从含有金属的炉渣中提取金属的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及从含有金属的炉渣中提取金属的方法，其中，将熔融的含有金属的炉渣在至少一个电弧炉（１、２）中加热。为了提供一种用于从炉渣中提取尤其是铜的改进方法，本发明专利技术建议将含有金属的炉渣在形式为交流电炉或直流电炉的第一炉（１）中加热并且将熔液投入形式为直流电炉的第二炉（２）中。此外，本发明专利技术还涉及用于从含有金属的炉渣中提取金属的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从含有金属的炉渣中提取金属的方法，其中，将熔 融的含有金属的炉渣在至少一个电弧炉中加热。此外，本专利技术还涉 及用于从含有金属的炉渣中提取金属的装置。
技术介绍
在铜精矿的熔炼过程中会产生冰铜和炉渣。炉渣既包含熔融形 式的铜也包含机械融合的矿石夹杂物。存在两种用于清渣的主要方法在骤冷、碾碎和磨粉后的炉渣浮选法以及液态炉渣的火法冶金 还原法。火法冶金清渣法分为至少三种变型方式，即1) 在交流电弧炉中通过焦炭和电极进行还原、炉渣预热和沉 淀，2) 在水平的圓柱形回转炉中喷入还原剂，例如在泰尼尔(teniente ) -清渣炉中，3) 在喷入还原剂的竖直转炉中，例如TBRC或等容熔融(Isasme11 )。清渣要求对磁铁矿进行还原，以释放出悬浮的夹杂物和实现该夹 杂物的沉淀以及使铜类氧化物的共同还原。在交流电弧炉中的最常用的铜渣清理由于所需的还原时间和沉 淀时间达到3至8小时而要求相对较大的炉。该方法由于受到热损 失的高影响率而导致较高的能量消耗率。所述在电弧炉中的清渣作 为分批或半连续的过程实施。电弧炉在温度调节方面的灵活性可以 获得适当的炉渣预热。而分散的金属的铜夹杂物作为铜类氧化物的 还原产物与 一部分小冰铜夹杂物一起限制了相分离和足够的铜提取率。US 4 110 107公开了一种用于从含金属的炉渣中提取金属的方 法，尤其是从熔炼炉中的铁-铜-炉渣中提取金属的方法。将熔融的 炉渣投入电弧炉中，在此进行熔融。使用碳-喷射单元将碳投入熔池 的底部中。将造渣剂例如氧化钙(CaO)同样投入到池中。在还原后 将金属从炉中取出。US 4 036 636公开了一种用于尤其是从炉渣熔液中提取镍和镍-铜-混合物的方法。在此用含碳材料还原炉渣中的磁铁矿。其中，在 还原炉渣时，通过机械式搅拌器混合炉渣。W0 01/49890 Al公开了一种用于直接由硫酸铜-精矿制造粗铜的 方法，其中，在受氧合作用的还原容器中从精粉化的且冷却的冰铜 中获取粗铜。所述氧合作用在输入富氧空气的条件下发生，其中， 氧含量达到至少50%。粗铜也称为"泡铜"，是非精炼的、起泡的铜。 铜在熔融状态下含有比固体金属更高的气体溶解能力。在凝固过程 中所述气体在铜中分离成小气泡(英语blister)。US 4 060 409公开了一种火法冶金系统，通过该系统能将材料 保持在熔融状态。该系统具有用于容纳材料的容器，其中，在所述 容器内部有多个大小相同的单元格。还有大量机械式搅拌器，以搅 动》容融的才才沣牛。US 6 436 169公开了 一种才喿作铜熔炼炉的方法，其中添加铁的 质量比超过80%的含铁基质，其密度在3.0到8. 0之间；在此，颗粒 的直径在0. 3至15毫米之间。所述含铁基质被添加到含铁的铜炉渣 中。然后将FeA还原成FeO。EP 0 487 032 Bl公开了 一种用于连续的铜精炼的装置。该方法 具有用于熔融和氧化铜精矿的熔炼炉，以形成由冰铜和炉渣组成的 混合物。还设有用于分离水铜和炉渣的分离炉。为了产生粗铜而在转炉中将从炉渣中分离的冰铜氧化。熔液放液槽装置将熔炼炉、分 离炉和转炉连接。为了精炼在转炉中生成的铜而设有阳极炉。通过粗铜放液槽装置形成转炉和阳极炉之间的连接。EP 0 487 031 Bl给出了一种用于连续熔炼铜的方法。在此也设 有熔炼炉、分离炉和转炉，其通过传送连接装置相互连接。还设有 阳极炉，其与所述转炉构成传送连接。铜精矿馈送入熔炼炉中，在此进行精选矿的熔融和氧化，以制造出由粗冰铜和炉渣构成的混合 物。随后将所述由粗冰铜和炉渣构成的混合物导入分离炉，在此将 粗冰铜从炉渣分离。然后将从炉渣分离出的粗冰铜投入转炉中，在 此为了制造粗铜而将所述粗冰铜氧化。此后所述粗铜流入阳极炉中 的一个中，在此制造出铜。
技术实现思路
就效率而言，用于从含金属的炉渣中提取金属的上述方法仍有 改进的需要。因而，本专利技术的目的是提供一种用于从炉渣中提取尤 其是铜的方法。本专利技术目的的解决方案的特征在于，将含金属的炉渣在交流或 直流电炉形式的第一炉中加热并将该第一炉的熔液投入直流电炉形 式的第二炉中。优选第 一 炉为交流电炉。这在待提取的金属是处于含铜渣中的 铜时具有优点。与之相应，本专利技术还涉及优选(如以下所示)^昔助电^兹4觉动通 过在交流电弧炉和直流还原排渣炉中的两级炉渣还原和沉淀从由熔 炼和转化铜渣来提取铜。上述方法也可以用于将金属例如铅、锌、铂或镍从其各自的炉 渣中提取出来。优选在作为交流电炉的第 一 炉中进行炉渣的预还原和金属矿的 沉淀，尤其是冰铜，而此后在作为直流电炉的第二炉中进行深度的 炉渣还原和夹杂物的去除。有利的是，在作为直流电炉的第二炉中进行待提取金属的电解 沉淀。另外，当在作为直流电炉的第二炉中进行金属提取时对熔液进行电磁搅动，可获得提取工艺的一种重要改进。可以使至少一块电 磁铁作用在处于第二炉中的熔液上，以形成电磁搅动。作为替代方 案，也可以设置至少一块永磁铁。所述至少一块磁铁应尤其优选产生50至1 000高斯的磁场，其中，在第二炉中，所述磁场至少覆盖一部分电才及区和熔液的 一部分4黄截面。在第一炉中，优选在加热的过程中添加还原剂，尤其是焦炭。 可以将含碳材料尤其是焦炭投放到第二炉中的熔液表面上，从而形成厚度基本恒定的含碳材料层，其中，所述层起阳极的作用并 且与电连接件接触。第二炉中在熔液下方的底部中，可以维持由金属矿尤其是由冰 铜构成的层的厚度基本恒定，其中，该层起阴极作用并且可与电连 接件接触。本装置、尤其是用于实施本专利技术方法的装置的特征是交流或直 流电炉形式的第一炉和直流电炉形式的第二炉，其中在第一炉和第 二炉之间设有用于熔液的连接装置，尤其是传送槽。所述第一炉优选是交流电炉。该电炉可具有两个电极，所述电 极浸在第 一 炉中的熔液中并且连接到交流电源。所述第二炉可以具 有两个板式的电极，该电极以水平延伸的方式设置在处于第二炉中 的熔液的上方区域和下方区域并且连接到直流电源上。处于上方区 域的电极可以是焦炭床层，其以电接触尤其是与石墨电极形成连接。 处于下方区域的电极可以是金属矿层尤其是水铜层，其与电触点尤 其是石墨电极形成连接。第二炉优选是排渣炉。最后，所述装置在 第二炉的侧部优选具有磁铁尤其是电磁铁，该磁铁的磁力线与在导电元件的至少一些中的电流方向至少部分成直角。因而可以产生能 形成电磁搅动效应的洛伦茨力。本专利技术也建议在两个电弧炉中进行两级炉渣还原和铜的去除。 所述第一炉(三相交流电弧炉)用于炉渣的预还原和水铜的沉淀， 随后在具有电磁搅动效应的直流还原排渣炉中进行深度的炉渣还原 和夹杂物的去除。所述电^f兹搅动效应的^f吏用与炉渣电解和动电学现象一起能够实现有效的清渣和提高铜的提取率。 附图说明图1是直流电弧炉和下游的直流还原排渣炉的示意性视图；和 图2a和图2b是直流还原排渣炉的侧剖视图和正剖视图，在使用焦炭床层和液态水铜作为电极的情况下该炉用于深度的炉渣还原和夹杂物的去除。具体实施方式图1示出了交流炉形式的第一炉1，该第一炉连接有一个直流炉 形式的第二炉2。在炉1中制备的铜渣熔液通过熔液导槽形式的连接 装置8导入第二炉2中。石墨电才及形式的两个电极9和IO浸入在所述第一炉1以及尤其 是处于该第一炉中的炉渣熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从含有金属的炉渣中提取金属的方法，其中将液态的含有金属的炉渣在至少一个电弧炉（１、２）中加热，其特征在于：将含有金属的炉渣在形式为交流电炉或直流电炉的第一炉（１）中加热并且将第一炉（１）的熔液投入形式为直流电炉的第二炉（２）中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J倥策，R德格尔，D博格瓦特，A沃茨奥克，GA里韦罗斯厄珠阿，
申请(专利权)人：西马克西马格公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]