[发明专利]从富钙材料回收金属

说明书

本文提供一种从富钙含铁材料(8)回收一种或多种金属的方法，包括(a)从所述富钙含铁材料(8)一次或多次地浸出(1)钙来获得钙贫化的含铁材料(13)；和(b)使该钙贫化的含铁材料(13)经受火法冶金处理(3)来从所述钙贫化的含铁材料(13)回收一种或多种金属(17)。

发明领域

本发明涉及通过火法冶金处理从富钙含铁材料回收有价值金属，并且更特别地涉及包括在火法冶金处理前从富钙含铁原材料去除钙的方法。

发明背景

一些钢厂使用含有钒和其他残余金属的铁矿石。在炼钢工艺过程中这些金属和其他有色金属氧化物通常最终在炉渣中。由于这种炉渣含有已被证明对环境有害的所述金属氧化物残余物的事实，通常将其填埋而不用作产品。回收这些有价值金属的常规方式是使所述炉渣经受熔炼。

在熔炼工艺过程中大多数铁氧化物和钒氧化物(与其他痕量合金化金属一起)在还原剂(通常为含碳无烟煤、焦炭或金属性还原剂，通常为Al、FeSi或任何其他还原物质)的存在下被还原为金属相。通常熔炼容器是电弧炉(交流电或直流电型)。在熔炼工艺过程中其他未还原的氧化物形成炉渣，在此炉渣中氧化钙使炉渣的液相线温度高，并且为了熔炼炉渣可需要到炉的总固体进料的多达24％w/w二氧化硅熔剂。这个量反映熔剂混合物仅由石英组成的情况，并且进料材料的钙含量按CaO计算为45％w/w。

与使用熔剂材料有关的缺点之一是由熔剂材料产生的杂质最终在获得的产物中。在这种情况下，当使用二氧化硅熔剂时金属产物硅含量将较高。这是由于与所形成的金属的量相比更高的氧化硅输入至炉中，无论使用的熔剂量，它都大致保持在相同水平。通常供应至系统中的一些百分比的硅报告为金属相。因此当输入硅的吨数较高时虽然形成组分的剩余金属保持相同，但是金属硅含量同样较高。

来自熔炼的金属相转到转化步骤，转化步骤中钒和其他有价值金属被选择性地氧化为炉渣。进一步用盐焙烧处理炉渣。在盐焙烧中钙进一步(特别地与钒)形成不溶盐，如果在之前加工步骤中未将钙去除至足够水平，这引起在接下来湿法冶金处理阶段中的损失。

发明简要描述

因此本发明的目的是提供从富钙含铁材料回收一种或多种有价值金属的方法，以便克服以上问题。通过特征在于独立权利要求中所述的方法来实现本发明的目的。本发明的优选实施方案在从属权利要求中公开。

本发明基于出乎预料的实现：在火法冶金处理前通过浸出从富钙含铁原材料去除钙使火法冶金处理更有效。从材料去除钙降低了熔炼中材料的液相线温度并因此降低了熔剂材料的所需量，或甚至利用了熔剂材料还原剂。结果是熔炼时期进料量、残余炉渣量和能量消耗显著降低。去除钙还可改进从火法冶金处理获得的产物的品质。

本发明还可用于在没有先前解释的熔炼和转化步骤的情况下在去除钙之后直接供应原材料至焙烧的加工选择。在去除钙之后可达到这样低水平的钙以避免在焙烧中过量形成不溶的钙盐。

本方法的另一个好处是钙去除步骤去除了与钙结合的氢氧化物或碳酸盐例如Ca(OH)₂和CaCO₃。这降低了炉能量和还原剂消耗并使炉的压力控制和气体处理更简单因此更安全。在常规熔炼工艺中如果在外部储存炉渣，则200℃下预干燥仅去除游离水和一些结晶水，所有的氢氧化物和碳酸盐留至炉进料。

附图简要说明

在下文中，将参考附图通过优选实施方案更详细地描述本发明，其中

图1显示本方法的第一实例；

图2显示本方法的第二实例；

图3显示本方法的第三实例；

图4显示本方法的第四实例。

发明详细描述

本文提供从富钙含铁材料回收一种或多种金属的方法，包括