[发明专利]一种含砷铜渣焙烧气基还原脱砷的方法

说明书

本发明涉及一种含砷铜渣焙烧气基还原脱砷的方法，属于有色冶金行业固体废弃物处理利用领域，解决了现有技术中还原铁产品中砷含量超标的问题。本发明提供的含砷铜渣焙烧气基还原脱砷的方法包括：步骤1、将含砷铜渣研磨处理，并对渣粉干燥脱除游离水；含砷铜渣中含有氧化砷、硫化砷和砷酸盐；步骤2、将渣粉进行高温焙烧，高温焙烧过程中通入惰性气体，含砷铜渣中的氧化砷和硫化砷高温焙烧分解后以气体形式挥发，非挥发成分形成砷焙烧渣；步骤3、持续向砷焙烧渣中通入还原性气体40min～100min，还原温度为650℃～1200℃，砷焙烧渣中的砷酸盐气化脱除，得到含砷铜渣脱砷后渣料。本发明能够明显降低渣中砷含量，为后续铜渣的继续处理提供砷含量合格的原料。

技术领域

本发明涉及有色冶金行业固体废弃物处理利用技术领域，尤其涉及一种含砷铜渣焙烧气基还原脱砷的方法。

背景技术

我国90％的铜产量由火法工艺生产，冶炼过程伴随大量高含砷物料的产生，主要有炉渣、烟尘、阳极泥和电解液，为了降低砷在铜冶炼系统中的循环累积，减轻或消除“砷害”对冶炼产品质量或冶炼过程的影响，含砷烟尘、含砷电解液、含砷粗铜和含砷阳极泥已进行了深入地脱砷研究，而含砷铜渣一直以来主要以堆存为主，近些年来伴随着铜渣资源化利用研究的兴起，国内外学者进行了大量研究且取得了较好地结果，研究方向主要集中于提高含砷铜渣中铜、铁元素的回收率。

随着研究的深入发现，由铜渣经过直接还原-破碎磁选/高温熔分工艺得到的铁粉、铁水/海绵铁中存在砷含量超标(As＝0.2wt％～0.6wt％)的问题，产品中砷元素的超标严重影响钢材性能，如：降低钢的冲击韧性，焊接性能和高温下钢的热塑性，而且砷元素含量较高的铁产品按杂质元素含量折价很高，影响企业效益。

另外，高含砷铁产品销售的困难及低收益性严重影响企业对铜渣资源开发利用的积极性。因此，开发含砷铜渣高效脱砷技术已成为当下迫在眉睫的需求。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种含砷铜渣焙烧气基还原脱砷的方法，用以解决现有技术中还原铁产品中砷含量超标的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种含砷铜渣焙烧气基还原脱砷的方法，包括以下步骤：

步骤1、将含砷铜渣研磨处理，并对渣粉干燥脱除游离水；

含砷铜渣中含有氧化砷、硫化砷和砷酸盐；

步骤2、高温焙烧分解；

将渣粉进行高温焙烧，焙烧温度为350℃～1150℃，焙烧时间为15min～120min，高温焙烧过程中通入惰性气体，含砷铜渣中的氧化砷和硫化砷高温焙烧分解后以气体形式挥发，非挥发成分形成砷焙烧渣；

步骤3、气基还原；

持续向砷焙烧渣中通入还原性气体40min～100min，还原温度为650℃～1200℃，砷焙烧渣中的砷酸盐气化脱除，得到含砷铜渣脱砷后渣料。

进一步地，在步骤3中，还原性气体为CO-CO₂混合气体，CO气体的体积含量为1.5％～6.5％。

进一步地，在步骤1中，含砷铜渣研磨处理后，选取粒径为75～100μm的渣粉在100～105℃条件下烘干3h以上。

进一步地，在步骤1中，惰性气体为氮气、氩气或其它不影响硫化砷分解的气氛。

进一步地，在步骤2中，惰性气体的流量为2.5～3.5L/min。

进一步地，在步骤1中，硫化砷包括AsS、As₂S₂、As₂S₃、As₄S₄或As₄S₆中的一种或多种。