[发明专利]一种从高杂质铜冶炼渣中回收铁、铜以及硅的方法

说明书

技术领域

本发明涉及资源回收环保技术领域，尤其是涉及一种从高杂质铜冶炼渣中回收铁、 铜以及硅的方法。

背景技术

在铜冶炼行业内，从硫化铜精矿提铜通常采用火法冶金的方法，其流程一般为：硫 化铜矿石→采选工序→铜精矿→熔炼工序→冰铜+熔炼渣→吹炼工序→粗铜+吹炼渣→ 阳极精炼工序→阳极铜→电解精炼工序→高纯阴极铜。

铜冶炼渣包括在铜冶炼生产过程中产出的多种渣，绝大部分是熔炼渣，还有少部分 的吹炼渣等等。其中铜熔炼渣主要包括0.90％～3.0％的Cu，35％～44％的Fe，25％～35％的 SiO₂。

现今的铜冶炼渣处理目的是回收铜冶炼渣中的铜元素，产出铜元素含量较高的渣精 矿(一种从渣中回收产生的铜精矿)，铜冶炼渣中原有的铁、硅等残留在尾矿中，作为固 体废弃物应用在建筑行业等行业中。随着技术进步，个别前沿专利技术提出改进型铜冶 炼渣处理方法，在产出渣精矿的同时，产出铁精矿和较高SO₂含量的含硅产品。

众所周知，铜冶炼渣里还包括铅、锌、砷、锑、铋和/或锡等杂质元素。这部分杂 质元素来源于投入熔炼炉的铜精矿。从整个铜冶炼流程的元素平衡角度计算，在冶炼过 程中，原料铜精矿中的杂质元素很大部分进入了铜冶炼渣中，其中，进入铜熔炼渣中的 杂质元素比例最大。

这部分杂质元素，一方面，影响后续铜冶炼渣处理后所产出的铁精矿和含硅产品的 质量和纯度，例如：铅、锌、砷、锑、铋以及锡等杂质元素是铁精矿中严格限制含量上 限的元素种类，国标中对铁精矿中的杂质元素含量进行了严格的分级要求，杂质元素会 对炼铁过程和炼钢过程产生非常显著的消极影响，严重影响生产过程、设备寿命以及产 品质量等等。

另一方面，提及杂质元素，行业技术人员习惯性的思维是“坏的东西，尽量除去的 东西”，殊不知，换个思维角度，这部分杂质元素也是一种可以产生经济效益的资源。 如果铜冶炼企业将这部分杂质元素较好地回收，然后以金属产品的形式外售，与外售阴 极铜板一样，也可以产生显著的经济效益。目前，还未有现有技术提出对铜冶炼渣中的 这部分杂质元素进行回收。

综上，目前的铜冶炼渣处理方法，以及前沿专利技术中提及的改进型铜冶炼渣处理 方法，均未考虑铜冶炼渣中所含的大量杂质元素的问题。这部分杂质元素既给现有的产 品质量带来很大的消极影响，耗费大量资源以及能源，提高了铜冶炼企业的生产成本， 又没有发挥其本身所固有的经济价值，没有为铜冶炼企业带来应有的经济效益，一边是 成本升高，一边是没有产出经济效益，两边相加，给铜冶炼企业的经济盈利空间带来了 显著的消极影响，降低了铜冶炼企业的盈利能力。

再者，近年来，随着铜冶炼行业飞速发展，老冶炼厂和新建冶炼厂挖潜改造使铜产 量增加较快，而且这种趋势还会一直持续下去，造成优质铜精矿的供应变得越来越紧张。 对于买矿企业来说，采购优质的铜精矿比采购含杂质高的铜精矿成本要高得多。因此， 铜冶炼企业从自身效益出发，采购的原料变得越来越复杂，杂质成分越来越高，主要有 铅、锌、砷、锑、铋、锡等杂质元素。杂质含量高的铜精矿比优质的铜精矿价格要便宜 一定程度，杂质含量越高，铜精矿越便宜。这些高杂质铜精矿投入生产后，进一步地提 高了铜冶炼渣中的杂质元素含量。根据上述，换个思维角度，杂质元素也是一种资源， 也可以产生经济效益，如果铜冶炼企业以较低的价格采购高杂质铜精矿，然后，再将其 中所含的杂质元素以金属产品的形式外售，产出经济效益，一进一出，两头结合，既降 低了原料成本，又增加了额外的经济收入，这将显著地提高铜冶炼企业的盈利能力，这 对于目前低迷的铜冶炼行业来说将是一个具有很大吸引力的经营模式。

因此，如何将铜冶炼渣中的杂质元素脱除以利于产出纯度更高质量更好的下游产 品，同时将杂质元素回收以金属产品的形式外售，为铜冶炼企业带来经济效益，提高铜 冶炼企业的盈利能力，同时减少资源浪费，减少环境污染是本领域技术人员亟需解决的 技术问题。

发明内容

基于上述说明，本发明的目的在于提供一种从高杂质铜冶炼渣中回收铁、铜以及硅 的方法，该方法能够将铜冶炼渣中的杂质元素脱除以利于产出纯度更高质量更好的下游 产品，同时将杂质元素回收以金属产品的形式外售，为铜冶炼企业带来经济效益，提高 铜冶炼企业的盈利能力，同时减少资源浪费，减少环境污染。

为解决上述的技术问题，本发明采用如下技术方案：