[发明专利]铜熔炼渣处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及铜熔炼渣资源化利用技术领域，具体地，本发明涉及铜熔炼渣处理方法。

背景技术

世界铜矿产资源由于长期开采，初级资源逐渐贫缺，开发利用二次资源是有色冶金工业实现可持续发展的一条重要途径。铜熔炼渣是铜的重要二次资源，提高铜冶炼回收率，降低弃渣含铜，并从中回收其他有价金属，从而实现铜熔炼渣的充分资源化利用，已经成为专家和技术人员的共识。

然而，目前的铜熔炼渣处理方法仍有待改进。

发明内容

本发明是基于发明人的以下发现完成的：

铜熔炼渣具有较高的附加值：铜熔炼渣成分复杂，除含有少量的铜、锌、硫、钴等贵金属外，还含有大量的铁、二氧化硅、氧化钙和部分氧化镁、三氧化二铝等。对铜熔炼渣进行处理，从中回收铜、铁等有价金属，能够使铜熔炼渣得到充分资源化利用，从而实现铜熔炼渣的价值最大化。

为了有效利用铜熔炼渣，传统上采用电炉锍化或者缓冷选矿工艺，电炉锍化工艺是将铜熔炼渣加入到电炉内，通过加入锍化剂和少量还原剂，利用电极加热将铜熔炼渣提温，铜熔炼渣中的铜以铜锍的形态沉降下来，与弃渣分离；缓冷选矿工艺是将铜熔炼渣置于渣包中，通过喷水使渣缓冷，经破碎后选矿得到铜精矿、铁精矿和弃渣。然而，传统的处理工艺弃渣含铜高（锍化处理在0.6～1%之间，选矿处理在0.3～0.4%之间），无法回收以氧化物形式存在于渣中的铜，渣中的铁无法得到有效回收利用，弃渣也无法得到有效利用。

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够从铜熔炼渣中高效回收铜、铁并实现剩余弃渣再利用的铜熔炼渣处理方法。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种铜熔炼渣处理方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将铜熔炼渣与第一造渣剂和第一还原剂混合，并进行第一还原处理，以便获得铜和第一熔炼渣；将所述第一熔炼渣与第二造渣剂和第二还原剂混合，并进行第二还原处理，以便获得铁和第二熔炼渣；以及将所述第二熔炼渣依次进行保温和制丝处理，以便获得无机纤维。根据本发明的实施例，利用本发明的铜熔炼渣处理方法能够有效地从铜熔炼渣中回收铜、铁，并且工艺简单、需能少、成本低、处理效率高、副产物利用价值高。

根据本发明的实施例，上述铜熔炼渣的处理方法还可以具有下列附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述第一还原处理是在1250-1350摄氏度下进行的。由此，可以提高第一还原处理的效率，进而可以进一步提高铜熔炼渣的处理效率。

根据本发明的一个实施例，所述第二还原处理是在1350-1450摄氏度下进行的。由此，可以提高第二还原处理的效率，进而可以进一步提高铜熔炼渣的处理效率。

根据本发明的一个实施例，于1450-1500摄氏度下进行所述保温处理。由此，保温效果好，有利于后续制丝处理的进行，进而第二熔炼渣利用率高，无机纤维的质量和产量好。

根据本发明的一个实施例，于贫化电炉中进行所述第一还原处理，于还原电炉中进行所述第二还原处理，于保温电炉中进行所述保温处理。

根据本发明的一个实施例，于贫化电炉中依次进行所述第一还原处理、所述第二还原处理和所述保温处理。由此，在一个设备中即可实现三个步骤，从而工艺流程简单，易操作，且成本低、易推广。

根据本发明的一个实施例，所述第一造渣剂和第二造渣剂的至少之一为选自石灰石和钢渣的至少一种。由此，可以提高第一还原处理和第二还原处理的效率，进而可以进一步提高铜熔炼渣的处理效率。

根据本发明的一个实施例，所述第一造渣剂为石灰石，所述第一熔炼渣的CaO含量为10-30重量%，FeO与二氧化硅的重量比为1.2～1.8，Cu含量为0.05重量%以下，并且所述第一熔炼渣的粘度为5泊以下。由此，可以保证第一还原处理的效率、粗铜品位和铜回收率。

根据本发明的一个实施例，所述第一还原剂为选自一氧化碳和煤粉的至少一种。由此，可以提高第一还原处理的效率，进而可以进一步提高铜熔炼渣的处理效率。

根据本发明的一个实施例，所述第二造渣剂为石灰石，所述第二熔炼渣中CaO与MgO重量之和为M1，二氧化硅与三氧化铝重量之和为M2，其中M1与M2的比例为0.6～0.8，并且所述第二熔炼渣中FeO的含量为8～15重量%，第二熔炼渣的粘度为10～25泊。由此，可以保证第二还原处理的效率和铁的回收率，进而可以进一步提高铜熔炼渣的处理效率。