[发明专利]基于钠化还原的铜渣低温综合利用工艺

权利要求书

1.一种基于钠化还原的铜渣低温综合利用工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.将铜渣、碳质还原剂、钠化剂混合后制备含碳复合球团，将含碳复合球团进行熔分，得到熔分渣和粒铁；

加热过程中铁氧化物被还原的同时，钠化剂与酸性氧化物发生钠化反应，并与铁水之间发生脱硫、脱磷反应，在1250℃～1450℃的温度下渣、铁分离后，得到铜含量高于1.7％，硫、磷含量均低于0.005％的优质含铜铁水；反应为：

Na₂CO₃+C+SiO₂＝Na₂SiO₃+2CO··················(1)

Na₂CO₃+C+Al₂O₃＝2NaAlO₂+2CO··················(2)

Na₂CO₃+C+[S]＝Na₂S+3CO····················(3)

3Na₂CO₃+5FeO+2[P]＝2Na₃PO₄+3CO₂+5Fe··············(4)

步骤2.对所述熔分渣进行破碎研磨为粒度＜200目的粉末，按液固比(3～5)∶1与水混合搅拌30min～120min，硅酸钠、铝酸钠溶解进入水溶液，过滤后与钙、镁固体杂质分离，得到滤液硅酸钠、铝酸钠混合溶液；

步骤3.对所述滤液进行碳分处理，得到硅酸、铝酸沉淀和碳酸钠溶液；

硅酸钠、铝酸钠混合溶液通过碳分反应转化为硅酸、铝酸沉淀，经过滤得到硅酸、铝酸固体以及碳酸钠溶液，硅酸、铝酸固体经洗涤去除残存的碳酸钠溶液，碳酸钠溶液进一步碳分，得到碳酸氢钠饱和溶液和饱和析出的碳酸氢钠结晶，所述碳酸氢钠饱和溶液循环用于所述熔分渣的处理，所述饱和析出的碳酸氢钠结晶作为钠化剂回收利用；反应为：

Na₂SiO₃+CO₂+H₂O＝H₂SiO₃+Na₂CO₃················(5)

2NaAlO₂+CO₂+H₂O＝2HAlO₂+Na₂CO₃················(6)

Na₂CO₃+CO₂+H₂O＝2NaHCO₃····················(7)

步骤4.对硅酸、铝酸固体混合物进行酸浸溶解铝，硅酸以沉淀的形态存在，过滤、得到白炭黑；反应为：

HAlO₂+3H⁺＝2H₂O+Al³⁺；

所述步骤1中，所述含碳复合球团中的碳氧还原比范围是1.2～1.5，所述钠化剂的加入量为铜渣质量的40％～50％；

所述步骤4中，所述硅酸、铝酸固体混合物在体积分数为5％～20％的稀酸中沸腾酸浸处理，酸浸时间范围是60min～120min，酸固比为(5～10)∶1。

2.根据权利要求1所述的一种基于钠化还原的铜渣低温综合利用工艺，其特征在于，所述步骤1中，所述碳质还原剂为煤粉。

3.根据权利要求1所述的一种基于钠化还原的铜渣低温综合利用工艺，其特征在于，所述步骤1中，所述含碳复合球团在1250℃～1450℃保温60min～120min进行熔分。

4.根据权利要求1所述的一种基于钠化还原的铜渣低温综合利用工艺，其特征在于，所述稀酸为稀盐酸或稀硫酸。

5.根据权利要求1所述的一种基于钠化还原的铜渣低温综合利用工艺，其特征在于，所述步骤4中，所述酸浸处理后的溶液冷却后通过真空过滤装置进行固、液分离后，将得到的固体进行过滤后水洗烘干，研磨后得到粉状白炭黑。