将所述铜渣球团进行干燥处理，以便得到经过干燥处理的铜渣球团；
(3)将所述经过干燥处理的铜渣球团进行氧化焙烧处理，以便将所述铜渣中的铁橄榄
石转化为氧化铁；
(4)将经过所述氧化焙烧处理的铜渣球团与含有还原剂、添加剂和粘结剂的混合料进
行第二混合造球，以便得到球团物料；
(5)将所述球团物料进行还原焙烧处理，以便得到还原后的球团以及含有氧化锌和氧
化铅的烟气；
(6)将所述还原后的球团进行破碎处理，以便得到含有金属铁粉和尾渣的混合物；以
及
(7)将所述含有金属铁和尾渣的混合物进行磁选处理，以便分别得到金属铁粉和尾渣。
2.根据权利要求1所述的从铜渣中分离有价金属的方法，其特征在于，在步骤(1)
中，所述铜渣球团的粒径为3～6毫米。
3.根据权利要求1所述的从铜渣中分离有价金属的方法，其特征在于，在步骤(3)
中，所述氧化焙烧处理是在700～9...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，王敏，曹志成，任中山，王欣，薛逊，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11