CN104531998A - 一种重有色金属熔池熔炼的还原剂 - Google Patents

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王�华
李博
魏永刚
李建武
孙财
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Abstract

本发明涉及一种重有色金属熔池熔炼的还原剂,属于有色冶金技术领域。该重有色金属熔池熔炼的还原剂的质量百分比组分为:小桐子油20~60%、橡胶籽油20~50%和地沟油10~30%;小桐子油为小桐子种子直接加工而成,橡胶籽油为橡胶籽直接加工而成;地沟油是由废弃食用油经过滤器过滤,再由油水分离器脱水到含水率为4~8%而获得的。该有色金属熔池熔炼的还原剂,不仅可以提高熔池熔炼的还原效果,还可以实现生物质和废弃资源高效利用。

Description

一种重有色金属熔池熔炼的还原剂
技术领域
本发明涉及一种重有色金属熔池熔炼的还原剂,属于有色冶金技术领域。
背景技术
在重有色金属冶金过程中,熔池熔炼技术应用越来越广,熔池熔炼需要大量的碳质还原剂,在还原反应过程中会排放大量的温室气体CO2,造成环境污染。以煤炭和石油为代表的传统还原剂,造成高碳消耗和高碳排放,其后果是全球变暖和气候灾难,同时传统还原剂还具有还原效率低、生产成本高、污染严重等缺点,开发新型还原剂替代传统还原剂能够实现冶炼过程的低碳化。
在铜的火法冶炼工艺中,贫化熔炼炉渣的常用方法为电炉贫化法,一般加入焦炭、煤和木炭等固体还原物料进行还原,其缺点是还原效率低且消耗量大,对环境污染严重。采用天然气、煤气或液化气等气体还原剂的还原效率高,但其受地理条件限制并在高温下有较大的安全隐患。采用柴油等液体还原剂,其还原效率高、高温下无安全隐患,但每吨贫化渣的柴油消耗在2L左右,从而增加生产成本。在铅的冶炼工艺中,大部分采用铅液态渣直接还原技术,铅的能耗低,加工成本低。液态热的高铅渣直接还原工艺替代鼓风炉还原熔炼,由煤粉替代了焦炭,加工成本也得以进一步降低。但是采用煤粉作为还原剂的缺点是还原效率低、能耗高、污染环境。我国炼锡厂大多采用“锡精矿还原熔炼-粗锡火法精炼-焊锡电解或真空蒸馏-锡炉渣烟化处理”的工艺流程,熔池熔炼设备主要是奥斯麦特炉、反射炉和电炉等。湿法炼锌产出的锌浸出渣一般都采用熔池熔炼还原挥发的方法来处理,并回收其中的有价金属。锡和锌还原熔炼采用的还原剂为煤粉,同样具有消耗量大、成本高,造成环境污染等缺点。
我国小桐子树和橡胶树的资源丰富,小桐子种子和橡胶籽产量较大,经过加工可以获得小桐子油和橡胶籽油。而作为生活中各类劣质油的地沟油,一部分被不法商贩回收后,经炼制成假冒的食用油流入餐桌上,可引起食物中毒,甚至致癌,严重危害人类健康。将其转化为生物柴油作为一种环境友好型能源来替代石化柴油来研究成为热点,但是存在加工成本高、工艺复杂、应用推广较难等方面不足,造成资源的浪费。因此,开发一种混合式的新型还原剂具有工业应用前景和巨大的经济价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有传统还原剂产品的不足,提供一种重有色金属熔池熔炼的还原剂,不仅可以提高熔池熔炼的还原效果,还可以实现生物质和废弃资源高效利用,本发明通过以下技术方案实现。
一种重有色金属熔池熔炼的还原剂,该还原剂的质量百分比组分为:小桐子油20~60%、橡胶籽油20~50%和地沟油10~30%。
所述小桐子油为小桐子种子直接加工而成,橡胶籽油为橡胶籽直接加工而成。
所述地沟油是由废弃食用油经过滤器过滤,再由油水分离器脱水到含水率为4~8%而获得的。
本发明的有益效果是:本发明可以显著提高重有色金属熔池熔炼还原效果,相比传统还原剂,本发明还原剂的还原效率提高了5~40%,降低了熔池熔炼过程还原剂的使用成本,成本降低了10~50元/t,实现了重有色金属低碳冶金,促进了生物质资源的高效利用和废弃资源的综合回收。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,对本发明作进一步说明。
实施例1
在铜的火法冶炼过程中,采用熔炼贫化法对熔炼铜渣进行贫化,向电炉内喷吹本发明还原剂,本发明还原剂的质量百分比组分为:小桐子油40%、橡胶籽油40%和地沟油20%,其中,橡胶籽油为橡胶籽直接加工而成;地沟油是由废弃食用油经过滤器过滤,再由油水分离器脱水到含水率为4%而获得的;喷吹时间为40min,流量控制在80L/h,还原后炉渣中磁性铁的含量为7.2wt.%,渣中含铜量降至0.35wt.%,还原剂使用量为5L/t,与对比试验相比,本发明还原剂成本下降了30~40元/t。
对比试验:在铜的火法冶炼过程中,采用熔炼贫化法对熔炼铜渣进行贫化,向熔池中喷吹还原剂(煤粉),对渣中的磁性铁进行还原,喷吹时间为80min,喷吹量控制在500kg/h,降低炉渣的粘度,进而降低渣中的含铜量。还原后炉渣中磁性铁的含量为9.2wt.%,渣中含铜量为0.58wt.%,还原剂使用量为50kg/t。
实施例2
在铜的火法冶炼过程中,采用熔炼贫化法对熔炼铜渣进行贫化,向电炉内喷吹本发明还原剂,本发明还原剂的质量百分比组分为:小桐子油35%、橡胶籽油35%和地沟油30%,喷吹时间为40min,其中,橡胶籽油为橡胶籽直接加工而成;地沟油是由废弃食用油经过滤器过滤,再由油水分离器脱水到含水率为8%而获得的;流量控制在90L/h,还原后炉渣中磁性铁的含量为7.7wt.%,渣中含铜量降至0.38wt.%,还原剂使用量为6L/t,与对比试验相比,本发明还原剂成本下降了10~20元/t。
对比试验:在铜的火法冶炼过程中,采用熔炼贫化法对熔炼铜渣进行贫化,向熔池中喷吹还原剂(柴油),对渣中的磁性铁进行还原,喷吹时间为60min,流量控制在110L/h,降低炉渣的粘度,进而降低渣中的含铜量。还原后炉渣中磁性铁的含量为8.6wt.%,渣中含铜量为0.48wt.%,还原剂使用量为7.2L/t。
实施例3
在铜的火法冶炼过程中,采用熔炼贫化法对熔炼铜渣进行贫化,向电炉内喷吹本发明还原剂,本发明还原剂的质量百分比组分为:小桐子油60%、橡胶籽油30%和地沟油10%,喷吹时间为30min,其中,橡胶籽油为橡胶籽直接加工而成;地沟油是由废弃食用油经过滤器过滤,再由油水分离器脱水到含水率为8%而获得的;流量控制在90L/h,还原后炉渣中磁性铁的含量为7.5wt.%,渣中含铜量降至0.37wt.%,还原剂使用量为4.5L/t,与对比试验相比,本发明还原剂成本下降了20~30元/t。
对比试验:在铜的火法冶炼过程中,采用熔炼贫化法对熔炼铜渣进行贫化,向熔池中喷吹还原剂(柴油),对渣中的磁性铁进行还原,喷吹时间为70min,流量控制在100L/h,降低炉渣的粘度,进而降低渣中的含铜量。还原后炉渣中磁性铁的含量为8.4wt.%,渣中含铜量为0.45wt.%,还原剂使用量为7.5L/t。
实施例4
在铜的火法冶炼过程中,采用熔炼贫化法对熔炼铜渣进行贫化,向电炉内喷吹本发明还原剂,本发明还原剂的质量百分比组分为:小桐子油20%、橡胶籽油50%和地沟油30%,其中,橡胶籽油为橡胶籽直接加工而成;地沟油是由废弃食用油经过滤器过滤,再由油水分离器脱水到含水率为6%而获得的,喷吹时间为50min,流量控制在95L/h,还原后炉渣中磁性铁的含量为7.9wt.%,渣中含铜量降至0.43wt.%,还原剂使用量为6.5L/t,与对比试验相比,本发明还原剂成本下降了5~15元/t。
对比试验:在铜的火法冶炼过程中,采用熔炼贫化法对熔炼铜渣进行贫化,向熔池中喷吹还原剂(柴油),对渣中的磁性铁进行还原,喷吹时间为65min,流量控制在100L/h,降低炉渣的粘度,进而降低渣中的含铜量。还原后炉渣中磁性铁的含量为8.9wt.%,渣中含铜量为0.49wt.%,还原剂使用量为7L/t。
实施例5
在铜的火法冶炼过程中,采用熔炼贫化法对熔炼铜渣进行贫化,向电炉内喷吹本发明还原剂,本发明还原剂的质量百分比组分为:小桐子油60%、橡胶籽油20%和地沟油20%,其中,橡胶籽油为橡胶籽直接加工而成;地沟油是由废弃食用油经过滤器过滤,再由油水分离器脱水到含水率为7%而获得的,喷吹时间为60min,流量控制在70L/h,还原后炉渣中磁性铁的含量为8.2wt.%,渣中含铜量降至0.42wt.%,还原剂使用量为7.5L/t,与对比试验相比,本发明还原剂成本下降了5~10元/t。
对比试验:在铜的火法冶炼过程中,采用熔炼贫化法对熔炼铜渣进行贫化,向熔池中喷吹还原剂(柴油),对渣中的磁性铁进行还原,喷吹时间为90min,流量控制在80L/h,降低炉渣的粘度,进而降低渣中的含铜量。还原后炉渣中磁性铁的含量为8.4wt.%,渣中含铜量为0.44wt.%,还原剂使用量为8L/t。
上面对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种重有色金属熔池熔炼的还原剂,其特征在于:该还原剂的质量百分比组分为:小桐子油20~60%、橡胶籽油20~50%和地沟油10~30%。
2.根据权利要求1所述的重有色金属熔池熔炼的还原剂,其特征在于:所述小桐子油为小桐子种子直接加工而成,橡胶籽油为橡胶籽直接加工而成。
3.根据权利要求1所述的重有色金属熔池熔炼的还原剂,其特征在于:所述地沟油是由废弃食用油经过滤器过滤,再由油水分离器脱水到含水率为4~8%而获得的。
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