[发明专利]一种铜渣中有价组元综合回收利用的方法

说明书

本发明公开了一种铜渣中有价组元综合回收利用的方法，属于冶金领域，超重力分离金属铜。本发明能够使铜渣中的铜、铁资源得到有效分离，同时产生的尾渣得到了循环利用，提高了铜、铁品位和收得率，实现了铜渣资源的综合利用，兼顾“资源+能源”生态化特色，具有工艺简单、生产成本低、节能减排、零污染的优点。

技术领域

本发明涉及冶金渣资源综合利用，尤其是一种铜渣的处理方法，属于冶金领域。

背景技术

目前生产铜的工艺主要是火法冶炼，其产量约占世界铜产量的80％，我国更是高达97％。火法冶炼1吨铜将产出2.2吨铜渣，我国每年的铜渣产量高达1500万吨，全国堆存量超过3亿吨，不仅造成资源的浪费还占用土地污染环境。铜渣成分中为TFe:30％～50％、Fe₃O₄:3～20％、SiO₂:34～40％、Cu:0.5～2.1％、CaO≤10％、Al₂O₃≤10％，其中铁、铜的含量达到甚至超过我国铁矿石、铜矿石的可采品位，具有较高开发潜力与回收利用价值。

目前，对铜渣中铜、铁的回收主要采用的方法有火法贫化法、化学浸出法、还原熔炼法及选矿法。铜渣的结构和组成十分不利于选矿和浸出等处理，由于铜渣中的铁主要分布在橄榄石和磁性氧化铁两相中，可选的磁性氧化铁矿物含量少，且二者互相嵌布，粒度较小，使得磁选过程很难进行，传统选矿工艺复杂、设备投资高、要求的条件苛刻，所得铁精矿因产率低、含硅量高、质量差而无法使用，目前铜渣中铜的利用率不到12％，铁利用率不足1％，大量的铜渣由于难以有效利用而堆存在渣场，既占用土地又污染环境，同时也是巨大的资源浪费。

因此，亟待开展一种铜渣中铜、铁资源回收利用的新技术研究，充分回收铜渣中的铁、铜资源，既有利于二次资源的开发利用，又有利于建设环境友好、可持续发展的绿色和谐铜冶炼企业，为企业铜渣的资源化利用提供理论基础。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种铜渣中有价组元综合回收利用的方法，能够使铜渣中的铜、铁资源得到有效分离，同时产生的尾渣得到了循环利用，提高了铜、铁品位和收得率，实现了铜渣资源的综合利用，兼顾“资源+能源”生态化特色，具有工艺简单、生产成本低、节能减排、零污染的优点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种铜渣中有价组元综合回收利用的方法，超重力分离金属铜。

本发明技术方案的进一步改进在于包括以下步骤：

A.铜硫化物的氧化：将铜渣倒入高温超重力炉内，进行加热并保温，将铜的硫化物氧化。

B.铜的还原：氧化结束后，加入还原剂，加热并保温，使铜的氧化物还原成金属铜。

C.分离金属铜：还原结束后，超重力分离，得到金属铜和提铜后熔渣。

D.铁的还原：在提铜后熔渣中加入还原剂和改质剂，进行加热并保温，进行铁的还原。

E.扒渣、出铁：排净炉内的尾渣后，放出铁水，关闭加热系统。

本发明技术方案的进一步改进在于：铜渣为熔融铜渣；加热为微波加热。

本发明技术方案的进一步改进在于：还原剂为低硫煤粉，粒度≤30目，步骤B中还原剂的加入量为铜渣总重量的3～10％，步骤D中还原剂的加入量为铜渣总重量的10～20％。

本发明技术方案的进一步改进在于：改质剂包括CaO，粒度≤30目，加入量为铜渣总重量的20％～30％。

本发明技术方案的进一步改进在于：改质剂还包括BaO、Na₂O中任一种或几种的组合，CaO占改质剂总重量的60％以上。