[发明专利]一种铜渣的高效环保回收方法

说明书

本发明公开了一种铜渣的高效环保回收方法，包括以下步骤：1)将铜渣干燥后研磨成粉状，经筛目过滤获得铜渣粉末；2)向铜渣粉末内加入氢氧化钠溶液，均匀混合，混合后在热球磨中反应，温度为153‑210℃，在预设时间后，倒出静置，固液分离后，获得硅酸钠和滤渣；3)将步骤2中的滤渣放入焙烧机内，升温至焙烧温度的同时向机内加入工业废气CO气体，进行还原反应，在预设时间后倒出，利用磁选分离，获得铁和熔渣。本发明向铜渣内加入氢氧化钠溶液配合热球磨，加快破坏铁橄榄石结构，与氢氧化钠反应可生成硅酸钠，回收硅元素，还可避免絮凝性凝胶硅的产生。

技术领域

本发明涉及回收铜渣工艺，尤其涉及一种铜渣的高效环保回收方法。

背景技术

铜渣是炼铜过程中产生的渣，主要是在铜精矿造铳熔炼过程中产生的，铜渣的典型成分是Fe为30％～40％,Cu为0.2％～5％,SiO2为35％～40％,A12(h和Ca0含量都在10％以下,还有少量的锌、镣、钻等金属元素，可见，铜渣中铁的含量很高。

但是，目前中国国内对铜渣中铜的利用率不到12％，铁的利用率更到1％，大部分铜渣被堆存在渣场，既占用土地又污染环境,也是资源的巨大浪费，己成为阻碍铜冶炼企业持续发展的重要因素。如果能把铜渣中的铁全部回收利用，不但解决了铜渣堆存的环境污染问题,同时还能给炼铁行业提供一种新的原材料，降低炼铁成本，使铜冶炼企业实现持续发展和循环经济的要求，但现有的铜渣回收方法大多直接采用浓硫酸多次浸出，产生絮凝性凝胶硅，且有价金属回收效果不理想，且现有的铜渣回收方法大多只回收有价金属，而忽略硅元素。

发明内容

本发明为了解决现有技术的上述不足，提出了一种铜渣的高效环保回收方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种铜渣的高效环保回收方法，包括以下步骤：

1)将铜渣干燥后研磨成粉状，经筛目过滤获得铜渣粉末；

2)向铜渣粉末内加入氢氧化钠溶液，均匀混合，混合后在热球磨中反应，温度为153-210℃，在预设时间后，倒出静置，固液分离后，获得硅酸钠和滤渣；

3)将步骤2中的滤渣放入焙烧机内，升温至焙烧温度的同时向机内加入工业废气CO气体，进行还原反应，在预设时间后倒出，利用磁选分离，获得铁和熔渣，从铜渣中回收铁和铜的关键是破坏其中铁橄榄石结构，使铁和硅的氧化物分离，在破坏铁橄榄石结构之前，先将铜渣磨碎，加大与氢氧化钠溶液反应的接触面积，使其加快反应，铁橄榄石的主要成分为FeO·SiO₂，利用二氧化硅与氢氧化钠反应且氧化亚铁不与氢氧化钠反应的特性，将二氧化硅反应生成硅酸钠见方程式(1)，硅酸钠又名水玻璃，工业用途极为广泛，在破坏结构的同时，回收硅元素，从而破坏铁橄榄石结构，在热球磨中反应，加快破坏铁橄榄石结构的同时，还能避免絮凝性凝胶硅的产生，将硅酸钠和滤渣分离后，再利用工业废气CO还原铁和其余有价金属，见方程式(2)，其中M为铜、锌、铁、钴；

方程式如下：

SiO₂+2NaOH＝Na2SiO₃+H2O (1)；

MO+CO→M+CO₂ (2)；

CO₂+Ca(OH)₂＝CaCO₃↓+H₂O (3)。

优选的，还包括步骤4，将步骤3中生成的气体通入石灰中，气体进气流量速率为2-4mL/min，将生成的CO₂利用石灰进行回收，见方程式(3)。

优选的，步骤1中，在微波辐照的条件下，进行热球磨反应，微波频率为2500～4000GHz，利用微波强化及强化碱溶解反应，极大地破坏铜渣中铁硅酸。