[发明专利]一种黄铜炉渣回收再利用工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属冶炼废渣固体废弃物的回收处理领域，具体涉及一种黄铜炉渣回收再利用工艺。

背景技术

火法冶金是利用矿石冶炼生产铜的工艺之一，冶炼每吨铜产品所产出的炉渣约为3~5吨，渣的数量随着铜冶炼生产量的增加而增加。而黄铜炉渣一般含铜25~35质量%，锌35~45质量%，其中还含有大量的氧化锌，是一种高品位的二次资源，在环保要求日益严格和矿产资源日趋贫乏的今天，铜渣的综合回收与利用己引起了人们的关注。现有的铜炉渣处理技术包括如下几种：

（1）火法处理

专利CN201110382137将含铜炉渣经破碎，再与还原剂、助还原剂混匀置于隧道窑中还原，还原产物冷却后进行破碎，经磨矿磁选得到含铜粉末铁及尾渣，得到的含铜粉末铁可直接作为冶炼耐候钢的原料。专利CN201110227467将低含量有色金属物料进行干燥预处理，再高温预热，然后加入氯化盐高温氯化焙烧，接着除矿物粉尘、冷却，最后湿式捕集回收有价金属氯化物。火法能够有效提取炉渣中的金属，但能耗较高，且不能较有效分离各种金属。

（2）制作水泥或陶瓷原料

专利CN86108100利用石灰和液态渣激发低活性铜炉渣的活性，再配上硅酸盐水泥熟料和石膏，混合均匀并研磨后到一定细度后制成硅酸盐铜渣水泥。专利CN200710158300将活性较低的铜炉渣少量掺入水泥混合材料中，配以石灰、粉煤灰、复合激发剂、水泥增强剂激发铜炉渣活性，再制成彩色水泥。专利CN00119613将铜炉渣粉碎后加入添加剂并混合均匀，制成粉末原料，压制成型后煅烧成红色陶瓷制品，耐磨性、抗折强度、成瓷效果由于普通陶瓷。铜炉渣虽然可以作为制作水泥或陶瓷原料，但原料中的铜没有得到有效的回收，产品的附加价值较低。

（3）采用浮选法处理

专利CN201310085928将铜炉渣进行一段磨矿，两段浮选多次、分阶段的提取冶炼炉渣中的铜，使炉渣中铜含量降低，并且达到弃渣标准。专利CN201310034806，在炼铜炉渣的料浆中，加入无机铵盐、硫化钠和异戊醇至矿浆的pH值为8~9，再按矿浆中固体质量的0.1~0.3‰的量，加入异丁基黄药，经常规浮选后，即得到铜精矿。专利CN201210104544首先对黄铜炉渣进行破碎、磁选、水洗和烘干预处理；然后在有芯工频感应炉中熔炼并造渣除铁；最后再对黄铜液进行包括脱氧、高温和细化处理在内的精炼处理回收黄铜锭。采用浮选法能够富集回收铜炉渣中的铜，使其成为精铜矿，但其中的铜要经过回炉重新熔炼才能回收，能耗较高，还需要对浮选后矿浆进行处理。

（4）湿法冶金法处理

专利CN200810018746先将铜炉渣高温灼烧并粉碎，然后用盐酸浸取，用硫酸补充酸度继续溶解氧化铜及沉淀钙，再加水固液分离，液相用氢氧化钠调节pH除铁，加入氟化钠加热除钙镁，然后用氢氧化钠沉淀铜得到氢氧化铜，再加入盐酸溶解结晶制备氯化铜，产品纯度达99%以上。湿法冶金的能耗较火法低，且能够有效去除铜炉渣中的其它杂质金属，回收的铜盐产品纯度较高。

综上所述，现有技术中，尽管有多种关于黄铜炉渣处理的方法，但对于黄铜炉渣的处理，但通常只对铜进行较有效的回收，并未能将其中含量较高的锌成分进行合理回收，因此，开发一种能同时有效回收黄铜炉渣中铜成分和锌成分的方法，十分有意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服关于黄铜炉渣回收利用的缺陷和技术不足，提供一种黄铜炉渣回收再利用工艺，通过该工艺可以以碱式氯化铜及碱式氯化锌的形式有效地回收黄铜炉渣中含量较高的铜成分及锌成分。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种黄铜炉渣回收再利用工艺，包括如下步骤：

S1.酸浸

将盐酸溶液加入到黄铜炉渣中，搅拌，过滤，得到的滤液作为生产碱式氯化铜的铜锌混合酸液；

S2.合成碱式氯化铜

S21.调节步骤S1.得到的铜锌混合酸液的pH，除杂，得到除杂后的铜锌混合液；

S22.将步骤S21.得到的除杂后的铜锌混合液与含氨碱液反应，反应温度控制在60~90℃，pH控制在3.8~5.0，过滤，漂洗干燥，得碱式氯化铜，并将滤液作为生产碱式氯化锌的含铜锌母液；

S3.合成碱式氯化锌

往步骤S22.得到的含铜锌母液中加入锌粉进行置换反应，过滤除去杂铜，收集滤液，控制滤液氨氮浓度保持在10~40g/L之间，锌与氨氮的质量比大于2.33，并将滤液与强碱液反应，过滤，漂洗干燥，得碱式氯化锌。