[发明专利]一种火法炼铜炉渣的处理方法

说明书

本发明属于火法炼铜技术领域，公开了一种火法炼铜炉渣的处理方法，包括：(1)将火法炼铜炉渣与还原剂混合，得到待处理料；(2)在未密闭的空间内，将待处理料加热至1800℃以上，得到液态的铁水、无害渣和含铅与锌的混合气态物，所述含铅与锌的混合气态物遇氧气氧化后分离得到氧化锌和氧化铅的混合粉料。(3)所述无害渣经过高压雾化水汽淬处理得到粒化渣。本发明得到的粒化渣呈玻璃态，其性能高度稳定，其既不溶于水体，也不会被自然界中的弱酸性水浸溶，安全性极高，可以广泛应用于微粉及建材行业中；铜渣中的铁、锌与铅也均得到了有效地回收利用。本发明提供的方法为火法炼铜炉渣的综合利用开辟了一条新途径。

技术领域

本发明属于火法炼铜技术领域，具体涉及一种火法炼铜炉渣的处理方法。

背景技术

我国是有色金属的生产和消费大国，数据显示，仅2016年我国铜冶炼量就超过800万吨，而80％铜的冶炼主要是通过火法制备的，火法冶炼中必然会产生炉渣，由此仅对应2016年的800万吨铜冶炼量就将产生超过1500万吨的火法炼铜炉渣。

铜渣中有很多可利用的组分，诸如Fe、CaO及SiO₂等；同时也含有很多重金属，诸如铅、锌等。因此，铜渣若长期堆放不加以处理，不仅浪费资源，而且重金属的毒性也会严重污染环境。

从70年代开始，国内不少单位对火法炼铜炉渣的综合利用方法进行了深入地研究，到目前为止，已经取得了一批可喜的成果，如：生产铜渣磨料作防腐除锈剂、生产铜渣水泥等。然而，这些方法中形成工业规模的还不多，如：回转窑工艺，该工艺是对火法炼铜炉渣还原后磁选提取铁，但其煤耗高，还原得到的磁性渣粉磨困难、电耗高，铁的回收率一般不超过70％，且磁选过程中产生难以处理的废水，经济效益不高且不环保。同时，提取铁后的残渣中仍然含有铅、锌等重金属成分，没有从根本上解决企业的环保问题。因此，如何解决好铜渣的高效回收利用问题便成了当务之急。

现有技术中，中国专利文献CN102586609A公开了一种综合利用铜渣的方法，该方法利用热态铜渣，在炉内贫化提铜、还原提铁的基础上，用余渣生产出无机铜渣纤维，实现了铜渣的高效无废利用。然而，火法炼铜炉渣中一般均含有一定量的重金属铅，上述技术中没有对余渣中的铅成分进行分离处理。因此，该方法利用余渣生产出的无机铜渣纤维中不可避免地含有铅成分。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的火法炼铜炉渣综合利用后仍存在铅污染的问题，从而提供一种工艺简单且铜渣中有价组分铁、铅与锌能分别回收利用的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种火法炼铜炉渣的处理方法，包括如下步骤：

(1)将火法炼铜炉渣与还原剂混合，得到待处理料；

(2)将所述待处理料加热至1800℃以上，得到液态的铁水、无害渣和含铅与锌的混合气态物，所述含铅与锌的混合气态物遇氧气氧化后分离得到氧化锌和氧化铅的混合粉料。

(3)所述无害渣经过汽淬处理得到粒化渣。

进一步地，步骤(2)中，所述加热为高温电弧加热。

进一步地，步骤(3)中，所述汽淬处理为高压雾化水汽淬处理。

进一步地，步骤(1)中，火法炼铜炉渣与还原剂混合前还包括对所述火法炼铜炉渣进行选铜处理。

进一步地，步骤(1)中，所述还原剂为含碳还原剂。

进一步地，所述含碳还原剂为瓦斯灰、无烟煤、焦粉、焦炭、兰碳中的一种或几种。

进一步地，步骤(1)中，所述火法炼铜炉渣中铁的含量与还原剂中碳的含量比为(3～4)：1。

进一步地，步骤(2)中，所述含铅与锌的混合气态物遇氧气氧化后得到氧化锌、氧化铅，一次除尘，经过降温，二次除尘后，得到氧化锌和氧化铅的混合物。