[发明专利]一种处理铜渣用双层复合球团及其制备方法

说明书

本发明涉及化工副产物处理技术领域，具体涉及一种处理铜渣用双层复合球团及其制备方法。本发明提供的处理铜渣用双层复合球团包括球核和粘附在所述球核表面的包覆层，制备原料包括铜渣、铁精粉、高锰酸钾、二氧化锰、包覆材料、粘结剂、水玻璃和水。本发明中铁精粉能够提高双层复合球团的成球率，且有利于促进后续热处理过程中铁晶粒的形核与长大，提高铁、硅等有价元素的回收率；水玻璃在球核与包覆层之间形成过渡区域，同时实现包覆材料与球核的粘结，有利于提高生球强度；高锰酸钾在高温条件下会分解放出氧气，同时产生二氧化锰，氧气和二氧化锰可以作为氧化剂对体系中的硫、砷进行氧化，提高对硫、砷的脱除效果。

技术领域

本发明涉及化工副产物处理技术领域，具体涉及一种处理铜渣用双层复合球团及其制备方法。

背景技术

目前，火法冶炼在铜生产工艺中占主导地位，但是，火法冶炼过程中会产生大量的铜渣，火法冶金生产1t铜的同时会产生2.2t的铜渣，目前累计堆存已达2亿吨。

铜渣中含有30～40％的铁以及0.5～2％的铜，具有较高的回收利用价值。目前关于铜渣的处理方法中，主要是围绕铁、铜等元素的利用展开，但是铜渣中还含有一定量的S、As等有害元素，需要对其进行脱除或无害化处理，否则会带来严重的环境污染问题。而现有技术中方法对S、As等有害元素的脱除或无害化处理研究较少，且处理效果有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理铜渣用双层复合球团及其制备方法，将本发明提供的双层复合球团进一步处理能够实现对铜渣中铁、硅等有价元素进行回收，同时对硫、砷等有害元素的脱除与无害化处理效果较好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种处理铜渣用双层复合球团，包括球核和粘附在所述球核表面的包覆层，制备原料包括铜渣、铁精粉、高锰酸钾、二氧化锰、包覆材料、粘结剂、水玻璃和水。

优选地，所述铜渣、铁精粉、高锰酸钾和二氧化锰的质量比为100：(5～20)：(0.005～0.025)：(0.5～5)。

优选地，所述铁精粉的粒度≤200目，所述铁精粉的品位≥58％；所述铜渣的粒度≤150目。

优选地，所述包覆材料包括CaO、Ca(OH)₂、MgO和Mg(OH)₂中的一种或几种。

优选地，所述粘结剂包括膨润土、羧甲基纤维素或富铁粘结剂；所述粘结剂的用量不超过铜渣和铁精粉总质量的3％。

优选地，所述水玻璃的模数为1～3。

优选地，所述球核的粒度≤10mm，所述包覆层的厚度≤4mm。

本发明提供了上述技术方案所述双层复合球团的制备方法，包括以下步骤：

将铜渣、高锰酸钾和部分水混合进行预处理，得到预处理铜渣；

将所述预处理铜渣、铁精粉、二氧化锰、粘结剂和剩余水混合后进行第一造粒，得到球核；

在所述球核的表面喷洒水玻璃后与包覆材料混合，之后进行第二造粒，得到生球；

在氧化性气氛中，将所述生球进行干燥处理，得到双层复合球团。

优选地，所述球核的含水量≥7％。

优选地，所述氧化性气氛中氧气的体积含量≥8％；所述干燥处理的温度为60～250℃，时间为10～120min。