[发明专利]一种含铜固废资源化利用的富集熔炼方法

摘要

一种含铜固废资源化利用的富集熔炼方法，含铜固废在石灰溶液中通入氧气氧化转化，转化渣与其他含铜固废配料混合，使混合物料的水分、铜含量和FeO∶SiO2∶CaO质量比分别保持在要求范围，同时加入淀粉后制备砖块，将混合料砖块与焦炭交替加入到熔炼炉中，通入富氧空气进行富集熔炼，熔炼产出的重相熔体控制冷却制度分离产出粗铜与冰铜，熔炼渣在烟化炉中造锍贫化和烟化分别回收铜和锡，熔炼渣再磨细后选矿进一步回收铜。本发明的核心首先是硫酸钙作为新型固硫剂，其次是采用淀粉同时作为粘结剂和还原剂，再次是通过控制熔炼渣中铜含量实现含铜固废的无害化与资源化利用，最后是采用造锍贫化和烟化过程实现熔炼渣中铜和锡的回收。

主权项

一种含铜固废资源化利用的富集熔炼方法，其特征在于包括以下步骤：（1）石灰加压氧化浸出配制摩尔浓度为0.5～2.0mol/L的石灰溶液，按按液体体积L与固体重量kg之比的液固比为2～4∶1加入含铜固废，将混合料浆加入到高压反应釜中，控制反应温度100～200℃和氧分压0.1～1.0MPa条件下反应1.0～3.0h，反应完成后降温至60℃并液固分离，转化渣送下一步配料，转化液返回使用；（2）配料制砖转化渣与其他含铜固废配料，使混合物料中FeO∶SiO2∶CaO质量比保持在（1.0～1.5）∶1.0∶（0.4～0.6），同时使混合物料的水分和铜含量分别控制在15.0～25.0%和40.0～60.0%，然后再配入混合物料质量1.0～5.0%的淀粉，然后将其制备成规格为长×宽×高=200×120×100mm的砖块，自然堆放1～3天后即作为合格炉料入炉熔炼;（3）还原熔炼上述合格砖块和焦炭按照重量比1∶0.10～0.25的比例交替加入到熔炼炉中，通入浓度为26.0~40.0%的富氧空气熔炼，通过控制熔炼渣中铜的质量百分含量为2.0～4.5%，使锡和锌分别富集于熔炼渣和烟尘中，熔炼周期为1.5～3.0h，熔炼产出的重相熔体和熔炼渣周期性放出并分别盛放于铸铁锭模中，熔炼渣送后续造锍贫化，熔炼烟气经过收尘后用氢氧化钠溶液淋洗后达标排放；盛放于铸铁锭模中的重相熔体采用吹风方式冷却，控制吹风量为50～100m3/min和吹风时间为15～90min，当重相熔体表面温度为650～850℃时，重相熔体熔析产出粗铜与冰铜两相，保持熔体表面温度为500～650℃时趁热分离，粗铜进一步精炼提纯，熔炼渣进一步造锍烟化；（4）造锍贫化与烟化盛放于铸铁锭模中的液态熔炼渣直接加入烟化炉，按熔炼渣和粉煤质量比1∶0.25～0.40加入粒度过200目的粉煤，同时加入熔炼渣重量比例1.0‑5.0%的高硫低铜含铜固废进行造锍贫化，保持空气量为100～300m3/min吹炼90‑120min，气体收尘得到的烟尘为回收锡的原料，烟化渣放入V型渣槽中冷却，V型渣槽底部为冰铜，V型渣槽顶部的渣作为水泥原料出售。