[发明专利]一种节能环保的含铜污泥的冶炼方法

说明书

一种节能环保的含铜污泥的冶炼方法，属于火法冶金领域，其特征在于：含铜污泥与石灰、粉煤按一定的比例混合均匀，然后经制粒、转窑干燥烧结、熔炼炉溶炼得到黑铜和熔渣，黑铜与熔渣在前床中分离，黑铜作为炼铜原料销售，熔渣经水淬后作水泥或制砖原料，冶炼烟气经旋风收尘、布袋收尘、双碱法脱硫、电除雾器除雾达标后经烟囱排放。所述的转窑干燥烧结所需热量优先使用前床烟气和熔炼炉烟气余热，余热不足时采用燃烧天然气、煤气或重油作补充；所述的前床供热采用燃烧天然气、煤气或重油，利用前床排出的高温烟气预热助燃空气来提高燃料的燃烧温度。冶炼方法能量利用充分，固定投资少，占地面积少，生产运行费用低，社会、经济、环保效益显著。

技术领域

本发明属于火法冶金领域，具体涉及一种节能环保的含铜污泥的冶炼方法。

背景技术

工业上含铜污泥的传统火法冶炼主要有两种方法，一是含铜污泥经过转窑烘干，然后与粉煤、石灰(或水泥)和水按一定的比例混和均匀后，用制砖机制成砖块，自然风干后，再与还原剂焦碳、和熔剂石灰石、硅石在熔炼炉内熔炼得黑铜、冰铜；二是含铜污泥与粉煤、石灰按一定的比例混和均匀后，经滚筒制粒、竖窑干燥烧结后，再与还原剂焦碳、和熔剂石灰石、石英石在熔炼炉内熔炼得黑铜、冰铜；为了提高金属铜的回收率，有的厂家在熔炼炉之后增加电热前床来降低熔渣含铜量。上述两种方法有以下不足这处：都需要两套收尘和脱硫系统，因此占地面积和固定投资较大；熔炼炉烟气进入收尘布袋前用表冷器降温，熔炼炉烟气余热得不到利用，制砖前需再次加水混料，因此煤耗较大；前床用电加热，费用高，制砖机运行时噪声大及粉尘污染大，生产环境差；竖窑干燥烧结操作技术要求高，生产指标波动大，生产运行费用较高。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题是：通过优化工艺流程、优化设备配置，合理利用冶炼烟气余热，从而达到生产流程短、降低固定投资、降低能耗，使含铜污泥的冶炼节能环保、成本降低。

本发明是用如下方式实现的：

1、混料与制粒：含铜污泥及返尘与石灰、粉煤按配比为1∶0.03～0.05∶0.04～0.08初步混合、均化后，采用抓斗行车运输至上料仓，再用皮带运输至双轴搅拌机进行搅拌混合，混合后进入滚筒制粒机，滚筒制粒机控制喷入制粒水进行均匀制粒。

2、转窑干燥烧结：制粒料用皮带运输至转窑窑尾下料仓，从下料仓进入转窑内，靠转窑的水平倾角和回转，使粒料往窑头方向运动，与高温烟气逆向接触，粒料温度不断升高，使粒料中的自由水、结晶水脱除和氢氧化物分解生成氧化物，粒料从窑头出来后，经筛分除去粉料得到满足熔炼炉入炉需求烧结块料，筛下粉料返回前端配料。窑头烟气温度600～1000℃，窑尾烟气温度130～180℃。当烟气余热不足时，采用燃烧天然气、煤气或重油作补充。

3、熔炼炉熔炼：用行车抓斗把烧结块、焦炭、石灰石、石英石等物料吊至对应的料仓中，焦炭、石灰石、石英石、烧结块配比为0.1～0.2∶0.18～0.25∶0.06～0.10∶1，按顺序、按批次加入还原熔炼炉中熔炼，得到黑铜、冰铜熔体和熔渣。熔炼温度1250～1300℃。

4、前床分离：熔炼炉的熔体靠自流进入前床炉缸中进行黑铜、冰铜与炉渣的分离。黑铜、冰铜放出后铸锭成块成为产品出售。炉渣则水淬处理，水淬后由抓斗行车抓到运渣车中，由运渣车送至堆场堆存。前床温度1250～1350℃，前床供热采用燃烧天然气、煤气或重油，利用前床排出的高温烟气预热助燃空气来提高燃料的燃烧温度。

5、烟气处理：熔炼炉产生的烟气经过沉降室除去粗粒烟尘后，引入转窑窑头，前床烟气经助燃空气预热器换热后也引入转窑窑头，利用烟气余热干燥烧结制粒后的含铜混合料，同时把烟气温度下降到130～180℃，经旋风收尘器、布袋收尘器收尘后，由引风机送去脱硫塔、电除雾器处理达标后经烟囱排放。收下的烟尘由刮板运输机收集到一个烟尘仓中存储，烟尘根据含有价成分量分别处理，部分烟尘返回配料，含锌较高的烟尘做开路处理。

本发明冶炼含铜污泥的有益效果是：