【技术实现步骤摘要】
一种由含铜与铁的混合熔渣回收有价组分的方法
本专利技术属于熔渣冶金
，具体涉及一种由含铜与铁的混合熔渣回收有价组分的方法。
技术介绍
我国是世界上金属铜、金属铅、钢铁与铁合金产量最多的国家。铜的火法冶炼过程“造锍熔炼-铜锍吹炼”产生铜渣，铜渣是重有色冶金中的第一固体废弃物。铅的火法冶炼过程“烧结-鼓风炉还原-烟化炉”或直接炼铅工艺“氧化吹炼-高铅渣还原-烟化炉”等工艺产生了铅冶炼渣。钢铁生产过程中产生了高炉渣、钢渣、铁合金炉渣，是第一固体废弃物。铜渣包括含铜熔炼渣、含铜吹炼渣、铜火法贫化弃渣、铜渣浮选尾矿、湿法炼铜渣。含铜熔炼渣产生于“造锍熔炼”过程中，不仅含有铜、铁、锌、镍、贵金属，而且含有较高含量SiO2、CaO等冶金熔剂，每年排放出2000万吨以上，目前累计堆存达2亿多吨。随着铜冶金技术的不断发展，传统炼铜工艺正逐渐被闪速熔炼、诺兰达、瓦纽科夫、艾萨、奥斯麦特、三菱、金峰、底吹等新技术取代，渣中铜含量达20％，远高于目前0.2％％铜矿可采品位，铁含量高达50％，远大于冶炼铁矿29wt％的平均品位。渣中还含有贵金属，铜熔炼渣是一种重要的二次资源。由熔炼炉放出的熔融铜熔炼渣温度高于1100℃，是重要的物理热资源。“铜锍吹炼”产生含铜吹炼渣(转炉吹炼渣、闪速吹炼渣、顶吹炉吹炼渣、低吹炉吹炼渣等)，渣中铜含量达到35％，铁含量高达55％，还含有锌、铅、贵金属等有价组分。熔融含铜吹炼渣也是重要的物理热资源。含铜熔炼渣与含铜吹炼渣采用返回熔炼炉或火法贫化或选矿方法，贫化或选矿效果不好，火法贫化后或浮选后铜渣中含有大量的重金属，大量长时间堆积后会对周边环境造...
【技术保护点】
一种由含铜与铁的混合熔渣回收有价组分的方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1、炉渣混合：将铜渣加入熔炼反应装置中，同时加入铅冶炼渣、高炉渣、钢渣和铁合金渣中的一种或多种形成混合熔渣；将熔渣加热至熔融状态形成反应熔渣，混合均匀，实时监测该反应熔渣，同时通过调控使混合后所述反应熔渣，同时满足条件a和条件b，获得反应后的熔渣；其中，所述条件a为控制反应熔渣温度为1050～1450℃；所述条件b为控制反应熔渣的碱度CaO/SiO2比值＝0.15～1.5；S2、分离回收：所述步骤S1反应后的熔渣，保温5～50min，沉降分离获得底部的富铜相、中部的富铁相与上部的含铁硅酸盐矿物相，同时生成含锌组分与含铅组分的烟尘，金银组分富集进入富铜相；对各相进行处理。
【技术特征摘要】
1.一种由含铜与铁的混合熔渣回收有价组分的方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1、炉渣混合：将铜渣加入熔炼反应装置中，同时加入铅冶炼渣、高炉渣、钢渣和铁合金渣中的一种或多种形成混合熔渣；将熔渣加热至熔融状态形成反应熔渣，混合均匀，实时监测该反应熔渣，同时通过调控使混合后所述反应熔渣，同时满足条件a和条件b，获得反应后的熔渣；其中，所述条件a为控制反应熔渣温度为1050～1450℃；所述条件b为控制反应熔渣的碱度CaO/SiO2比值＝0.15～1.5；S2、分离回收：所述步骤S1反应后的熔渣，保温5～50min，沉降分离获得底部的富铜相、中部的富铁相与上部的含铁硅酸盐矿物相，同时生成含锌组分与含铅组分的烟尘，金银组分富集进入富铜相；对各相进行处理。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述条件a调控的方法为：当所述反应熔渣的温度＜1050℃，利用反应装置自身的加热，或向熔渣中加入燃料或熔融铜渣、熔融铅冶炼渣、熔融高炉渣、熔融钢渣或熔融铁合金渣的一种或多种，喷入燃料时，同时喷入预热的氧化性气体，使反应熔渣的温度达到1050～1450℃；当所述反应熔渣的温度＞1450℃，向反应熔渣中加入含铜物料、镍冶炼渣、高炉渣、钢渣、铁合金渣、冶金熔剂、含铁物料或含氟物料中的一种或几种，使混合的反应熔渣的温度达到1050～1450℃；所述条件b调控的方法为：当所述反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值<0.15时，向反应熔渣中加入碱性物料和/或碱性含铁物料；当所述反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值>1.5时，向反应熔渣中加入酸性物料和/或酸性含铁物料。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应装置为保温装置或可转动的熔炼反应装置或带有渣口或铁口熔渣可流出的熔炼反应装置；其中，所述保温装置为可倾倒的熔炼反应渣灌或保温地坑；所述可转动的熔炼反应装置为转炉、熔炼反应渣罐；所述带有渣口或铁口熔渣可流出的熔炼反应装置为等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉、矿热炉、鼓风炉、高炉、感应炉、冲天炉、侧吹熔池熔炼炉、底吹熔池熔炼炉、顶吹熔池熔炼炉、反射炉、奥斯麦特炉、艾萨炉、瓦钮可夫熔池熔炼炉、侧吹回转炉、底吹回转炉、顶吹回转炉。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，满足所述条件a和b的同时，应同时满足，应同时满足控制所述熔渣中铜氧化物和铁氧化物还原为金属铜和FeO，熔渣中金属铁含量<3％。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜渣是含铜熔炼渣、含铜吹炼渣、铜火法贫化弃渣、浮选尾渣、湿法炼铜渣中一种或几种，含铜熔炼渣产生于铜的火法冶炼工艺的“造锍熔炼”过程，包括奥斯迈特炉熔炼渣、闪速炉熔炼渣、诺兰达炉熔炼渣、艾萨炉熔炼渣、瓦纽科夫炉熔炼渣、三菱法熔炼渣、卡尔多炉熔炼渣、白银炉熔炼渣、水口山法熔炼渣、特尼恩特熔炼渣、反射炉熔炼渣、电炉熔炼渣、密闭鼓风炉熔炼渣、低吹炉熔炼渣、侧吹炉熔炼渣；所述含铜吹炼渣产生于铜的火法冶炼工艺的“铜锍吹炼”过程，包括转炉吹炼铜渣、闪速炉吹炼铜渣、诺兰达炉连续吹炼铜渣、顶吹炉吹炼铜渣、侧吹炉吹炼铜渣、底吹炉吹炼铜渣、顶吹炉连续吹炼铜渣、侧吹炉连续吹炼铜渣、底吹炉连续吹炼铜渣；所述铜火法贫化弃渣为含铜熔炼渣与含铜吹炼渣贫化后弃渣，浮选尾渣为含铜熔炼渣与含铜吹炼渣选矿后尾渣，湿法炼铜渣为湿法炼铜弃渣；所述铜熔炼渣与铜吹炼渣为熔融态或冷态，其中：熔融铜熔炼渣由“造锍熔炼”过程的铜熔炼炉出渣口获得，或将含铜熔炼渣加热至熔融状态，熔融铜吹炼渣由“铜锍吹炼”过程的铜吹炼炉出渣口获得，或将铜吹炼渣加热至熔融状态，贫化弃渣由贫化炉出渣口获得，获将贫化渣加热至熔融状态；所述铅冶炼渣包括烟化炉渣与含铅熔炼渣，铅冶炼渣为熔融态或冷态，其中熔融态炉渣由火法炼铅工艺的还原阶段的出渣口或烟化炉出渣口获得；所述高炉渣、钢渣与铁合金渣为熔融态，或冷态，其中：熔融态炉渣由出渣口获得，或将冷态炉渣加热至熔融状态；所属钢渣为铁水预脱硫渣、转炉渣、电炉渣、VOD/VAD渣、VD渣、中间包弃渣；所述铁合金炉渣为铁合金生产过程中产生的炉渣，包括冶炼碳素锰铁产生的炉渣、冶炼铬铁产生的炉渣、冶炼镍铁产生的炉渣、冶炼钒铁产生的炉渣、冶炼硅铁产生的炉渣、冶炼铌铁产生的炉渣、冶炼钼铁产生的炉渣。6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述燃料为固体、液体或气体燃料中的一种或多种，以喷吹或投料的方式喷入，用0～1200℃的气体载入，所述气体是氧化性气体、氩气、氮气中的一种或多种；如上所述的方法，优选地，所述的含铜物料是铜渣、选铜尾矿、粗铜火法精炼渣、锌冶炼渣、锌冶炼烟灰与尘泥、铅锌尾矿、铅冶炼渣、铅冶炼渣镍冶炼渣、铅冰铜、砷冰铜、粗铅火法精炼渣含铅烟化炉渣、铅冶炼烟灰与尘泥、铅酸电池、铜冶炼烟灰与尘泥、杂铜、含铜垃圾、含铜电路板、锡冶炼渣、锡尾矿中的一种或几种；所述铅冶炼渣为烟化炉炉渣与含铅熔炼渣，“ISP铅锌鼓风炉还原”或“烧结矿鼓风炉还原”或“固态高铅渣还原”或“液态高铅渣还原工艺”还原工艺产生含铅熔炼渣，含铅熔炼渣通过烟化炉冶炼产生含铅烟化炉渣；所述镍冶炼渣是“造锍熔炼”工艺产生的镍熔炼渣、“铜冰镍吹炼”工艺吹炼后的贫化炉渣、顶吹熔炼产生的镍沉降炉渣中一种或多种；所述锌冶炼渣包括湿法炼锌产生的炉渣与火法炼锌产生的炉渣，其中湿法炼锌产生的炉渣是锌浸出渣、挥发窑渣、铁矾渣、铜镉渣、酸洗后铁矾渣、针铁矿渣、赤铁矿渣一种或多种，火法炼锌是竖罐炼锌炉渣、旋涡熔炼炉渣、鼓风炉炉渣，烟化炉渣、电炉渣一种或多种；所述的冶金熔剂为含CaO或SiO2的矿物，具体为石英砂、含金银石英砂、赤泥、脱钠后高钙赤泥、电石渣、白云石或石灰石中的一种或几种；所述的含铁物料是普通铁精矿、普通铁精矿直接还原铁，普通铁精矿烧结矿、普通铁精矿球团矿、普通铁精矿金属化球团、普通铁精矿含碳预还原球团、钢渣、锌冶炼渣、焦炭冶炼烟尘与尘泥、钢铁烟尘与尘泥、镍冶炼渣、铜渣、铅冶炼渣、锌冶炼渣、锡冶炼渣、赤泥、脱钠后高钙赤泥、煤粉灰、硫酸烧渣中的一种或几种；所述钢铁烟尘与尘泥包括高炉瓦斯泥、转炉尘泥、电炉尘泥、热(冷)轧污泥、烧结粉尘、球团粉尘、出铁厂集尘、高炉瓦斯灰、电炉除尘灰、轧钢氧化铁皮；铅冶炼渣脱钠后高钙赤泥所述的含氟物料是萤石、CaF2或含氟高炉渣中的一种或几种；所述碱性物料为石灰粉、赤泥、脱钠后高钙赤泥、电石渣、白云石粉或生石灰粉中的一种或几种；所述的碱性含铁物料为CaO/SiO2≥1的含铁物料、碱性烧结矿、碱性铁精矿、碱性预还原...
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