[发明专利]一种含镁危废/固废的冶炼工艺

说明书

本发明公开了一种含镁危废/固废的冶炼工艺，包括以下步骤：S1预处理：用破碎机对含镁危废/固废进行破碎，破碎过程中依次加入铁粉、石灰和炉渣，得到固废混合物；S2制砖：向S1中所得固废混合物中加入其重量16～25％的水，然后用制砖机制成成型砖；S3向S2中所得成品砖中分别加入占其重量2～8％石灰石、1～4％的四氧化三铁、1～3％的蛇纹石、1～2％的工业氧化铝、1～2％的硅酸钠得熔炼料；S4熔炼：向熔炼炉中加入占成品砖重量5～20％的焦炭，然后将S3中所得熔炼料加入熔炼炉，开启熔炼炉。本发明的有益效果：能够保持正常的冶炼温度，使得燃料成本得以控制；制砖后只经过自然养护得到成品砖即进行熔炼，在自然养护过程，铁充分与空气反应生成更多的高价铁，能够提高铜的提取率。

技术领域

本发明涉及利用火熔法对含镁危废/固废进行无害化处理技术领域，具体涉及一种含镁危废/固废的冶炼工艺。

背景技术

现有技术中，火法熔炼(火熔法)是含镁危废/固废(固废或危废中还含有铜)无害化利用的先进技术之一，将原料烧结或制砖后加入熔融炉进行高温熔融还原，利用密度差分离得到的铜金属单质或含铜化合物以及FeO、SiO₂、CaO、MgO、AlO等组成的炉渣，从而回收有价金属铜。

通常含镁危废/固废来源于不同行业，相比硫化矿精矿而言，其成分复杂，有价金属铜含量低，杂质元素多，往往炉渣粘稠、炉料难下行、容易死炉。尤其当原料中MgO偏高时，会发生化学反应2MgO+SiO₂＝＝Mg₂SiO₄与MgO+FeO+SiO₂＝＝MgFeSiO₄，生成镁橄榄石与镁铁橄榄石，其熔点可超过1500℃，从而使得冶炼炉温升高，燃料成本增加；炉渣粘度增大，渣铜分离困难，排铜困难，使冶炼回收率降低；且当炉渣相粘度过大时易使炉内结瘤，从而导致局部过热，使炉体产生漏炉。

因此，基于以上提到的现有技术中的不足，需要提供新的解决方案。

发明内容

本发明要解决的问题是：针对现有技术中利用火熔法对含镁危废/固废进行无害化处理回收金属铜过程中，由于原料中MgO含量较高(一般7％以上)会发生一系列化学反应，生成镁橄榄石与镁铁橄榄石，使得熔炼炉温度提高，增加了燃料成本；同时炉渣的粘度增大，铜渣难以分离，使得金属铜回收率降低。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种含镁危废/固废的冶炼工艺，包括以下步骤：

S1预处理：用破碎机对含镁危废/固废进行破碎，破碎过程中依次加入铁粉、石灰和炉渣，得到固废混合物；

S2制砖：向S1中所得固废混合物中加入其重量16～25％的水，搅拌均匀，搅拌过程中同时加入占固废混合物重量10～15％的鹅卵石，然后用制砖机制成成型砖，然后在自然调节下养护2～5d得到成品砖；

S3配料：向S2中所得成品砖中分别加入占其重量2～8％石灰石、1～4％的四氧化三铁、1～3％的蛇纹石、1～2％的工业氧化铝、1～2％的硅酸钠得熔炼料；

S4熔炼：向熔炼炉中加入占成品砖重量5～20％的焦炭，然后将S3中所得熔炼料加入熔炼炉，开启熔炼炉开始冶炼。

进一步地，按重量计，含镁危废/固废：铁粉：石灰：炉渣＝5～10：1～3：1～3：1～3。

进一步地，鹅卵石的粒径范围为5～8cm。

进一步地，按重量计，焦炭的焦率为10～18％。

进一步地，本发明中采用的含镁危废/固废中MgO的含量为8～15％。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1)本发明中加入的石灰(氧化钙)，可以促进以下化学反应的发生：