一种铜精炼渣贫化方法技术

一种铜精炼渣贫化方法，属于环境、熔渣冶金与资源综合利用领域。该方法在铜火法精炼氧化期结束后，直接将新型贫化药剂加入到铜火法精炼炉中的铜精炼熔渣中，或将贫化药剂与铜精炼熔渣加入到高温炉中，通入氧化性气体，实现铜精炼熔渣中铜组分还原与深度贫化熔渣，深度贫化熔渣所作为还原炼铁的原料或水泥原料或浮选分离铜的原料。新型贫化药剂具有比重大、反应可控、加入量小、无需加热、无需增加设备、清洁、成本低、贫化效果好等优点，是复合型贫化药剂。药剂。

【技术实现步骤摘要】
一种铜精炼渣贫化方法


[0001]本专利技术属于环境、熔渣冶金与资源综合利用领域，具体涉及一种铜精炼渣贫化方法。

技术介绍

[0002]铜硫化矿及再生铜火法冶炼过程中，产生大量铜精炼渣，渣中铜组分含量高达45wt％。其中铜硫化矿冶炼过程中，铜精炼渣返回吹炼工序处理，该方法减少了吹炼工序冷料的处理量，降低了企业效益，造成精炼熔渣物理热的浪费，渣含铜高，烟气泄露严重，污染环境；再生铜火法冶炼过程中产生的铜精炼渣经高温炉贫化处理后，贫化后的渣含铜＞1wt％，远高于铜矿可选品位0.1wt％，造成铜资源的浪费。
[0003]针对上述问题，必须开发新的铜精炼渣贫化方法及贫化药剂，必须满足如下要求：(1)利用铜精炼熔渣的物理热，无需加热或少量加热；(2)研发合理的工艺路线，降低渣含铜；(3)开发新的贫化药剂，降低渣含铜；(4)实现熔渣物理热及铁组分的利用；(5)应清洁、流程短、成本低、不影响后续生产及尾渣利用，无固废排放。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，提供了一种铜精炼渣利用方法。该方法在铜火法精炼氧化期结束后，直接将新型贫化药剂加入到铜火法精炼炉中的铜精炼熔渣中，或将贫化药剂与铜精炼熔渣加入到高温炉中，通入氧化性气体，实现铜精炼熔渣中铜组分还原与深度贫化熔渣，深度贫化熔渣所作为还原炼铁的原料或水泥原料或浮选分离铜的原料。新型贫化药剂具有比重大、反应可控、加入量小、无需加热、无需增加设备、清洁、成本低、贫化效果好等优点，是复合型贫化药剂。
[0005]该方法反应时间短、渣含铜低、生产成本低、流程短、处理量大、环境友好、经济收益高、可有效解决环境污染、热能与资源高效利用等问题，实现铜精炼熔渣利用。
[0006]本专利技术的一种铜精炼渣利用方法，具体包括以下步骤：
[0007]一种铜精炼渣贫化方法，具体包括以下步骤：
[0008]步骤(1)还原与贫化药剂贫化
[0009]在铜火法精炼氧化期结束后，直接将贫化药剂、还原剂加入到铜火法精炼炉中的铜精炼熔渣中；或者将贫化药剂、还原剂与铜精炼熔渣加入到高温炉中加热；然后通入氧化性气体，进行高温熔融还原贫化，使铜精炼熔渣中的铜氧化物还原为金属铜，沉降贫化后，获得富铜相与贫化后熔渣；
[0010]所述还原贫化温度为1150～1450℃；
[0011]步骤(2)贫化后熔渣冰铜深度贫化
[0012]向步骤(1)中的贫化后熔渣中加入冰铜进行深度贫化，使熔渣中残余的铜氧化物转化为金属铜，沉降贫化，获得富铜相与深度贫化后熔渣；
[0013]所述贫化药剂的比重大于2.6g/cm3。
[0014]进一步地，所述的贫化药剂为铁合金、燃煤炉渣、煤矸石、粉煤灰、碳化物、煤气化炉渣、油页岩、油页岩渣中的一种或两种以上组合，或向铁合金、燃煤炉渣、煤矸石、粉煤灰、碳化物、煤气化炉渣、油页岩、油页岩渣中的一种或两种以上的组合物中，再加入TiO2、FeO、SiO2、CaCO3、CaO、高炉渣、钢渣中的一种或两种以上组合。
[0015]更进一步地，所述的碳化物为碳化铁、碳化锰、碳化铬、碳化钛、碳化硅、碳化钒中的一种或两种以上组合；所述铁合金为硅铁、硅锰、硅钙铁、硅铝铁、硅钙铝铁、硅碳铁、硅碳合金中的一种或两种以上组合。
[0016]进一步地，以铜精炼熔渣的总量为100wt％计，所述贫化药剂的添加量为≤2wt％；贫化药剂的粒度为30μm～4mm。
[0017]进一步地，所述还原剂为柴油、重油、木柴、煤粉、天然气、煤气中一种或两种以上组合；以铜精炼熔渣的总量为100wt％计，还原剂的添加量为使熔渣中铜氧化物还原为金属铜化学计量比的100wt％。
[0018]进一步地，所述的氧化性气体为空气、富氧空气、氧气、二氧化碳中的一种或两种以上组合。
[0019]进一步地，所述冰铜加入量为熔渣中残余的铜氧化物转化为金属铜化学计量比的100wt％。
[0020]进一步地，所述步骤(1)与步骤(2)中的沉降时间≥30min。
[0021]进一步地，所述步骤(1)中的富铜相送往吹炼炉；所述步骤(2)中的富铜相送往铜精炼工序或吹炼工序。
[0022]进一步地，所述步骤(1)中的高温熔融还原贫化后，熔渣含铜≤2.0wt％；步骤(2)中的深度贫化后，熔渣含铜≤0.3wt％；所述深度贫化后熔渣作为熔融还原炼铁或水淬后作为水泥原料或倒入渣包缓冷后作为浮选分离铜的原料，浮选后尾渣含铜≤0.18wt％。
[0023]进一步地，所述高温炉为电炉、矿热炉、反射炉或回转炉；所述冰铜为冷态、热态或熔融态，熔融态直接来自于铜熔炼炉。
[0024]本专利技术的原理与优势：
[0025](1)还原贫化的原理与优势
[0026]原理与优势：
①
新型贫化药剂为复合药剂，比重大，与熔渣比重相似，或大于熔渣比重，与熔渣接触面积大，不上浮，反应时间长，反应完全，降低渣含铜；
②
新型贫化药剂可以提供复合还原剂，加速Cu2O的还原；
③
新型贫化药剂能够将Cu2O从硅酸盐相释放出来，成为游离态，加速还原，降低渣含铜；
④
还原剂与新型贫化药剂共同作用，减少新型贫化药剂的使用，降低成本。
[0027]例如加入碳化铁，与Cu2O反应，FeC+Cu2O＝Cu+FeO+CO，Cu2O+CO＝Cu+CO2，2FeO+2Cu2O
·
SiO2＝2Cu2O+2FeO
·
SiO2[0028](2)熔渣加入冰铜深度贫化原理与优势
[0029]原理：
①
冰铜熔点低，熔化快，反应速度快；
②
冰铜中Cu2S与熔渣中残余的Cu2O反应，Cu2S+Cu2O＝Cu+SO2，生成比重大，熔点低的金属铜，加速金属铜的沉降；
③
冰铜中的FeS使熔渣中的硫组分过剩，使Cu2O及磁铁矿相消失，促进铜组分沉降及浮选分离；
[0030]优势：
①
产品为金属铜，经济效益大；
②
金属铜易沉降，渣含铜低；
③
冰铜熔点低，无需或少量加热，能耗小；
④
同时处理冰铜，收益大；
⑤
直接利用熔融冰铜，无需加热。
具体实施方式
[0031]下面根据本专利技术的具体实施例，来对本专利技术进行进一步说明，当然，此实施例仅是本专利技术的一部分实施例，不代表本专利技术的全部实施例。
[0032]实施例1
[0033]一种铜精炼渣贫化方法及新型贫化药剂，具体包括以下步骤：
[0034]步骤(1)还原与贫化药剂贫化
[0035]在铜反射精炼炉氧化期结束后，将粒度为140～180μm，加入量为总熔渣的1.3wt％的硅铁粉(比重为3.0g/cm3)及木柴加入到铜反射精炼炉中的铜精炼熔渣(渣含铜27.95wt％)中，通入空气，进行高温熔融还原贫化，还原贫化温度为1230～1300℃，使熔渣中铜氧化物还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜精炼渣贫化方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤(1)还原与贫化药剂贫化在铜火法精炼氧化期结束后，直接将贫化药剂、还原剂加入到铜火法精炼炉中的铜精炼熔渣中；或者将贫化药剂、还原剂与铜精炼熔渣加入到高温炉中加热；然后通入氧化性气体，进行高温熔融还原贫化，使铜精炼熔渣中的铜氧化物还原为金属铜，沉降贫化后，获得富铜相与贫化后熔渣；所述还原贫化温度为1150～1450℃；步骤(2)贫化后熔渣冰铜深度贫化向步骤(1)中的贫化后熔渣中加入冰铜进行深度贫化，使熔渣中残余的铜氧化物转化为金属铜，沉降贫化，获得富铜相与深度贫化后熔渣；所述贫化药剂的比重大于2.6g/cm3。2.根据权利要求1所述的一种铜精炼渣贫化方法，其特征在于，所述的贫化药剂为铁合金、燃煤炉渣、煤矸石、粉煤灰、碳化物、煤气化炉渣、油页岩、油页岩渣中的一种或两种以上组合，或向铁合金、燃煤炉渣、煤矸石、粉煤灰、碳化物、煤气化炉渣、油页岩、油页岩渣中的一种或两种以上的组合物中，再加入TiO2、FeO、SiO2、CaCO3、CaO、高炉渣、钢渣中的一种或两种以上组合。3.根据权利要求2所述的一种铜精炼渣贫化方法，其特征在于，所述的碳化物为碳化铁、碳化锰、碳化铬、碳化钛、碳化硅、碳化钒中的一种或两种以上组合；所述铁合金为硅铁、硅锰、硅钙铁、硅铝铁、硅钙铝铁、硅碳铁、硅碳合金中的一种或两种以上组合。4.根据权利要求1所述的一种铜精炼渣贫化方法，其特征在于，以铜精炼熔渣的总量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：