[发明专利]一种用富氧侧吹还原熔炼炉综合处理铜烟尘的方法

说明书

本发明公开一种用富氧侧吹还原熔炼炉综合处理铜烟尘的方法，属于冶金废弃物综合利用技术领域。将铜烟尘酸浸渣进行配料，制成符合富氧侧吹还原熔炼炉熔炼的砖料，无需脱硫工艺便可投入富氧侧吹还原熔炼炉直接进行还原熔炼，得到一次粗铅、一次铅冰铜、炉渣和含尘烟气；将还原熔炼得到的一次铅冰铜用富氧侧吹还原熔炼炉进行富集熔炼，得到二次粗铅、二次铅冰铜、炉渣和含尘烟气，在此处理过程中，铜烟尘中含有的Bi、Sn、Ag、Au等其他有价金属会进入粗铅部分，在后续精炼过程中进行分离回收。本发明提供的铜烟尘综合处理方法，处理工艺简单，综合回收效率高，使用设备少，处理成本较低。

技术领域

本发明属于冶金废弃物综合利用技术领域，具体涉及一种用富氧侧吹还原熔炼炉综合处理铜烟尘的方法。

背景技术

铜冶炼技术是指由铜矿石经过多种工艺步骤，得到精铜的过程，铜冶炼过程中，艾萨炉、转炉、电炉的烟气产生的烟尘，通常含有Cu、Pb、Zn、Bi等多达9种以上的有价金属，化学成分复杂、难处理、环境污染等特点，属于危险废弃物。铜烟尘如果直接返回铜冶炼系统，则不仅大大增加入炉原料的杂质含量，恶化炉况，降低炉子的处理能力。铜烟尘处理时，一般需要先进行焙烧步骤脱硫后再进行处理，现有技术存在一些问题：1、有价元素综合回收率较低，回收成本较高；2、产品市场空间有限；3、存在潜在的环保隐患。因此，急需开发一种铜烟尘的综合处理方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用富氧侧吹还原熔炼炉综合处理铜烟尘的方法，该方法投入低，采用一种设备即可实现铜烟尘的综合处理，处理工艺简单，处理后可以将铜烟尘中的铅和铜有效分离，为后续精炼提供了便利条件。

一种用富氧侧吹还原熔炼炉综合处理铜烟尘的方法，将铜烟尘进行酸浸后得到酸浸渣，使用富氧侧吹还原熔炼炉进行综合处理，按照以下步骤进行：

A制备砖料

将铜烟尘酸浸渣干燥后，与焦粉、石灰、铁粉、其他含金属废弃料及污水处理板框渣配料，粉碎后制成砖料；焦粉的加入量为酸浸渣重量的2-5%，石灰的加入量为酸浸渣重量的5-8%，铁粉的加入量为酸浸渣重量的10-15%，制成的砖料含铅量≥20%。

配料中焦粉为焦炭原料的碎粉，如果直接加入富氧侧吹还原熔炼炉会被风带走，利用率不高，添加到砖料中，实现了原材料的充分利用。铁粉和石灰作为造渣剂加入，此三种配料需要根据酸浸渣及其他含金属废弃料及污水处理板框渣成分确定配比，保证砖料中含铅量≥20%，保证富氧侧吹还原熔炼炉生产在一定时间内稳定运行。

砖料的块度和强度影响物料的均匀透气性，从而影响富氧侧吹还原熔炼炉还原熔炼速度和效率，因此需要选择合适的块度和强度。

B还原熔炼

将制好的砖料加入富氧侧吹还原熔炼炉，同时加入熔剂、除铜渣、焦炭，从风口以2.0-10.0kPa压力喷入富氧空气，富氧空气加入量为40-80 m³/min，炉内温度控制在1100-1300℃，还原熔炼3-4h，砖料中的硫酸铅大部分转变成一次粗铅，从出铅口放出一次粗铅和一次铅冰铜，一次铅冰铜铸块，出渣口放炉渣，同时产生高温烟气，烟气收尘后达标排放。

还原熔炼时，砖料在富氧侧吹还原熔炼炉料柱由上而下移动时，发生一系列物理化学反应过程和热交换过程，大部分硫酸铅被还原成硫化铅，这一过程主要影响因素温度和炉气成分，温度与炉气成分与焦炭的质量、渣型、风口的进风量和风压都有关系，其中，渣型决定了炉渣的熔点和粘度，因此需要根据还原熔炼的物料确定各项指标。在熔炼过程中，分析烟气成分、测定炉顶烟气温度，也能反向的反应富氧侧吹还原熔炼炉中的反应情况，从而及时调整相关参数，一般烟气成分CO/CO₂在0.2-0.5范围，炉顶烟气温度为100-350℃，富氧侧吹还原熔炼炉中还原熔炼过程正常。

C富集熔炼