[发明专利]一种基于RH炉多气氛真空处理的铜渣综合利用方法

说明书

本发明提供了一种基于RH炉多气氛真空处理的铜渣综合利用方法，该方法包括以下步骤：(1)装料；开启RH炉真空泵以及煤氧枪；(2)进液管吹惰性气体，回收易挥发杂质组元；(3)铜渣内吹氧化性气体进行适当过氧化处理，脱硫并回收金属铜；(4)铜渣内喷吹还原性物质的进行适当过还原处理，回收铜、镍与钴；(5)真空处理结束，完成熔融金属铜与铁硅渣的分离；(6)铁硅渣倒入具有惰性和氧化性两类气氛的盛渣罐中处理。本发明采用RH炉多气氛真空循环搅拌处理以及液态金属铜捕集，通过调渣剂调渣、真空处理、分阶段氧化与还原气氛构造等手段，彻底分离回收铜渣中锌、铅等易挥发物质与铜、镍、钴等相对铁易还原组元，完成对铜渣的综合利用。

技术领域

本发明涉及冶金资源综合利用领域，具体涉及一种基于RH炉多气氛真空处理的铜渣综合利用方法。

背景技术

铜渣是火法炼铜工艺中产生的极有价值的冶金二次资源，特别是铜渣中铁、铜、铅、锌等资源较为丰富，具备很高回收价值。目前，我国每年产生1500多万吨铜渣，而大量铜渣仍无法综合利用堆存在渣场，既占用土地也污染环境。随着环境保护要求的提高以及矿产资源的日益枯竭，如何回收和利用铜渣具有十分重要的意义。

电炉贫化或者铜渣选矿回收铜后的铜渣中铜含量仍达到0.2％～0.6％，且大部分以硫化物形式存在，在对铜渣磁选提取四氧化三铁或者还原制备金属铁时，有害元素铜、硫等很容易进入四氧化三铁矿或者金属铁中，既浪费了宝贵的铜资源同时也影响了铁资源的回收，导致无法实现其综合利用。申请号为201410345197.2的中国专利公开了“一种利用铜渣还原铁水直接冶炼含铜抗菌不锈钢的方法”，提出直接将铜渣中的铜、镍作为合金化元素制备含铜不锈钢，由于含铜不锈钢的市场需求量非常少，且存在严格的含铜钢的循环利用制度，根本无法满足每年1500万吨排放量的铜渣综合利用要求。由此可见，要实现铜渣的综合利用，必须解决铜渣中铜、硫、钴、镍等对铁资源回收产生影响的组元的彻底分离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于RH炉多气氛真空处理的铜渣综合利用方法，彻底地将铜渣中的铅、锌、镍、钴等组元分离回收，以利于铜渣中铁资源的回收，实现铜渣的综合利用。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于RH炉多气氛真空处理的铜渣综合利用方法，包括以下步骤：

(1)装料

将熔融铜渣、熔融金属铜与适量的调渣添加剂装入带感应加热装置的盛铜容器内，静置分层；熔融铜渣位于上部，熔融金属铜位于下部，将熔融金属铜与熔融铜渣温度控制在1250℃～1450℃；然后将RH炉的进液管和出液管浸入到所述盛铜容器的熔融铜渣内，但不接触熔融金属铜；开启RH炉真空泵将真空室抽成真空，所述盛铜容器中的熔融铜渣沿所述进液管和所述出液管内的空腔通道上升流入所述真空室内，启动真空室内煤氧枪开始加热真空室内铜渣；

(2)真空处理铜渣，回收易挥发杂质组元

向所述进液管内的熔融铜渣吹入带压的惰性驱动气体，然后在气体压差及驱动气体的带动下，所述盛铜容器中的熔融铜渣不断地由所述进液管上升流入所述真空室内，然后所述真空室内的熔融铜渣再通过所述出液管流下返回至所述盛铜容器内；同时，所述真空室内的熔融铜渣中的易挥发杂质组元以硫化物形态和单质形态直接挥发，完成易挥发杂质组元的分离过程，挥发气体进入与所述RH炉连通的冷凝器被冷凝，得到易挥发杂质组元的硫化物、氧化物与单质的混合物；

(3)适当过氧化处理

处理完铜渣中易挥发杂质组元的分离后，继续保持铜渣的循环流动，并向所述进液管内的熔融铜渣吹送氧化性气体，使铜渣中的硫化亚铜与铜渣中形成的氧化物反应生成液态金属铜，在密度差作用下，生成的液态金属铜被盛铜容器底部的液态金属铜捕集，同时，铜渣中其它硫化物在氧化性气氛中生成二氧化硫完成脱硫；

(4)适当过还原处理