[发明专利]一种固废硫酸钙的资源回收再利用工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及固体废物资源综合利用技术领域，具体地讲是一种固废硫酸钙的资源回收再利用技术。

背景技术：

目前，随着人们环保和节能意识的提高，固体废物的处理与循环利用变得越来越重要，尤其是冶炼厂产生的固废硫酸钙含有金、银、铜、铅等有害杂质，属于危险固废，危害更大；目前，对固废硫酸钙的处置方法是水泥厂作为水泥添加剂，但存在硫酸钙中含有的金、银等有价金属不能被有效回收的问题，造成资源浪费，也不环保。

发明内容：

本发明的目的是提供一种固废硫酸钙的资源回收再利用工艺，主要解决现有的硫酸钙处理难度大、环境污染严重、资源不能综合利用等问题。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：一种固废硫酸钙的资源回收再利用工艺，包括如下工艺步骤：

a分解：固废硫酸钙与碳素（煤）按一定比例混合（CaSO₄:C＜2:1），与其他原辅料混配后送入冶炼炉，控制温度＞1100℃，硫酸钙分解为氧化钙和二氧化硫：CaSO₄+2C=CaS+2CO₂、CaS+3CaSO₄=4CaO+4SO₂、2CaSO₄+C= 2CaO+2SO₂+CO₂；

b造渣：硫酸钙分解生成的氧化钙参与造渣反应，以硅酸钙（2CaO·SiO₂）形式进入冶炼炉渣中，造渣反应式为：2CaO+SiO₂=2CaO·SiO₂；

c二氧化硫回收或处理：硫酸钙分解生成的二氧化硫随冶炼烟气进入烟气回收或处理系统处理，达标处理后经尾气排放烟囱外排；

d金、银回收：硫酸钙中的金、银通过捕收剂（铜、铅等）经火法冶炼系统捕集回收。

本发明的一种固废硫酸钙的资源回收再利用工艺与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步，1、代替辅料石灰石造渣，减少辅料的加入量，节约生产成本；2、资源综合利用率高，金、银等有价元素都得到了回收利用；3、处理成本低，具有很高的经济价值；4、解决环保问题，符合环保要求，硫酸钙在碳素（煤）的存在条件下分解成氧化钙和二氧化硫，氧化钙代替辅料石灰石造渣，以硅酸钙形式进入冶炼炉渣中，二氧化硫通过烟气处理系统回收或处理，金、银等有价元素通过捕收剂捕集回收，从而实现资源综合回收利用和无害化处理。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合实施例详细说明本发明。

实施例1：硫酸钙以含有如下主要元素为例，其元素含量如表1：

表1

采取如下工艺步骤：

a、配料：固废硫酸钙与碳素（煤）、外购混合铜精矿、自产渣精矿、烟灰混合，固废硫酸钙与煤的比例为3:1，混合物料中铜品位为15.42%，硫品位为25.50%，砷品位0.83%，铅品位1.65%，控制炉渣Fe/SiO₂比为1.9，具体配矿比例如表2，混合后送入底吹熔炼炉；

 b造锍熔炼：混合物料进入底吹熔炼炉，通入氧气和空气，控制冰铜面1000mm，温度1120℃，物料在底吹炉内自热熔炼，硫酸钙分解为氧化钙和二氧化硫，氧化钙参与造渣反应，以硅酸钙形式进入炉渣中，产生的铜锍经吹炼、精炼后铸成阳极板，通过电解系统电解得到产品阴极铜和阳极泥，二氧化硫由烟气回收系统回收制酸；

c烟气回收：底吹炉产生的高温烟气经余热锅炉回收余热、电收尘器收尘、脱硫塔脱硫制酸达标处理后，进入尾气排放烟囱外排，电收尘器收集的烟尘灰作为原料返回系统配料；

d炉渣处理：自然冷却后的炉渣经两段破碎、两段球磨，采用一粗、二扫、二精的浮选流程，选出铜精矿，浮选尾矿进入磁选系统，选出铁精矿，铜精矿脱水后返回生产系统配矿，铁精矿经过过滤机过滤脱水后外售，尾矿作为建筑材料外售。

硫酸钙在碳素（煤）的存在下分解为氧化钙和二氧化硫，代替辅料石灰石参与造渣反应，本工艺适用于需要添加辅料石灰石参与造渣的火法冶炼系统。

表2

在火法冶炼系统中，利用固废硫酸钙分解生成的氧化钙代替辅料石灰石造渣，火法冶炼系统可以是需要添加辅料石灰石参与造渣的任何火法冶炼系统，包括铜冶炼系统、铅冶炼系统等。