CN103898333A - 一种分离废杂铜冶炼渣中金属态有价金属的方法 - Google Patents

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徐政
杨丽梅
李岩
王巍
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Abstract

本发明提供了一种有效分离废杂铜冶炼渣中金属态有价金属的方法，将冶炼渣与水混合，至冶炼渣的浓度在50～80%后，加入旋转的自擦洗装置中进行自擦洗处理。使得粘附于金属态物料表面的灰渣被擦洗掉并进入料浆中，且粗粒的非金属灰渣被研磨至粒度2mm以下，并使粘附于铁和不锈钢金属表面的铜颗粒与铁和不锈钢金属分离。经过自擦洗处理的冶炼渣经过2mm筛分和洗涤，使粒度大于2mm的金属态的铁、不锈钢和铜锌合金从废杂铜冶炼渣中分离出来。筛分出的粒度小于2mm的金属态物料再与料浆一起采用摇床进行处理，使粒度小于2mm的金属态物料和灰渣得到分离。本方法的方法易于工业实现，操作容易，对环境不会产生污染。

Description

一种分离废杂铜冶炼渣中金属态有价金属的方法
技术领域
本发明涉及一种有效分离废杂铜冶炼渣中金属态有价金属的新方法。
背景技术
相对于铜精矿冶炼，以废杂铜为原料生产一吨精炼铜可降低能耗80%～90%，减少固体废弃物排放2.61t，而且能够大幅度减少SO2废气的排放。与生产原生金属相比，2002年～2011年期间，我国再生有色金属产业与生产等量的原生金属相比，累计节能1.1亿t标煤，节水85.55亿m3，减少固体废物产生量76.77亿t，减少二氧化硫产生量252万t，再生金属产业的发展，不仅极大缓解了中国原生矿产资源的供需矛盾，同时大大促进了中国有色金属工业的节能减排和循环经济建设。
实现再生铜行业持续发展所面临的主要问题是：烟尘、废渣、余热等二次资源利用技术水平低；节能减排要求越来越高促使企业必须采用更加节能降耗的设备和减少污染，综合回收利用技术的使用。为了达到该目标就必须研发高效、节能、环保的尘渣处理利用技术，从而提高资源综合利用水平。
在废杂铜冶炼过程中会产出有价金属含量远高于常规铜冶炼的废渣和粉尘，如不进行合理处置，必将造成资源的浪费和环境的污染，而目前此类废渣和粉尘多由中小企业采用落后的火法冶炼工艺进行处理，有价金属回收率低、能耗高，且污染严重。
发明内容
本发明的目的是针对废杂铜冶炼过程中产生的粒度范围广，所含有价金属存在形式多样，金属态物料表面粘附铜颗粒的冶炼渣在回收利用过程中金属态物料难于回收，黏附在金属态物料表面的铜颗粒难于与金属态物料分离的难题，采用自擦洗装置使非金属态渣和铜颗粒从金属态物料表面脱离，然后采用筛洗和摇床将金属态物料分离，并为后续非金属物理的处理提供合适的原料。
为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种分离废杂铜冶炼渣中金属态有价金属的方法，它包括：
a.将废杂铜冶炼渣与水混合后加入旋转的自擦洗装置中进行自擦洗处理；
所述自擦洗装置至少包括一个可旋转的具有空腔的本体、一个与本体空腔连通的排料装置和能够控制本体开始或停止旋转以及控制排料装置开始或停止排料的控制装置；
在自擦洗装置旋转过程中，所述废杂铜冶炼渣中的金属态物料之间互相摩擦、碰撞，使得粘附于金属态物料表面的灰渣被擦洗掉并进入料浆中，且废杂铜冶炼渣中粗粒的非金属灰渣被研磨至粒度2mm以下，并使在废杂铜冶炼过程中粘附于铁和不锈钢金属表面的铜颗粒与铁和不锈钢金属分离；
b.经自擦洗处理后的废杂铜冶炼渣排料后，经过2mm筛分和洗涤，使粒度大于2mm、表面光滑（不粘附灰渣和金属铜颗粒）的金属态的铁、不锈钢和铜锌合金从废杂铜冶炼渣中分离出来；
c.筛分出的粒度小于2mm的金属态物料与料浆一起采用摇床进行处理，使粒度小于2mm的比重较大的金属态物料和比重较小的灰渣得到分离。
如上所述的方法，优选地，步骤a中，所述废杂铜冶炼渣与水混合后，废杂铜冶炼渣的浓度在50～80%之间。以保证自擦洗过程中灰渣和金属态物料表面的铜颗粒易于与金属态物料分离。
如上所述的方法，优选地，所述自擦洗装置的具有空腔的本体呈圆筒形或方筒形。
所述自擦洗装置的排料方式可以采用间歇式也可以采用连续式。
所述筛分和洗涤，可使用具备冲洗功能的筛分装置，保证分离出的金属态物料表面无灰渣粘附。
如上所述的方法，优选地，所述摇床是适合于粗粒物料分离的矿砂摇床。
所述粒度大于2mm的金属态的铁、不锈钢和铜锌合金可以循环利用，铜金属返回废杂铜冶炼，铁和不锈钢也可以得到合理的利用。
所述粒度小于2mm的金属态物料经过磁选分离出磁性物料后，也可以返回废杂铜冶炼流程，使渣中的有价金属尽早回收利用。
本发明的优点为：（1）所用设备和配套设施易于制备和购买；（2）粗粒（大于2mm）的金属态物料在经过自擦洗以后可以采用筛分的方法使金属物料与非金属物料分离，易于实现；（3）细粒级金属态物料（小于2mm）可以采用市场上可以购买到的摇床使之得到有效分离。（4）在回收废杂铜冶炼渣中金属态产品的同时，为下一步非金属态冶炼渣中有价金属的回收提供了易于处理的原料，利用后续的有价金属回收。（5）本方法的方法易于工业实现，操作容易，对环境不会产生污染。
附图说明
图1为经自擦洗处理前后粗粒物料的形态照片，a和b为自擦洗前的粗粒物料状态，c和d为自擦洗后的粗粒物料状态。
具体实施方式
实施例1
某废杂铜冶炼厂冶炼渣，采用本发明方法进行金属态物料的回收：
a.将冶炼渣与水混合，至冶炼渣的浓度在50～80%后，加入旋转的自擦洗装置中进行自擦洗处理。冶炼渣中的金属态物料之间互相摩擦、碰撞，使得粘附于金属态物料表面的灰渣被擦洗掉并进入料浆中，且粗粒的非金属灰渣被研磨至粒度2mm以下，并使在废杂铜冶炼过程中粘附于铁和不锈钢金属表面的铜颗粒与铁和不锈钢金属分离。
b.经过自擦洗处理的废杂铜冶炼渣经过2mm筛分和洗涤，使粒度大于2mm的金属态的铁、不锈钢和铜锌合金从废杂铜冶炼渣中分离出来。
c.筛分出的粒度小于2mm的金属态物料与料浆一起采用摇床进行处理，使粒度小于2mm的金属态物料和灰渣得到分离。
采用本发明方法进行处理后的结果：
（1）原料筛分结果
由于废杂铜冶炼渣粒度分布宽，比重差异大，必须分级处理。通过筛分将废杂铜冶炼渣分成粒度大于2mm和小于2mm两个部分，根据各自的性质分别用不同的流程进行处理。原料样品的筛分结果如表1所示。
表1 样品筛分结果
Figure BDA00002676902800031
由表1可知，大于2mm部分产率为19.27%，且以大块的铜铁构件为主，难以破碎，但其上粘附较多的极细渣；小于2mm部分占80.73%，主要以灰渣成分为主。
（2）大于2mm物料自擦洗处理结果
大于2mm物料经过自擦洗后的产率如表2所示。
表2 大于2mm样品产品分布
Figure BDA00002676902800032
Figure BDA00002676902800041
从表2结果可以看出，大于2mm的物料中铁产品和铜产品的含量达到64.03%，但其表面粘附的小于2mm的物料也有35.97%，因此，进行自擦洗是非常必要的。
（3）小于2mm物料摇床处理结果
小于2mm物料的多元素分析结果如表3所示。
表3 原料多元素分析结果
  原料名称   Cu   Pb   Zn   Fe   Sn   SiO2   S
  小于2mm物料（1）   9.98   1.38   35.06   2.24   0.28   12.35   1.01
  小于2mm物料（2）   10.5   0.62   40.2   1.09   0.11   17.45   0.86
从表中结果可以看出，铜灰中铜、锌、硅的含量都较高，具有良好的回收价值。
小于2mm物料经摇床处理后的结果如表4所示。
表4 摇床后样品的分布和铜、锌的品位
Figure BDA00002676902800042
由表4可知，精矿1中铜的含量超过65%，而锌的含量也有21.02%，而精矿2中铜的含量超过了20%，且铜、锌的总含量也超过了65%，含有其他有价金属相对较少，精矿1和精矿2中主要是金属态的铜锌，可以直接返回铜冶炼系统，回收其中的铜、锌，得到49.79%的Cu和18.63%的锌。中矿和尾矿则可进入后续的有价金属回收工艺回收其中的有价金属。
从以上实例可以看出，采用本发明提供的方法，可以有效地从废杂铜冶炼渣中回收金属态的物料，并为后续处理提供了合格的原料。
实施例2
经自擦洗处理前后粗粒物料的形态如图1所示。可以看出，经自擦洗后金属物料表面光滑，无粘附物，可以直接作为冶炼原料等使用。

Claims (5)

1.一种分离废杂铜冶炼渣中金属态有价金属的方法，其特征在于，它包括：
a.将废杂铜冶炼渣与水混合后加入旋转的自擦洗装置中进行自擦洗处理；
所述自擦洗装置至少包括一个可旋转的具有空腔的本体、一个与本体空腔连通的排料装置和能够控制本体开始或停止旋转以及控制排料装置开始或停止排料的控制装置；
所述废杂铜冶炼渣与水混合后加入到所述本体的空腔中，之后所述本体开始旋转进行自擦洗处理，在自擦洗处理过程中，所述废杂铜冶炼渣中的金属态物料之间互相摩擦、碰撞，使得粘附于金属态物料表面的灰渣被擦洗掉并进入料浆中，且废杂铜冶炼渣中粗粒的非金属灰渣被研磨至粒度2mm以下，并使在废杂铜冶炼过程中粘附于铁和不锈钢金属表面的铜颗粒与铁和不锈钢金属分离；
b.经过自擦洗处理的废杂铜冶炼渣排料后，经过2mm筛分和洗涤，使粒度大于2mm的金属态的铁、不锈钢和铜锌合金从废杂铜冶炼渣中分离出来；
c.筛分出的粒度小于2mm的金属态物料与料浆一起采用摇床进行处理，使粒度小于2mm的金属态物料和灰渣得到分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中，所述废杂铜冶炼渣与水混合后，废杂铜冶炼渣的浓度在50～80%之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摇床是适合于粗粒物料分离的矿砂摇床。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自擦洗装置的具有空腔的本体呈圆筒形或方筒形。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自擦洗装置的排料方式采用间歇式或连续式。
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