铜渣贫化方法技术

本发明专利技术提供了一种铜渣贫化方法。该方法采用的装置包括铜渣贫化处理炉和喂线装置，铜渣贫化处理炉以电热或等离子热为热源，铜渣贫化处理炉设置有铜渣进口、喂线孔及放锍口；铜渣贫化方法包括以下步骤：通过铜渣进口将铜渣通入铜渣贫化处理炉中；利用喂线装置通过喂线孔向铜渣贫化处理炉中喂入碳粉线；在电热或等离子热的作用下，利用碳粉线对铜渣进行还原贫化处理。利用本发明专利技术提供的铜渣贫化方法能够有效提高铜渣的还原贫化效率，且同时具有流程短、成本低、能够同时回收渣中的铅锌等重金属等有益效果。

【技术实现步骤摘要】
铜渣贫化方法
本专利技术涉及金属冶炼
，具体而言，涉及一种铜渣贫化方法。
技术介绍
现有的铜冶炼过程中，每冶炼1t铜，会产生2～7t的铜渣，渣中铜及其它金属含量较高。不同冶炼工艺产出渣中的铜含量不同，铜渣中铜含量为0.8～12％，且还含有铅、锌等金属，铅含量约0.5～10％，锌含量约1.0～8％。目前，国内铜渣主要采用选矿技术进行贫化，主要是将铜渣进行渣缓冷、破碎、细磨等步骤。比如：申请号2014106829920.6的中国专利提出了一种直接回收渣中铁资源的方法，铜渣冷却后造球—烘干—还原—选矿。但该法存在占地面积大、投资成本高、热浪费严重等问题。近年世界铜渣年排放量达到6000万吨以上，我国铜渣年排放量达1500万吨，若全部采用选矿方法对渣进行贫化利用，选矿炉渣的堆存对周边环境造成较大危害，且渣中铅、锌不能得到回收利用，造成较大的资源浪费。近年来国内外研究人员对火法处理铜渣进行了诸多研究，但尚未有成熟的工艺，主要存在以下缺陷：(1)加入块煤或粉煤进行还原贫化，块煤和粉煤会在熔渣表面漂浮，大量还原剂在烟气中燃烧，未能起到较好的还原作用；且熔池静止，不利于渣中铜锍(金属)的聚集长大，动力学条件较差；(2)还原剂喷吹工艺投资较大、生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种铜渣贫化方法，以解决现有技术中回收处理铜渣时无法兼顾成本低、流程短、效率高、铅锌等重金属无法回收的问题。本专利技术的主要目的在于提供一种铜渣贫化方法，其采用的装置包括铜渣贫化处理炉和喂线装置，铜渣贫化处理炉以电热或等离子热为热源，铜渣贫化处理炉设置有铜渣进口、喂线孔及放锍口；铜渣贫化方法包括以下步骤：通过铜渣进口将铜渣通入铜渣贫化处理炉中；利用喂线装置通过喂线孔向铜渣贫化处理炉中喂入碳粉线；在电热或等离子热的作用下，利用碳粉线对铜渣进行还原贫化处理。进一步地，铜渣贫化处理炉为矿热电炉或等离子炉。进一步地，还原贫化处理的步骤中，同时向铜渣贫化处理炉中通入添加剂参与还原贫化处理；优选地，添加剂为黄铁矿、硫磺及低冰铜中的一种或多种。进一步地，铜渣中铜含量为0.8～12wt％，铅含量为0.5～10％，锌含量为1.0～8％；优选地，添加剂的加入量为铜渣重量的1～20％；优选地，将加入的碳粉线中的碳粉重量记为A，将铜渣中铜氧化物、铅氧化物及锌氧化物被还原所需的理论配碳重量记为B，其中A/B＝0.8～2.0；优选地，铜渣为铜熔炼过程中产生的液态铜渣。进一步地，碳粉线的直径为10～30mm，碳粉线中碳粉的碳含量为50～98％。进一步地，碳粉线包括碳粉芯层和包覆在碳粉芯层表面的金属外皮，金属外皮为铁皮或铝皮，优选金属外皮的厚度为0.1～0.5mm。进一步地，在喂入碳粉线的步骤中，将碳粉线的线端置于在铜渣贫化处理炉内的熔体层中，且将铜渣贫化处理炉的内部底壁距熔渣层高度记为H，将铜渣贫化处理炉的内部底壁距碳粉线的线端高度记为h，其中h/H＝1/3～1/2。进一步地，还原贫化处理的温度为1200～1400℃，时间为1～3h。进一步地，还原贫化处理的步骤中得到了铜锍、炉渣及尾气，铜渣贫化方法还包括对炉渣进行水淬处理的步骤。进一步地，铜渣贫化方法还包括对尾气进行后处理的步骤，后处理步骤包括：对尾气进行余热回收处理，得到冷烟气；以及对冷烟气进行收尘处理。利用本专利技术提供的铜渣贫化方法，采用喂线工艺将碳粉线喂入铜渣贫化处理炉中，然后以电热或等离子热为热源对铜渣进行还原贫化处理。相比于传统的选矿工艺，利用上述方法处理铜渣，流程简单，能够有效利用铜渣本身从前段工序出来是携带的热量，且该装置占地面积小、设备成本低。同时，该方法能够将铜渣中的铅氧化物和锌氧化物一并进行还原处理，回收其中的铜和少量铅、锌，且避免了如选矿工艺中添加的化学药剂等，不仅为企业带来较大的经济效益，而且大大降低了安全隐患。相比于火法贫化工艺，本专利技术通过喂线装置可以直接将碳粉线喂入炉体内的熔渣中下部的熔体层中。这样能够使碳粉线中的碳粉更充分地与熔渣中下部的熔体接触，发挥还原剂的功能，从而在较高的贫化动力学条件下将铜渣中的铜氧化物还原为铜锍，其中少量的铅氧化物、锌氧化物也可被还原为相应的金属单质进入尾气中(铅、锌可气化进入尾气)，以方便回收。基于以上原因，利用本专利技术提供的铜渣贫化方法能够有效提高铜渣的还原贫化效率，且同时具有流程短、成本低、能够同时回收渣中的铅锌等重金属等有益效果。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术一种实施例的铜渣贫化装置示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、铜渣贫化处理炉；11、炉体；12、加热电极；20、喂线装置；30、余热回收装置；40、收尘装置；50、添加剂料仓；a、铜渣；b、碳粉线；c、铜锍；d、炉渣；e、尾气。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。正如
技术介绍
部分所描述的，现有技术中回收处理铜渣时无法兼顾成本低、流程短、效率高、铅锌等重金属无法回收。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种铜渣贫化方法，如图1所示，其采用的装置包括铜渣贫化处理炉10和喂线装置20，铜渣贫化处理炉10以电热或等离子热为热源，铜渣贫化处理炉10设置有铜渣进口、喂线孔及放锍口；铜渣贫化方法包括以下步骤：通过铜渣进口将铜渣a通入铜渣贫化处理炉10中；利用喂线装置20通过喂线孔向铜渣贫化处理炉10中喂入碳粉线b；在电热或等离子热的作用下，利用碳粉线b对铜渣a进行还原贫化处理。利用本专利技术提供的铜渣贫化方法，采用喂线装置20将碳粉线喂入铜渣贫化处理炉10中，然后以电热或等离子热为热源对铜渣进行还原贫化处理。相比于传统的选矿工艺，利用上述装置处理铜渣，流程简单，能够有效利用铜渣本身从前段工序出来是携带的热量，且该装置占地面积小、设备成本低。同时，该装置能够将铜渣中的铅氧化物和锌氧化物一并进行还原处理，回收其中的铜和少量铅、锌，且避免了如选矿工艺中添加的化学药剂等，不仅为企业带来较大的经济效益，而且大大降低了安全隐患。相比于火法贫化工艺，本专利技术通过喂线装置20可以直接将碳粉线喂入炉体内的熔渣中下部的熔体层中。这样能够使碳粉线中的碳粉更充分地与熔渣中下部的熔体接触，发挥还原剂的功能，从而在较高的贫化动力学条件下将铜渣中的铜氧化物还原为铜锍，其中少量的铅氧化物、锌氧化物也可被还原为相应的金属单质进入尾气中，以方便回收。基于以上原因，利用本专利技术提供的铜渣贫化装置能够有效提高铜渣的还原贫化效率，且同时具有流程短、成本低、能够同时回收渣中的铅锌等重金属等有益效果。在一种优选的实施方式中，铜渣贫化处理炉10为矿热电炉或等离子炉。利用矿热电炉或等离子炉，能够为铜渣的贫化过程提供稳定的热量，且加入的碳粉线基本可以完全充当还原剂，能够进一步改善贫化动力学条件，提高生产效率。在一种优选的实施方式中，在还原贫化处理的步骤中，同时向铜渣贫化处理炉10中通入添加剂参与还原贫化处理；优选地，添加剂为黄铁矿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜渣贫化方法，其特征在于，所述铜渣贫化方法采用的装置包括铜渣贫化处理炉(10)和喂线装置(20)，所述铜渣贫化处理炉(10)以电热或等离子热为热源，所述铜渣贫化处理炉(10)设置有铜渣进口、喂线孔及放锍口；所述铜渣贫化方法包括以下步骤：通过所述铜渣进口将所述铜渣通入所述铜渣贫化处理炉(10)中；利用所述喂线装置(20)通过所述喂线孔向所述铜渣贫化处理炉(10)中喂入碳粉线；在所述电热或所述等离子热的作用下，利用所述碳粉线对所述铜渣进行还原贫化处理。

【技术特征摘要】
1.一种铜渣贫化方法，其特征在于，所述铜渣贫化方法采用的装置包括铜渣贫化处理炉(10)和喂线装置(20)，所述铜渣贫化处理炉(10)以电热或等离子热为热源，所述铜渣贫化处理炉(10)设置有铜渣进口、喂线孔及放锍口；所述铜渣贫化方法包括以下步骤：通过所述铜渣进口将所述铜渣通入所述铜渣贫化处理炉(10)中；利用所述喂线装置(20)通过所述喂线孔向所述铜渣贫化处理炉(10)中喂入碳粉线；在所述电热或所述等离子热的作用下，利用所述碳粉线对所述铜渣进行还原贫化处理。2.根据权利要求1所述的铜渣贫化方法，其特征在于，所述铜渣贫化处理炉(10)为矿热电炉或等离子炉。3.根据权利要求1或2所述的铜渣贫化方法，其特征在于，在所述还原贫化处理的步骤中，同时向所述铜渣贫化处理炉(10)中通入添加剂参与所述还原贫化处理；优选地，所述添加剂为黄铁矿、硫磺及低冰铜中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的铜渣贫化方法，其特征在于，所述铜渣中铜含量为0.8～12wt％，铅含量为0.5～10％，锌含量为1.0～8％；优选地，所述添加剂的加入量为所述铜渣重量的1～20％；优选地，将加入的所述碳粉线中的碳粉重量记为A，将所述铜渣中铜氧化物、铅氧化物及锌氧化物被还原所需的理论配碳重量记为B，其中A/B＝0.8～2.0；优选地，所述铜渣为铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亚光，吴金财，梁帅表，裴忠冶，陈学刚，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11