处理铜渣的方法技术

本发明专利技术公开了处理铜渣的方法，包括：(1)对铜渣进行破碎处理，以便得到铜渣颗粒；(2)对所述铜渣颗粒进行低温氧化焙烧处理，以便得到低温焙烧产物并回收氧化铅；(3)对所述低温焙烧产物进行高温氧化焙烧处理，以便得到高温焙烧产物并回收氧化锌；(4)对所述高温焙烧产物进行磨矿处理和磁选处理，以便得到磁性铁粉和非磁性尾矿。采用本发明专利技术提出的处理铜渣的方法不仅可以实现铜铁的彻底分离，还可以分别回收Pb和Zn。

Treatment of copper slag

The invention discloses a method for processing copper slag, including: (1) of copper slag crushing, in order to obtain copper slag particles; (2) of the copper slag particles of low temperature oxidation roasting treatment, in order to get low temperature calcination products and recycling of lead oxide; (3) on the high temperature oxidation roasting temperature in order to obtain high temperature calcination, calcination products and recycling Zinc Oxide; (4) the high temperature calcination products were grinding treatment and magnetic treatment, in order to obtain the magnetic and non-magnetic iron tailings. The method of treating copper slag by this invention can not only realize the complete separation of copper and iron, but also recover Pb and Zn respectively.

【技术实现步骤摘要】
处理铜渣的方法
本专利技术属于冶金领域，具体而言，本专利技术涉及处理铜渣的方法。
技术介绍
炼铜工业生产出的铜渣中含有铜、铁、钴、锌和铅等有价金属，其中铜最高含量可以达到5％左右，贫化处理后仍然在0.5％左右，但是其中的铁含量基本稳定在40％左右。为了回收其中的铁元素，目前工艺大多采用还原铜渣生成金属铁的方式。但是在还原过程中，铜渣中的含铜物相(硫化铜、硫酸铜和氧化铜)均能发生分解或是还原反应生成金属铜并进入铁相，最终获得铜铁合金产物。但是在炼钢精炼过程中，铜作为一种有害元素存在，它会形成低熔点的化合物，并聚集在晶界上，导致钢材产生热脆，因此限制了铜渣的使用范围。因此，回收铜渣中铁元素的方法有待进一步改进。
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处理铜渣的方法，采用本专利技术提出的处理铜渣的方法不仅可以实现铜铁的彻底分离，还可以分别回收Pb和Zn。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种处理铜渣的方法，包括：(1)对铜渣进行破碎处理，以便得到铜渣颗粒；(2)对所述铜渣颗粒进行低温氧化焙烧处理，以便得到低温焙烧产物并回收氧化铅；(3)对所述低温焙烧产物进行高温氧化焙烧处理，以便得到高温焙烧产物并回收氧化锌；(4)对所述高温焙烧产物进行磨矿处理和磁选处理，以便得到磁性铁粉和非磁性尾矿。根据本专利技术上述实施例的处理铜渣的方法，可以首先将铜渣破碎后在氧化气氛下进行低温焙烧，使其中的氧化亚铁被氧化生成三氧化二铁(Fe2O3)，同时回收挥发的氧化铅；再在氧化气氛下进行高温焙烧，使三氧化二铁继续反应生成磁性铁(Fe3O4)，并使铜元素在氧化气氛下全部生成非磁性的CuO，同时回收挥发的氧化锌；然后对高温焙烧产物进行磨矿和磁选处理，可获得磁性铁粉，而非磁性的CuO及其他脉石矿物进入非磁性尾矿中，达到铜铁分离的效果。由此，通过采用本专利技术上述实施例的处理铜渣的方法，不仅可以实现铜铁的彻底分离，还可以分别回收Pb和Zn元素。另外，根据本专利技术上述实施例的处理铜渣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，步骤(1)中，所述铜渣颗粒中粒径小于1mm的占比不低于75重量％。由此，可以进一步提高对铜渣进行低温氧化焙烧和高温氧化焙烧的效率。在本专利技术的一些实施例中，步骤(2)中，所述低温氧化焙烧处理在空气气氛下进行，焙烧温度为960-1050摄氏度，焙烧时间为15-25分钟。由此，不仅可以使氧化亚铁被充分氧化成三氧化二铁，同时还可以回收挥发的氧化锌，并有效避免铜渣中的低熔点物质发生熔化粘结。在本专利技术的一些实施例中，步骤(3)中，所述高温氧化焙烧处理在氧气体积不低于18％的气氛条件下进行。由此，可以使三氧化二铁充分反应并生成磁性铁(Fe3O4)。在本专利技术的一些实施例中，高温氧化焙烧温度为1400-1500摄氏度，焙烧时间为10-30分钟。由此，不仅可以使三氧化二铁充分反应并生成磁性铁(Fe3O4)、使铜元素被充分氧化为非磁性的CuO，还能使锌生成的氧化锌(ZnO)显著挥发。在本专利技术的一些实施例中，步骤(4)中，对所述高温焙烧产物进行磨矿处理，使粒径小于74μm的占比不低于75重量％。由此，可以进一步提高磁选的效率和效果，进而实现铜铁的彻底分离。在本专利技术的一些实施例中，处理铜渣的方法进一步包括：(5)采用硫酸对所述非磁性尾矿进行酸浸处理，以便得到硫酸铜溶液和浸出渣；(6)对所述硫酸铜溶液进行回收处理，以便得到氧化铜粉末。由此，可以进一步回收铜渣中的铜元素，实现铜渣的综合利用。在本专利技术的一些实施例中，步骤(5)中，所述硫酸与所述非磁性尾矿的液固质量比为(11-15)：1。由此，可以使非磁性尾矿中的铜元素被有效浸出。在本专利技术的一些实施例中，所述硫酸的浓度为6-10％。由此，可以进一步提高对非磁性尾矿中的铜元素的浸出效率。在本专利技术的一些实施例中，所述酸浸处理的温度为20-30摄氏度，时间不低于30分钟。由此，可以使非磁性尾矿中的铜元素被充分浸出。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的处理铜渣的方法的流程图。图2是根据本专利技术又一个实施例的处理铜渣的方法的流程图。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。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种处理铜渣的方法，如图1所示，包括：(1)对铜渣进行破碎处理，以便得到铜渣颗粒；(2)对铜渣颗粒进行低温氧化焙烧处理，以便得到低温焙烧产物并回收氧化铅；(3)对低温焙烧产物进行高温氧化焙烧处理，以便得到高温焙烧产物并回收氧化锌；(4)对高温焙烧产物进行磨矿处理和磁选处理，以便得到磁性铁粉和非磁性尾矿。根据本专利技术上述实施例的处理铜渣的方法，可以首先将铜渣破碎后在氧化气氛下进行低温焙烧，使其中的氧化亚铁被氧化生成三氧化二铁(Fe2O3)，同时回收挥发的氧化铅；再在氧化气氛下进行高温焙烧，使三氧化二铁继续反应生成磁性铁(Fe3O4)，并使铜元素在氧化气氛下全部生成非磁性的CuO，同时回收挥发的氧化锌；然后对高温焙烧产物进行磨矿和磁选处理，可获得磁性铁粉，而非磁性的CuO及其他脉石矿物进入非磁性尾矿中，达到铜铁分离的效果。由此，通过采用本专利技术上述实施例的处理铜渣的方法，不仅可以实现铜铁的彻底分离，还可以分别回收Pb和Zn元素。下面参考图1-2对本专利技术上述实施例的处理铜渣的方法进行详细描述。根据本专利技术的具体实施例，专利技术人发现，铜渣中铁元素主要以铁橄榄石(FeO·SiO2)形式存在，铜元素主要以Cu2S和Cu形成的冰铜相形式存在，此外还含有一定量的铅、锌。若对铜渣进行还原处理，一方面，铜渣中的Cu2S会发生还原反应生成金属铜，使铜元素进入铁相，获得铜铁合金产物，降低铁的品位，另一方面，在还原处理过程中，会生成Pb、Zn金属，二者挥发温度接近，难以分离。此外专利技术人还发现，通过依次对铜渣进行低温氧化焙烧处理和高温氧化焙烧处理，不仅可以使铁元素转化为磁性铁，还可以将铜元素全部氧化为非磁性的CuO，从根本上避免铜元素被还原成金属的可能，进而实现铜铁的彻底分离；同时，氧化焙烧过程中PbO、ZnO的挥发温度差距较大，可以在两个焙烧阶段分别回收，达到分别回收铅和锌的目的。由此，通过采用本专利技术上述实施例的处理铜渣的方法，可以实现铜渣中铜、铁、铅和锌的有效分离和分别回收。根据本专利技术的具体实施例，本专利技术采用的铜渣可以为火法冶炼金属铜产生的尾渣。根据本专利技术的具体实施例，步骤(1)中，铜渣颗粒中粒径小于1mm的占比可以不低于75重量％。专利技术人发现，若铜渣颗粒的粒径过大，会影响铜渣与气体的接触面积，进而影响反应速率。由此，本专利技术中通过控制铜渣颗粒的粒径为小于1mm的占比不低于75重量％，可以进一步提高对铜渣进行低温氧化焙烧和高温氧化焙烧的效率和效果。根据本专利技术的具体实施例，步骤(2)中，进行低温氧化焙烧处理时，铜渣颗粒中的氧化亚铁首先发生FeO+O2＝Fe2O3反应，生成三氧化二铁，同时，铜渣中的铅在氧化焙烧过程中生成铅氧化物，以氧化铅(PbO)的形式在高温下稳定存在。根据本专利技术的具体实施例，步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理铜渣的方法，其特征在于，包括：(1)对铜渣进行破碎处理，以便得到铜渣颗粒；(2)对所述铜渣颗粒进行低温氧化焙烧处理，以便得到低温焙烧产物并回收氧化铅；(3)对所述低温焙烧产物进行高温氧化焙烧处理，以便得到高温焙烧产物并回收氧化锌；(4)对所述高温焙烧产物进行磨矿处理和磁选处理，以便得到磁性铁粉和非磁性尾矿。

【技术特征摘要】
1.一种处理铜渣的方法，其特征在于，包括：(1)对铜渣进行破碎处理，以便得到铜渣颗粒；(2)对所述铜渣颗粒进行低温氧化焙烧处理，以便得到低温焙烧产物并回收氧化铅；(3)对所述低温焙烧产物进行高温氧化焙烧处理，以便得到高温焙烧产物并回收氧化锌；(4)对所述高温焙烧产物进行磨矿处理和磁选处理，以便得到磁性铁粉和非磁性尾矿。2.根据权利要求1所述的处理铜渣的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铜渣颗粒中粒径小于1mm的占比不低于75重量％。3.根据权利要求1所述的处理铜渣的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述低温氧化焙烧处理在空气气氛下进行，焙烧温度为960-1050摄氏度，焙烧时间为15-25分钟。4.根据权利要求1所述的处理铜渣的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述高温氧化焙烧处理在氧气体积不低于18％的气氛条件下进行。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣，刘占华，陈文亮，丁银贵，王岩，曹志成，汪勤亚，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32