处理铜渣的方法技术

本发明专利技术公开了一种处理铜渣的方法，包括：(1)将铜渣、还原剂和添加剂分别进行预处理；(2)将经过预处理的铜渣、还原剂和添加剂进行混合处理，以便得到混合物料；(3)将混合物料进行成型处理，以便得到铜渣球团；(4)将铜渣球团进行干燥处理，以便得到经过干燥的铜渣球团；(5)在1350～1550摄氏度下，将经过干燥的铜渣球团进行还原处理，以便得到含有铁铜合金粒的固体还原产物以及含有铅锌元素的烟气；以及(6)将含有铁铜合金粒的固体还原产物进行破碎处理和磁选处理，以便分别得到铁铜合金粒和尾渣。该方法可以实现铜渣中多金属元素的综合回收利用，并且具有较高的回收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属冶炼
，具体而言，本专利技术涉及一种。
技术介绍
铜渣是铜冶炼过程中产生的工业固体废弃物，我国每年产生约1000万t铜冶炼渣。铜渣是一种含有价金属化合物的复合矿冶金渣，具有数量大、粒度细、类型繁多、成分复杂等特点。渣中含有Fe、Cu、Zn、Pb、Co、Ni等多种有价金属和少量Au、Ag等贵金属。铜渣中氧化物的含量超过95%，主要矿物成分是铁橄榄石(2Fe0.S12)、磁铁矿(Fe3O4)及一些脉石组成的无定形玻璃体。铜渣中的铜主要以辉铜矿(Cu2S)、金属铜、氧化铜形式存在，铁主要以硅酸盐的形式存在，铜渣中铁的品位一般超过40%，远大于铁矿石29.1 %的平均工业品位。铜渣的结构和组成十分不利于选矿和浸出等处理过程。由于铜渣中的铁主要分布在橄榄石和磁性氧化铁两相中，可选的磁性氧化铁矿物少，且二者互相嵌布，粒度较小，使磁选过程很难进行，传统选矿工艺所得铁精矿的产率低、含硅量严重偏高、成本高、质量差，无法使用，导致目前铜冶炼渣的铜利用率不到12%，铁利用率不足1%，大量的铜渣由于难以有效利用而堆存在渣场，既占用土地又污染环境，同时也是巨大的资源浪费。随着环境保护要求的提高和矿产资源的日益枯竭，如何回收和利用这些宝贵的铜、铁等资源具有十分重要意义和相当可观的经济效益。
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，该方法可以实现铜渣中多金属元素的综合回收利用，并且具有较高的回收率。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种，包括:(I)将所述铜渣、还原剂和添加剂分别进行预处理；(2)将经过所述预处理的铜渣、还原剂和添加剂进行混合处理，以便得到混合物料；(3)将所述混合物料进行成型处理，以便得到铜渣球团；(4)将所述铜渣球团进行干燥处理，以便得到经过干燥的铜渣球团；(5)在1350?1550摄氏度下，将所述经过干燥的铜渣球团进行还原处理，以便得到含有铁铜合金粒的固体还原产物以及含有铅锌元素的烟气；以及(6)将所述含有铁铜合金粒的固体还原产物进行破碎处理和磁选处理，以便分别得到铁铜合金粒和尾渣。根据本专利技术实施例的通过严格控制还原处理温度，使得铜渣中硅酸铁被还原为单质铁，并且铜渣中铜也被还原进入铁相，得到含有铁铜合金粒的固体还原产物，同时铜渣中的铅锌元素在该条件下被还原和气化进入烟气而被回收，从而实现了铜渣中多金属元素的综合回收利用，拓宽了铁、铜、锌和铅等矿产资源的来源，减少了对原始矿产资源的消耗，并且解决了铜冶炼过程中大量产生的铜渣固废所造成的占用土地和污染环境等问题，另外，只需对含有铁铜合金粒的固体还原产物进行简单破碎和磁选即可分离得到高品质的铁铜合金粒，较现有技术中采用的还原-熔分工艺可以省去熔分处理工序，从而显著降低能耗，同时较还原-磨矿磁选工艺可以避免磨选过程中的金属流失和大量水的消耗。另外，根据本专利技术上述实施例的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，将所述铜渣与所述还原剂和所述添加剂按照质量比为100:18?22:11?15进行所述混合处理。由此，可以显著提高后续还原处理效率。在本专利技术的一些实施例中，所述还原剂为选自烟煤、无烟煤、焦炭和生物质中的至少一种，所述添加剂为选自生石灰、石灰石、白云石、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、氧化亚铁和萤石中的至少一种。由此，可以进一步提高后续还原处理效率。在本专利技术的一些实施例中，采用对锟式高压压球机或圆盘造球机对所述混合物料进行所述成型处理。由此，可以显著提高铜渣球团抗压强度。在本专利技术的一些实施例中，所述铜渣球团的平均粒径为12?20mm。由此，可以进一步提高后续还原处理效率。在本专利技术的一些实施例中，所述还原处理的时间为25?55分钟。由此，可以进一步提尚后续还原处理效率。在本专利技术的一些实施例中，所述进一步包括:将所述铁铜合金粒用于制备耐候钢。由此，可以显著提高资源利用率。在本专利技术的一些实施例中，所述进一步包括:将所述尾渣用于制备建材，还可用来制砖或筑路。由此，可以进一步提高资源利用率。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。【附图说明】图1是根据本专利技术一个实施例的流程示意图。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种，该方法包括:I)将所述铜渣、还原剂和添加剂分别进行预处理；(2)将经过所述预处理的铜渣、还原剂和添加剂进行混合处理，以便得到混合物料；(3)将所述混合物料进行成型处理，以便得到铜渣球团；(4)将所述铜渣球团进行干燥处理，以便得到经过干燥的铜渣球团；(5)在1350?1550摄氏度下，将所述经过干燥的铜渣球团进行还原处理，以便得到含有铁铜合金粒的固体还原产物以及含有铅锌元素的烟气；以及(6)将所述含有铁铜合金粒的固体还原产物进行破碎处理和磁选处理，以便分别得到铁铜合金粒和尾渣。根据本专利技术实施例的通过严格控制还原处理温度，使得铜渣中硅酸铁被还原为单质铁，并且铜渣中铜也被还原进入铁相，得到含有铁铜合金粒的固体还原产物，同时铜渣中的铅锌元素在该条件下被还原和气化进入烟气而被回收，从而实现了铜渣中多金属元素的综合回收利用，拓宽了铁、铜、锌和铅等矿产资源的来源，减少了对原始矿产资源的消耗，并且解决了铜冶炼过程中大量产生的铜渣固废所造成的占用土地和污染环境等问题，另外，只需对含有铁铜合金粒的固体还原产物进行简单破碎和磁选即可分离得到高品质的铁铜合金粒，较现有技术中采用的还原-熔分工艺可以省去熔分处理工序，从而显著降低能耗，同时较还原-磨矿磁选工艺可以避免磨选过程中的金属流失和大量水的消耗。下面参考图1对本专利技术实施例的进行详细描述。根据本专利技术的实施例，该方法包括:SlOO:预处理根据本专利技术的实施例，将铜渣、还原剂和添加剂分别进行预处理。由此，可以显著提高后续还原处理效率。根据本专利技术的实施例，预处理包括干燥、破碎和筛分。由此，可以显著提高铜渣与还原剂和添加剂的接触面积，从而进一步提高后续还原处理效率。根据本专利技术的实施例，破碎后的铜渣颗粒的粒度并不受特别限制。根据本专利技术的实施例，还原剂和添加剂的具体类型并不受特别限制，根据本专利技术的具体实施例，还原剂可以为选自烟煤、无烟煤、焦炭和生物质中的至少一种，添加剂可以为选自生石灰、石灰石、白云石、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、氧化亚铁和萤石中的至少一种。由此，可以进一步提高后续还原处理效率。S200:混合处理根据本专利技术的实施例，将经过预处理的铜渣、还原剂和添加剂进行混合处理，从而可以得到混合物料。由此，可以进一步提高后续还原处理效率。根据本专利技术的实施例，经过预处理的铜渣、还原剂和添加剂的混合比例并不受特别限制，根据本专利技术的具体实施例，将铜渣与还原剂和添加剂可以按照质量比为100:18?22:11?15进行混合处理。专利技术人发现，若还原剂添加量过高，则会有较多的碳没有与铁发生反应而残留在球团中，造成了碳的浪费；此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理铜渣的方法，其特征在于，包括：(1)将所述铜渣、还原剂和添加剂分别进行预处理；(2)将经过所述预处理的铜渣、还原剂和添加剂进行混合处理，以便得到混合物料；(3)将所述混合物料进行成型处理，以便得到铜渣球团；(4)将所述铜渣球团进行干燥处理，以便得到经过干燥的铜渣球团；(5)在1350～1550摄氏度下，将所述经过干燥的铜渣球团进行还原处理，以便得到含有铁铜合金粒的固体还原产物以及含有铅锌元素的烟气；以及(6)将所述含有铁铜合金粒的固体还原产物进行破碎处理和磁选处理，以便分别得到铁铜合金粒和尾渣。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣，刘占华，曹志成，薛逊，吴道洪，
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