[发明专利]处理铜渣的系统和方法

说明书

本发明公开了一种处理铜渣的系统和方法，该系统包括：氧化脱砷焙烧装置，所述氧化脱砷焙烧装置具有铜渣入口、氧气入口、低砷焙烧渣出口和第一含砷烟气出口；混合成型装置，所述混合成型装置具有低砷焙烧渣入口、还原煤入口、粘结剂入口和混合球团出口，所述低砷焙烧渣入口与所述低砷焙烧渣出口相连；磁化焙烧装置，所述磁化焙烧装置具有混合球团入口、磁化焙烧渣出口和第二含砷烟气出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；磨选磁选装置，所述磨选磁选装置具有磁化焙烧渣入口、铁精矿出口和含铜尾矿出口，所述磁化焙烧渣入口与所述磁化焙烧渣出口相连。采用该系统实现了铜渣脱砷和铜及含锌粉尘脱砷，显著提高了铁精矿及含锌粉尘的附加值。

技术领域

本发明属于冶金固废处理领域，具体而言，本发明涉及处理铜渣的系统和方法。

背景技术

铜渣是炼铜过程中产生的尾渣，冶炼1吨精铜的同时会产生2.2吨铜渣，我国炼铜炉渣产量大，年产150万吨左右。铜渣的大量堆积会带来严重的水体污染和土壤污染，因而加强铜渣的综合利用非常重要。铜渣主要成分为铁氧化物和二氧化硅，主要物相是铁橄榄石以及少量磁铁矿。

目前对铜渣的利用研究主要集中在提取铜渣中的有价金属铁、锌和铅，采用的方法有选矿法、火法冶炼、湿法冶炼等技术手段，其中，转底炉直接还原是目前最有前景的处理铜渣的火法冶炼方法，将铜渣通过直接还原可以回收其中的铁、锌和铅，但是此工艺存在火法冶炼能耗高的通病。中国专利CN101591718A公开了铜渣在转底炉内的还原处理温度为1100～1350℃，可见，铜渣转底炉直接还原的温度至少在1100℃以上。

砷是钢的有害元素，砷易在钢的晶界处偏聚，会引起成分严重偏析，破坏金属基体的连续性，影响钢的脆性，使钢的延伸率、断面收缩率及冲击韧性降低，并使钢的焊接性能变差。以碳素钢为例，一般要求砷含量低于0.045wt％。含砷铜渣中的砷通过直接还原处理也会进入到最终铁产品中，使铁中砷含量超标(砷含量高达0.30wt％)，使得该产品市场面窄难以利用。此外，部分氧化砷会挥发进入含锌粉尘中，影响锌的回收。

铜渣经过直接还原工艺得到的含铁产品中含铜0.2～0.8wt％，作为电炉炼钢原料时，由于铜为杂质元素，在炼钢精炼过程中，铜作为一种有害元素存在，它会形成低熔点的化合物，并聚集在晶界上，导致钢材产生热脆，因此限制了铜渣的使用范围。以优质碳素钢为例，一般要求铜含量低于0.25wt％，因而这种含铜铁产品只能作为配料或折价进行销售。作为耐候钢原料时，由于受到市场需求的限制，产品优势也不明显。

由此，急需寻找一种清洁冶炼处理铜渣的新技术。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理铜渣的系统和方法。采用该系统实现了铜渣脱砷和铜及含锌粉尘脱砷，显著提高了铁精矿及含锌粉尘的附加值。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理铜渣的系统，根据本发明的实施例，该系统包括：

氧化脱砷焙烧装置，所述氧化脱砷焙烧装置具有铜渣入口、氧气入口、低砷焙烧渣出口和第一含砷烟气出口；

混合成型装置，所述混合成型装置具有低砷焙烧渣入口、还原煤入口、粘结剂入口和混合球团出口，所述低砷焙烧渣入口与所述低砷焙烧渣出口相连；

磁化焙烧装置，所述磁化焙烧装置具有混合球团入口、磁化焙烧渣出口和第二含砷烟气出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；

磨选磁选装置，所述磨选磁选装置具有磁化焙烧渣入口、铁精矿出口和含铜尾矿出口，所述磁化焙烧渣入口与所述磁化焙烧渣出口相连。