[发明专利]一种铜冶炼渣的资源化处理方法

摘要

本发明公开了一种铜冶炼渣的资源化处理方法，在精炼炉内的真空状态下补吹外界含氧气体，实现了脱除铜冶炼渣中杂质元素的过程，将铜冶炼渣中的杂质元素脱除以利于产出纯度更高质量更好的下游产品；然后以氧化物态回收杂质元素得到凝聚态的杂质元素的氧化物混合物，以金属产品的形式外售；本发明通过对热熔铜冶炼渣充分氧化，将铜矿物、铁矿物全部氧化以及铜铁结合矿物氧化分离，使各铜矿物相转化为氧化铜相、各铁矿物相转化为赤铁矿物相，利于后续采用选矿处理工艺回收铜、铁以及硅；为铜冶炼企业带来经济效益，提高了铜冶炼企业的盈利能力，同时减少了资源浪费，减少了环境污染。

主权项

一种铜冶炼渣的资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将熔融的铜冶炼渣熔液加入到用于盛装铜冶炼渣熔液的盛渣容器中；然后将设置在精炼炉底壁上的进液管和出液管浸入到所述盛渣容器内铜冶炼渣熔液的上液面以下一定深度，然后开启与所述精炼炉连通的真空泵将所述精炼炉内的空腔抽成真空状态，此时在精炼炉内真空残压与外界大气压之间的大气压差的作用下所述盛渣容器中的铜冶炼渣熔液沿所述进液管和所述出液管内的空腔通道上升流入所述精炼炉的空腔内；所述精炼炉的外形是立式柱状，内部中空形成空腔，所述精炼炉包括钢制外壳以及砌筑在所述钢制外壳内表面的耐火材料内衬，所述精炼炉的顶部设置有用于与所述真空泵连接的出气口；所述进液管与所述出液管均包括钢制内壳、设置在所述钢制内壳的内表面的耐火材料内衬以及设置在所述钢制内壳的外表面的耐火材料外衬；所述进液管与所述出液管固定设置于所述精炼炉的底壁上且与所述精炼炉的底壁密封连接，所述精炼炉内的空腔与所述进液管中的空腔通道相互连通，所述精炼炉内的空腔与所述出液管中的空腔通道相互连通，所有与所述精炼炉连接的装置在与所述精炼炉连接的部位均进行密封处理以防止破坏所述精炼炉内的真空状态；2)向所述进液管内的铜冶炼渣熔液中喷吹带压的驱动气体，然后在大气压差及驱动气体的带动下所述盛渣容器中的铜冶炼渣熔液不断地由所述进液管上升流入所述精炼炉内，然后所述精炼炉内的铜冶炼渣熔液再通过所述出液管不断地由所述精炼炉流出返回至所述盛渣容器内，在所述盛渣容器、进液管、精炼炉以及出液管之间形成铜冶炼渣熔液的循环流动；同时，在所述精炼炉内，向所述精炼炉内的铜冶炼渣熔液吹送含氧气体；利用含氧气体中的氧元素将所述精炼炉内的铜冶炼渣熔液中所包括的杂质元素氧化成相应的杂质元素的氧化物，氧化形成的杂质元素的氧化物在真空环境下变成气态氧化物挥发脱除，实现脱除铜冶炼渣中杂质元素的过程；然后混合有气态的杂质元素的氧化物的气体进入与所述精炼炉连通的冷凝器被冷凝，得到冷凝后的凝聚态的杂质元素的氧化物混合物，实现回收铜冶炼渣中杂质元素的过程；所述杂质元素包括铅、锌、砷、锑、铋和锡元素中的一种或多种或全部；利用含氧气体中的氧元素的氧化作用将铜冶炼渣熔液氧化，使得氧化后的铜冶炼渣熔液包括赤铁矿、氧化铜矿和石英矿，实现将铜冶炼渣氧化的过程；3)所述步骤2)进行一段时间后，取样化验脱杂且氧化后的铜冶炼渣熔液的组分及含量，若化验结果达到目标设计要求，则首先破除所述精炼炉内的真空状态，然后将设置在所述精炼炉底壁上的进液管和出液管脱离所述盛渣容器内的铜冶炼渣熔液，脱杂氧化处理结束；若化验结果未达到目标设计要求，继续脱杂氧化处理，直至化验结果达到目标设计要求；脱杂氧化处理结束得到脱杂且氧化后的铜冶炼渣熔液、凝聚态的杂质元素的氧化物混合物以及由所述真空泵排出的烟气；4)将步骤3)得到的脱杂且氧化后的铜冶炼渣熔液首先经过缓冷处理，然后将经过缓冷处理的铜冶炼渣进行一段磨矿，得到第一矿浆，然后将所述第一矿浆进行二段磨矿，得到第二矿浆，然后将所述第二矿浆进行一段硫化浮选法式浮选；所述一段硫化浮选法式浮选具体为：将所述第二矿浆进行一次粗选，得到一次粗选精矿和一次粗选尾矿；然后将一次粗选尾矿进行二次粗选，得到二次粗选精矿和二次粗选尾矿；然后将二次粗选精矿进行一次精选，得到一次精选精矿以及一次精选尾矿，然后将一次精选精矿进行二次精选，得到二次精选精矿以及二次精选尾矿，然后将二次精选精矿进行三次精选，得到三次精选精矿以及三次精选尾矿；然后将二次粗选尾矿进行一次扫选，得到一次扫选精矿以及一次扫选尾矿，然后将一次扫选尾矿进行二次扫选，得到二次扫选精矿以及二次扫选尾矿，然后将二次扫选尾矿进行三次扫选，得到三次扫选精矿以及三次扫选尾矿，三次扫选尾矿为最终渣尾矿；将三次精选尾矿返回二次精选再选，将二次精选尾矿返回一次精选再选，将一次精选尾矿、一次扫选精矿、二次扫选精矿以及三次扫选精矿一起返回一次粗选再选；一次粗选精矿以及三次精选精矿合并后得到最终渣精矿；实现回收铜冶炼渣中铜元素的过程。