CN101358286B - 用转炉处理铜浮渣的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用转炉处理铜浮渣的方法，属于火法冶金技术领域。将铜浮渣、纯碱、铁屑或硫铁矿和烟煤按照一定比率配料，加入转炉内还原熔炼。控制温度700～800℃，冶炼1.5-2小时，使铜浮渣中的金属形态铅与铜分离，尔后提高温度至渣过热温度1100-1250℃，冶炼2.5-3小时，使铅的化合物还原生成金属铅，铜则进入冰铜实现了铜、铅分离。将冰铜和粗铅上的浮渣捞出，得到冰铜和粗铅。本发明作业过程是在转炉内进行，铜和铅分离更彻底，可解决当前铜浮渣处理过程中存在的能耗高、污染环境严重、金属回收率低和生产成本高等问题。

Description

用转炉处理铜浮渣的方法
一、技术领域
本发明涉及一种用转炉处理铜浮渣的方法，属于火法冶金技术领域。
二、技术背景
粗铅电解精炼过程中产出的铜浮渣，一般含铜15～25％，含铅60～80％，此外还含有Zn、Sn、As、Sb、Co、Ni、Ag、Au及其他元素。
目前，国内铅冶炼企业大多采用火法工艺来回收铜浮渣中的铅、铜、银等有价金属，根据工艺采用的设备不同，可以分为鼓风炉法、反射炉法和电炉法等。用鼓风炉处理铜浮渣的工艺存在铜、铅分离不彻底，金属回收率低的缺点；反射炉处理铜浮渣工艺是目前最常用的工艺，国内大多铅冶炼企业都采用这种工艺处理铜浮渣，这种工艺存在着能耗高、环境污染严重、炉子寿命短等问题，已被国家列为限期淘汰工艺；电炉法在电力紧张的地区难以实现，而且电炉法同样需要加入还原剂焦碳，生产成本高。铜浮渣的湿法处理方法尽管能够较好地分离铅、铜和产出精铜，但是，铜浮渣在浸出时产出大量的铅渣，给液固分离带来了极大的困难。由于现行铜浮渣处理流程有许多不足，为了能更好的利用资源、改善环境、节约能源、提高生产效率和降低生产成本，急需发明一种新工艺来处理铜浮渣。
三、发明内容
本发明的目的在于提供一种用转炉处理铜浮渣的方法，将铜浮渣与纯碱、铁屑或硫铁矿、烟煤混合后投入转炉中进行还原熔炼。解决当前铜浮渣处理过程中存在的能耗高、污染环境严重、金属回收率低和生产成本高等问题。
其按以下步骤实施
1、将铜浮渣、纯碱、铁屑或硫铁矿、烟煤按照铜浮渣∶纯碱∶铁屑或硫铁矿∶烟煤＝100∶9～11∶5-7∶5的比率进行配料，加入转炉还原熔炼。投料分两次进行，即第一批计为总料量的60％投完后，观察一段时间，待炉内物料90％以上熔化后，第二次投剩余物料，物料投料时间共为2-3小时；
2、铜浮渣中的铅主要以金属形态存在，可以在低温下回收，而浮渣中铅的化合物则需要在较高的温度下进行冶金反应才能生成金属铅，因此冶炼开始控制温度700～800℃，冶炼1.5-2小时，铜浮渣中的金属形态铅与铜分离，尔后提高温度至渣过热温度1100-1250℃，冶炼2.5-3小时，使铅的化合物还原生成金属铅，铜则进入冰铜；
3、使温度降至在1050～1150℃时放冰铜，之后再将炉温降到700～750℃放粗铅，实现了铜、铅分离。将冰铜和粗铅上的浮渣捞出，得到冰铜和粗铅。
冶炼过程中控制转炉工艺条件为：转炉烧嘴油压：0.4MPa～1.6MPa；转炉烧嘴风压：20～30KPa；收尘布袋箱入口烟气温度：110℃～170℃。
在转炉中，纯碱的作用是降低渣的熔点、提高渣的流动性，同时纯碱在高温下还能与硅、砷、锑的氧化物生成硅酸盐、砷酸盐、锑酸盐等造渣。铁屑的作用是使铜浮渣中的PbS还原成金属Pb，同时铜富集在铜冰中(部分铜进入黄渣)。产出粗铅、冰铜、还原渣及烟尘。硫铁矿的作用是使铜以CuS的形态进入粗铅中除去，同时除去多余的铁。过程加热采用柴油加热。
所用设备是Ф2250×4250内衬30mm厚铬镁砖的转炉，采用厚度为20mm锅炉厚钢板焊接成圆筒状，外加两钢圈轮包围筒体，并以这两个钢圈轮为轨道，用两对托轮将炉体托起，两对托轮安装在下面的铸钢底座上，底座又固定在钢筋混泥土基础上，从而构成整台转炉。转炉通过直伸烟道连接淋水冷却塔、表冷、电收尘三部分构成的收尘系统进行环保收尘。
本发明的优点及积极效果：
1、作业过程是在转炉内进行，铜、铅分离更彻底，金属回收率高，能耗低；
2、能够综合处理铜浮渣，提高资源综合利用率。
利用转炉作为还原熔炼设备，以鼓风炉、反射炉和电炉相比的指标如表1
表1：几种铜浮渣处理方法的技术经济指标
  项目   鼓风炉   反射炉   电炉   转炉
  粗铅含铜(％)   4.7   2.7   1.7   1.5
  冰铜含铅(％)   9.5   10   6.2   4～5
  烟尘率(％)   9～10   10～12   5～6   4～5
  铅直收率(％)   93～95   94～95   94～96   95～97
  铅回收率(％)   96～97   95～97   96～97   97～98
  焦率(％)   10～11   2～3   4～5   见实施例
  煤率(％)   15～20   5～6
  耗电(kwh/t)   340～380   见实施例
  油率(％)   5～8
  生产能力  50t/(m<sup>2</sup>·d)   2～2.5t/(m<sup>2</sup>·d)   10～12t/(m<sup>2</sup>·d)   3.5～4.0t/(m<sup>3</sup>·d)
四、附图说明：图1是本发明的工艺流程图。
五、具体实施方式
实施例一：原料铜浮渣成分：铅68.9％，铜13.58％，砷5.78％，锑0.84％，按照铜浮渣∶纯碱∶铁屑∶烟煤＝100∶10∶5∶5的配料方案将物料配好后分两次加入转炉，先在700～800℃温度下回收铜浮渣中的金属态的铅，然后提高温度至1200℃回收化合态的铅，加完料4～5小时后在1050～1150℃温度下放冰铜，降低温度至700～750℃放粗铅，并捞出冰铜和粗铅中的浮渣。技术指标见表2。
表2：铜浮渣转炉处理技术指标
  序号   指标名称   单位   技术指标
  1   转炉生产能力   t/(m<sup>3</sup>·d)   3.72
  2   铅直收率   ％   96.32
  3   铅回直收率   ％   97.25
  4   煤率   ％   5.0
  5   柴油率   ％   6.6
  6   粗铅产率   ％   72.8
  7   冰铜率   ％   11.5
  8   还原渣率   ％   13.2
  9   烟尘率   ％   2.4
实施例二：原料铜浮渣成分：铅72.02％，铜12.96％，砷5.44％，锑0.75％，按照铜浮渣∶纯碱∶硫铁矿∶烟煤＝100∶11∶7∶5的配料方案将物料配好后分两次加入转炉，先在700～800℃温度下回收铜浮渣中的金属态的铅，然后提高温度至1250℃回收化合态的铅，加完料4～5小时后在1050～1150℃温度下放冰铜，降低温度至700～750℃放粗铅。所得技术指标见表3。
表3：铜浮渣转炉处理技术指标
  序号   指标名称   单位   技术指标
  1   转炉生产能力   t/(m<sup>3</sup>·d)   3.86
  2   铅直收率   ％   96.95
  3   铅回直收率   ％   97.44
  4   煤   ％   5.2
  序号   指标名称   单位   技术指标
  5   柴油   ％   6.8
  6   粗铅产率   ％   68
  7   冰铜率   ％   15.2
  8   还原渣率   ％   16.1
  9   烟尘率   ％   2.4
实施例三：原料铜浮渣成分：铅67.66％，铜13.85％，砷5.87％，锑0.92％，按照铜浮渣∶纯碱∶铁屑∶烟煤＝100∶9∶5∶5的配料方案将物料配好后分两次加入转炉，先在700～800℃温度下回收铜浮渣中的金属态的铅，然后提高温度至1200℃回收化合态的铅，加完料4～5小时后在1050～1150℃温度下放冰铜，降低温度至700～750℃放粗铅。所得技术指标见表4。
表4：铜浮渣转炉处理技术指标
  序号   指标名称   单位   技术指标
  1   转炉生产能力   t/(m<sup>3</sup>·d)   3.57
  2   铅直收率   ％   96.03
  3   铅回直收率   ％   97.15
  4   煤   ％   4.8
  5   柴油   ％   6.0
  6   粗铅产率   ％   71.4
  7   冰铜率   ％   16.5
  8   还原渣率   ％   16.1
  9   烟尘率   ％   2.4

Claims (3)

1.一种用转炉处理铜浮渣的方法，将铜浮渣、纯碱、铁屑或硫铁矿、烟煤按比例配料，加入转炉，控制温度和冶炼时间进行还原熔炼，使铅的化合物还原生成金属铅，铜则进入冰铜，经温降处理后得到冰铜和粗铅，
其特征在于：所述配料比是：按铜浮渣∶纯碱∶铁屑或硫铁矿∶烟煤＝100∶9～11∶5-7∶5；所述进行还原熔炼的控制条件是：冶炼开始控制温度700～800℃，冶炼1.5-2小时，铜浮渣中的金属形态铅与铜分离，尔后提高温度至1100-1250℃，冶炼2.5-3小时，使铅的化合物还原生成金属铅，铜则进入冰铜；所述温降处理是：先使温度降至在1050～1150℃时放冰铜，之后再将炉温降到700～750℃放粗铅，将冰铜和粗铅上的浮渣捞出，得到冰铜和粗铅。
2.根据权利要求1所述的用转炉处理铜浮渣的方法，其特征在于：还原熔炼的投料分两次进行，第一批计为总料量的60％投完后，待炉内物料90％以上熔化后，第二次投剩余物料，物料投料时间共为2-3小时。
3.根据权利要求1或2所述的用转炉处理铜浮渣的方法，其特征在于：还原熔炼过程中控制转炉工艺条件为：转炉烧嘴油压：0.4MPa～1.6MPa；转炉烧嘴风压：20～30KPa；收尘布袋箱入口烟气温度：110℃～170℃。
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