[实用新型]含铜铸铁的生产系统

说明书

本公开提供一种包括含铜铸铁的生产系统：加热沉降炉，包括加热还原区和沉降区，加热还原区和沉降区的底部连通，沉降区的物料出口包括第一出液口和第一出渣口；还原炉，还原炉的物料进口连通于沉降区的第一出渣口，还原炉的物料出口包括第二出液口和第二出渣口；冶炼炉，冶炼炉的物料进口连通于还原炉的第二出液口；及铸造装置，铸造装置的物料进口连通于冶炼炉的物料出口。该生产系统用于生产含铜铸铁，回收率高且生产成本低，既能够实现有价元素的提取，又充分利用了铜渣中的铁和铜；还可以通过添加锰、硅、铜、铬、镍和钼等合金得到含铜耐蚀铸铁，可大大提升产品的价值，提高经济效益。

技术领域

本实用新型涉及冶金领域，具体涉及一种含铜铸铁的生产系统。

背景技术

铜渣是火法炼铜过程中从炼铜炉排放的冶金渣，是炉料和燃料中各种氧化物互相熔融而成的共熔体。目前，我国每年排放量超过1000万吨，此外，全国还堆放着数量超过1.2亿吨的铜渣，铜渣已成为冶金行业中产生的数量较多的工业固体废弃物。虽然铜渣中含有Fe、Cu、Zn、Pb、Co和Ni等多种有价金属和Au、Ag等少量贵金属，但大部分铜渣被堆存在渣场，不仅占用土地、污染环境，而且造成资源的巨大浪费。如能充分利用铜渣中的铁和铜，可在一定程度上缓解铁矿石和铜矿的供需矛盾；且如能有效提取的铜渣中含有的少量贵金属，也将能更好的提升经济效益。因此综合利用铜渣具有重要的战略意义和市场前景，是当前铜冶炼行业可持续发展的重要途径。

铜渣中的铁主要以硅酸铁(2FeO﹒SiO₂)和磁铁矿(Fe₃O₄)的形式存在，大部分为硅酸铁，铜主要以Cu₂S、CuO、Cu的形式存在。由于铜渣中的铁主要是以铁橄榄石的形式存在，通过常规的磁选方法难以将弱磁性矿物铁橄榄石有效地回收。要回收铜渣中的铁就需要先将铜渣中的2FeO﹒SiO₂转变成Fe₃O₄，再通过磁选的方法回收。回收渣中铜的方法有很多，主要有火法贫化、湿法提取和选矿分离等。然而，目前铜渣利用技术的研究多集中在单独铜的利用或单独铁的利用两个方面。对于铜渣中金属的提取，选矿法应用较广，但资源化利用率低；火法冶炼金属回收率高，但处理成本高；湿法处理潜在二次污染且费用高。虽然铜渣还可制备微晶玻璃、矿棉；用于生产水泥，都极大的浪费了宝贵的铁和铜，以及其它金属资源。

随着科技的进步，人们对铜对钢铁性能的影响有了新的认识，早已不再止步于产生“铜脆”危害，铜在钢中还有很多有益的作用，如提高耐蚀性、强度、抗冲击性等。如能有效利用铜渣中的铜和铁，并发挥铜对铁的有益影响，将为高效利用铜渣提供一个新的途径。

例如，中国专利申请200910163234.7公开了一种通过惰性气体喷吹熔融还原提铁的方法，此方法虽然避免了热量损失，但仅单独考虑了铁的回收，并未考虑贵金属和铜的回收及利用问题，而且对铁中存在的杂质并未考虑；中国专利申请201010167157.5及201010216133.4均在前专利的基础上改进提铁的工艺，但依然未考虑贵金属及铜的回收问题。虽然中国专利申请201110380257.0考虑铜回收的问题，但工艺中加入氯盐，仍有污染的问题。中国专利申请201410345197.2提出利用铜渣生产含铜抗菌不锈钢，但其并未考虑贵金属的提取，而且制备含铜抗菌不锈钢流程复杂，不容易实现且利用成本较高。中国专利申请201510390607.X提出利用含铜渣制备含铜铸铁，但其并为对贵金属(Zn、Ag、Au等)进行提取，而且对含铜铁水中杂质没有处理，使得其产品并不符合要求。

需注意的是，前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种合理利用铜渣资源生产含铜铸铁的系统，以高效且低成本的生产含铜铸铁。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：