[发明专利]一种铜基固废协同还原熔炼强化富集贵金属的方法

说明书

一种铜基固废协同还原熔炼强化富集贵金属的方法，首先将焦锑酸钠和淀粉混合制粒后再与铜基固废混合，控制混合物料中锑和铜的含量在要求范围，其次混合料、熔剂和焦炭加入熔炼炉内，在高温下通入富氧空气还原熔炼，焦锑酸钠中的Sb(Ⅴ)被淀粉还原为金属并与铜基固废中的贵金属作用后富集于粗铜中，熔炼渣送选矿处理。本发明的核心首先是利用焦锑酸钠高温挥发性小和易被淀粉还原的性质，在协同还原熔炼过程使焦锑酸钠还原为金属锑并贵金属结合为锑合金，其次利用粗铜对锑合金有一定的溶解度，使锑合金初步富集于粗铜，最终实现铜基固废协同还原熔炼过程高效富集贵金属的目的。本发明具有原料适应性强、贵金属回收率高和工艺流程简单的优点。

技术领域

本发明涉及有色冶金领域中火法冶金过程，特别是铜基固废协同还原熔炼过程贵金属强化富集的火法冶金方法。

背景技术

基于铜优异的物理化学性能，被广泛的应用于电气、国防工业、轻工、机械制造和建筑等各个领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。目前铜的用途比例大致情况为：电气工业48～49％、通信行业19～20％、建筑14～16％、运输7～10％、家电与其他7～9％。由于全球经济增长，对铜的需求量大幅增加，世界产量和消费量基本持平，但中国市场的铜供给的缺口仍然很大。

虽然我国是世界第一产铜大国，但我国铜资源储量极为贫乏，我国每年自产铜精矿量仅为我国年铜精矿消耗量的24％，2016年我国铜精矿的对外依存度为65％，资源问题愈加成为发展的瓶颈性制约因素。铜产量主要有矿产铜和再生铜两种来源，其中以铜精矿原料冶炼产出的金属铜称为矿产铜，而以铜基固废为原料冶炼产出的金属铜称为再生铜，再生铜为我国铜消费需求作出了重要贡献。近年来我国再生铜占精铜总产量的比例总体呈现稳步增长趋势，再生铜产量占精铜产量的38.5％以上。

再生铜冶炼用的铜基固废是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃含铜资源的废弃物质，其具有污染性、资源性和社会性的特点。就是说在社会发展和人类生活进程中铜基固废的产生不可避免，铜基固废是具有一定价值的资源，同时由于铜基固废含有多种杂质金属，其有效处理又关系到生态环境的安全问题。

铜基固废的来源广泛且成分复杂，按照铜存在形态不同，可以分为氧化型、硫化型和金属型三种，氧化型铜基固废中铜主要以氧化物形式存在，典型的有铜烟灰、沉淀渣和电镀污泥等。硫化型铜基固废中铜主要以硫化物形式存在，以铅冰铜和镍冰铜为典型代表。金属型铜基固废中铜主要以金属形式存在，有海绵铜、废线路板铜粉和漆包线等。这些铜基固废普遍有以下特点：第一是铜基固废成分复杂，含有铅、锌和锡等杂质金属，如果处理不当，势必会对周围生态环境造成巨大伤害；第二是铜基固废中铜含量差别较大，铜粉、海绵铜和铜泥的铜品位在60～90％，而电镀污泥和环保泥的铜含量则大多在15％以下甚至更低。因此从资源和环保两个方面出发，怎样处理好铜基固废都是一项重要课题。

铜基固废的处理方法分为火法工艺和湿法工艺两种。铜基固废火法处理工艺是铜基固废经过熔炼产出铜锍或粗铜，铜锍经过转炉吹炼产出粗铜，粗铜再经过火法精炼和电解精炼得到阴极铜，火法处理工艺具有流程短、成本低和回收率高的优点。而对于高品位铜基固废通常还原熔炼产出粗铜，但是渣中铜含量较高；而对于品位较低的铜基固废则通过造锍熔炼产出铜锍，往往渣中铜含量较低，铜直收率较高，所以普遍采用造锍熔炼处理铜基固废。湿法冶金工艺主要是将铜基固废用湿法溶解方法溶解铜，含铜溶液经过净化以除去所含杂质，较纯的含铜溶液再采用电积方法得到阴极铜。虽然湿法冶金方法具有流程简单、金属分离效果好和金属回收率高等优点，但是存在物料适应性差、处理成本高和三废产量大的缺点，使得该方法难以广泛推广。