[发明专利]一种熔融贫化铜渣和锌渣的综合利用方法

说明书

一种熔融贫化铜渣和锌渣的综合利用方法，按以下步骤进行：(1)将温度1200～1250℃的熔融铜渣贫化处理；排出锍剩余的熔渣作为原料熔体；或者将经过贫化处理后的熔融铜渣作为原料熔体；(2)向原料熔体中加入锌渣，在还原炉内形成混合熔体；(3)升温至1400～1450℃，进行搅拌在还原炉内形成具有离心漩涡的熔池；(4)喷吹还原剂进行涡流还原熔炼；将熔渣排出，在还原炉内获得含铜铁水；(5)加入铬铁合金进行调质熔炼，浇铸。本发明反应迅速彻底，工期流程短，工艺简单，投资少，节能环保，成本低廉，具有较高的经济价值。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种熔融贫化铜渣和锌渣的综合利用方法。

背景技术

随着炼铜工艺的迅速发展，强氧化熔工艺以其熔炼阶段速度快，强度大，产出铜锍品位高，除铁率高等优点被推广使用；铜锍会以机械夹杂和化学溶解的方式存在于铜渣中，在高品位铜硫产出的同时，渣中夹杂的铜锍品位也较高，带来的渣含铜量较高，经过贫化处理后弃渣含铜仍高达0.4～0.8％。除铁率高使得铜锍品位高的同时将铁几乎全部集中在渣中，高达40～50％，铜铁含量都远高于工业开采品位；将尾渣中铜铁元素进行富集，不但能够实现废物的再利用，实现工业废弃物无害化，而且还可以获得显著的经济效益。

工业上铜渣火法贫化后尾渣的处理方法为将其浮选处理，浮选贫化占用大量的土地，且对渣的性质有着很高的要求，场地需求是小型铜冶炼厂所不能满足的，只能将铜渣卖出进行处理，运输费用大大增加了回收铜的成本；且即使贫化程度再高，终渣含铜仍在0.3％以上，因为钢中混入铜元素会产生热脆，含有微量铜的含铁尾渣最终制作水泥或堆存处理；选矿进行缓冷处理，浪费其中大量的潜热，且铁资源的废弃更是资源的浪费。

火法炼锌产生的锌渣中除了含有大量的锌外，还含有少量的铜和大量的铁，目前对其处理都是升温回收其中的锌，尾渣废弃或运至水泥厂，造成其中铁资源的浪费；而锌渣和铜渣除锌、铜含量不同外，主要成分都为铁的氧化物和硅酸盐。

目前耐磨铸铁生产主要采用生铁为原料然后加入所需各种元素制得，需进行二次冶炼过程，且随着铁矿石价格的不断提高，生铁的价格不断增加，给耐磨铸铁的生产带来了成本的增加。

申请号为201410345197.2的专利提出了一种铜渣还原冶炼含铜抗菌不锈钢的方法，将铜渣先适度贫化后进行深度还原得到铜铁合金，然后进行炼钢过程，流程较长，且主要针对富氧底吹铜渣等含铜量较高铜渣；申请号为201710885434.8的专利提出了一种耐磨铸铁材料的制备方法，将各种原料混合后置于熔融炉中，不涉及废渣的二次利用。

发明内容

针对现有铜锌厂尾渣处理方式的不足，本发明提出一种熔融贫化铜渣和锌渣的综合利用方法，采用较为便宜的焦煤等碳质还原剂，且搅拌加入，将贫化处理后的(2)含铜尾渣与含锌尾渣同时直接还原得到含铜铁水，加入铬铁即可得到含铜铬耐磨铸铁。

本发明的方法按以下步骤进行：

(1)将温度1200～1250℃的熔融铜渣经溜槽导入贫化炉内，所述的贫化炉内设有搅拌桨；启动搅拌桨对熔融铜渣进行搅拌，并通过喷粉装置向熔融铜渣中喷入硫化剂，搅拌30～60min完成贫化；然后通过贫化炉下部的排料口将沉入底部的锍放出，在贫化炉剩余的熔融贫化熔渣导入还原炉内作为原料熔体；或者将经过贫化处理后的熔融铜渣经溜槽导入还原炉内，作为原料熔体，经过贫化处理后的熔融铜渣的温度为1200～1250℃；

(2)向原料熔体中加入锌渣，在还原炉内形成混合熔体；锌渣的加入量为原料熔体总质量的20～30％；

(3)通过还原炉将混合熔体升温至1400～1450℃，通过搅拌桨对混合熔体进行搅拌，在还原炉内形成具有离心漩涡的熔池；