CN102031382B - 转炉铜渣脱铜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及转炉铜渣中铁和铜分离技术，具体是转炉铜渣脱铜的新方法。本发明包括以下过程：(1)配比原料，将不含结晶水的氯化钙与干燥的铜渣混合，混合质量比为1/10～3/10；(2)气氛控制，采用氮气作为焙烧的携带及保护气体，在氮气中混入氧气，把氧分压控制在0.05～0.1个标准大气压；(3)温度、时间控制，把焙烧温度控制在900～1000℃，焙烧时间控制在3～5小时；(4)铜的氯化物收集，把氮气与氯化铜混合气体通到带水的气体收集瓶内，氯化铜溶于水中予以收集，氮气逸出收集回收利用，最终铜以氯化物的形式挥发收集，而铁留在渣中，从而得到可以符合高炉炼铁用的铁矿石。

Description

转炉铜渣脱铜的方法
技术领域
本发明涉及转炉铜渣中铁和铜分离技术，具体是转炉铜渣脱铜的新方法。
背景技术
我国每年仅铜冶炼渣就产出800多万吨(其中含有400多万吨铁和近2万吨铜)，这些渣都是含有价金属化合物的复合矿冶金渣，具有数量大、粒度细、类型繁多、成分复杂等特点。渣中含有Fe、Cu、Zn、Pb、Co、Ni等多种有价金属和少量贵金属Au、Ag等，其中含铜3.33％，含铁53.35％，铁质量分数远高于我国铁矿石可采品位(TFe＞27％)。由于铜渣中含铜过高，导致含铁铜渣无法作为炼铁原料，目前铜冶炼渣的铜利用率不超过12％，铁利用率不足1％，大部分堆存在渣场，既占用土地又污染环境，又造成资源的巨大浪费，已成为阻碍铜冶炼企业持续发展的重要因素。如何回收利用这部分宝贵的铜、铁等资源具有重要意义和相当可观的经济效益。
发明内容
本发明目的是为解决铜渣中由于铜含量超标，导致含铁铜渣不能作为炼铁的原料的问题，提供一种由氯化钙作氯化剂，氯化挥发脱除铜渣中铜的焙烧工艺，即转炉铜渣脱铜的方法，使铜渣满足高炉炼铁的原料要求。
本发明技术方案：一种转炉铜渣脱铜的方法，包括以下过程：
(1)配比原料
将不含结晶水的氯化钙与干燥的铜渣混合，混合质量比为1/10～3/10；
(2)气氛控制
为使生成的铜氯化物快速挥发，采用氮气作为焙烧的携带及保护气体；为保持一定的氧化气氛，在氮气中混入氧气，把氧分压控制在0.05～0.1个标准大气压；
(3)温度、时间控制
为使铜的氯化物挥发，而氯化钙尽可能的少挥发，把焙烧温度控制在900～1000℃，焙烧时间控制在3～5小时；
(4)铜的氯化物收集
把氮气与氯化铜混合气体通到带水的气体收集瓶内，氯化铜溶于水中予以收集，氮气逸出收集回收利用，最终铜以氯化物的形式挥发收集，而铁留在渣中，从而得到符合高炉炼铁用的铁矿石。
本发明利用废弃的转炉铜渣(含铁53.35％和含铜3.33％)，采用添加氯化钙焙烧铜渣，铜的挥发率达到90％左右，得到含铁品位56％以上，含铜在0.3％以下的铁矿石，达到高炉炼铁原料的要求；该工艺流程短、设备简单，不造成二次污染，同时能够以较低的成本直接从铜渣中得到富铁矿和铜氯化物的水溶液，有良好的经济效益；节约了铜铁资源和土地资源。
具体实施方式
本发明在现有管式焙烧炉中进行。
实施例1：干燥的氯化钙和铜渣按1∶10质量配比，焙烧温度900度，通入保护气体氮气(氧分压0.1个标准大气压)，焙烧时间4小时的条件下，Ca的挥发率2.11％、Fe的挥发率4.02％、而Cu的挥发率达到89.45％。在此条件下，能使Cu与Fe元素很好的分离，得到含铁品位56.8％，含铜在0.29％的富铁矿石。
实施例2：干燥的氯化钙和铜渣按2∶10质量配比，焙烧温度950度，通入保护气体氮气(氧分压0.05个标准大气压)，焙烧时间5小时的条件下，Ca的挥发率2.01％、Fe的挥发率4.00％、而Cu的挥发率达到90.15％。在此条件下，能使Cu与Fe元素很好的分离，得到含铁品位57.2％，含铜在0.30％的富铁矿石。
实施例3：干燥的氯化钙和铜渣按3∶10质量配比，焙烧温度1000度，通入保护气体氮气(氧分压0.06个标准大气压)，焙烧时间3小时的条件下，Ca的挥发率2.26％、Fe的挥发率4.52％、而Cu的挥发率达到91.05％。在此条件下，能使Cu与Fe元素很好的分离，得到含铁品位57.1％，含铜在0.27％的富铁矿石。
实施例4：干燥的氯化钙和铜渣按1∶10质量配比，焙烧温度950度，通入保护气体氮气(氧分压0.07个标准大气压)，焙烧时间2小时的条件下，Ca的挥发率1.98％、Fe的挥发率3.02％、而Cu的挥发率达到89.00％。在此条件下，能使Cu与Fe元素很好的分离，得到含铁品位56.8％，含铜在0.30％的富铁矿石。
实施例5：干燥的氯化钙和铜渣按2∶10质量配比，焙烧温度1000度，通入保护气体氮气(氧分压0.08个标准大气压)，焙烧时间4小时的条件下，Ca的挥发率2.21％、Fe的挥发率4.22％、而Cu的挥发率达到91.36％。在此条件下，能使Cu与Fe元素很好的分离，得到含铁品位56.2％，含铜在0.28％的富铁矿石。

Claims (1)

1.一种转炉铜渣脱铜的方法，其特征是包括以下过程：
(1)配比原料
将不含结晶水的氯化钙与干燥的铜渣混合，混合质量比为1/10～3/10；
(2)气氛控制
采用氮气作为焙烧的携带及保护气体，在氮气中混入氧气，把氧分压控制在0.05～0.1个标准大气压；
(3)温度、时间控制
把焙烧温度控制在900～1000℃，焙烧时间控制在3～5小时；
(4)铜的氯化物收集
把氮气与氯化铜混合气体通到带水的气体收集瓶内，氯化铜溶于水中予以收集，氮气逸出收集回收利用，最终铜以氯化物的形式挥发收集，而铁留在渣中，从而得到符合高炉炼铁的铁矿石。
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