CN105648223A - 处理含铜铁粉的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了处理含铜铁粉的方法和系统，其中，处理含铜铁粉的方法包括：将所述含铜铁粉、煤粉和氯化钠进行混合，以便得到混合物料；将所述混合物料进行热解处理，以便得到高热值合成气体、焦油和含有兰炭颗粒、含铜铁粉和氯化钠的固态产物，其中，所述兰炭颗粒表面吸附有氢气；将所述固态产物进行氯化焙烧和还原离析反应，以便得到固态焙烧产物；将固态焙烧产物进行细磨和浮选分离，以便得到铜精矿和尾矿；以及将所述尾矿进行重选分离，以便得到金属铁粉和兰炭颗粒。由此采用该方法将含铜铁粉中的铜、铁分离，并采用浮选法将铜回收，提高了金属铁粉的纯度，由于铜含量较低，因此生产成本较低、经济效益较好。

Description

处理含铜铁粉的方法和系统
技术领域
本发明属于冶金行业技术领域，特别涉及种处理含铜铁粉的方法和系统。
背景技术
含铜铁粉广义上是指含一定量铜元素的颗粒状铁产品，该类铁产品经压块后可作为电炉炼钢或特种钢(主要是耐候钢)的原料，但作为电炉炼钢原料时，由于铜为杂质元素，因而只能作为配料，或折价进行销售；作为耐候钢原料时，由于受到市场需求的限制，产品优势也不明显。
该类铁产品采用常规方法很难实现铜、铁的高效分离，因而铁产品品质低、产品价值受限。在现有技术中，仅对钢水的脱铜技术进行过大量的研究。但到目前为止，还没有一种令人满意的实用的脱铜技术。这些方法大都因对铜的脱除能力低下或是条件太苛刻而无法进一步发展。如采用熔化分离时，只适用于处理含大量暴露铜的小块废钢；采用气化分离法，则由于工艺环节多、气体污染环境等问题难以大规模推广；采用真空分离法，则仅适用于钢水脱铜，但存在铁损失大、脱除速度慢等问题，因而难以大规模工业应用。若能实现该类铁产品的综合利用，不仅会创造更大的经济效益，更会为同类产品的综合利用提供新的可选方案。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种含铜铁粉中的铜、铁分离效果好、经济效益佳和产品附加值高的处理含铜铁粉的方法和系统。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种处理含铜铁粉的方法，包括：将所述含铜铁粉、煤粉和氯化钠进行混合，以便得到混合物料；将所述混合物料进行热解处理，以便得到高热值合成气体、焦油和含有兰炭颗粒、含铜铁粉和氯化钠的固态产物，其中，所述兰炭颗粒表面吸附有氢气；将所述固态产物进行氯化焙烧和还原离析反应，以便得到固态焙烧产物；将固态焙烧产物进行细磨和浮选分离，以便得到铜精矿和尾矿；以及将所述尾矿进行重选分离，以便得到金属铁粉和兰炭颗粒。
由此该处理含铜铁粉的方法采用氯化焙烧和还原离析将含铜铁粉中的铜、铁分离，并采用浮选法将铜进行回收，提高了金属铁粉的纯度，同时综合利用含铜铁粉中的铁、铜元素，可生产高纯度金属铁粉和铜精矿，解决了含铜铁粉产品品质低(铜为杂质，含量较低)、市场需求有限、价格较低等问题，因而生产成本较低，经济效益较好。另外，采用该方法还可以产出高热值合成气体、焦油和兰炭，并将热解过程中挥发分分解产生的氢气吸附在兰炭颗粒表面应用于气态氯化亚铜的还原，产生的兰炭应用于回收循环使用，综合利用了煤粉中的有用成分，不仅在工艺上满足生产需求，更使得本发明的经济效益更加显著。
另外，根据本发明上述实施例的处理含铜铁粉的方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述含铜铁粉、煤粉和氯化钠的质量比为100：1～4：0.5～2。由此得到混合物料。发明人发现，当煤粉的加入量过多时，进入含铜铁粉的杂质(如硫)会增多，从而影响铁粉的品质；当煤粉的加入量过少时，热解生成的氢和兰炭颗粒较少，则在还原离析过程中氯化亚铜很难被完全还原，并吸附于兰炭颗粒上。氯化钠的加入量过多时，在氯化焙烧过程中生成过量的氯化氢，易造成金属物料的损耗；氯化钠的加入量过少时，生成的氯化氢不能完全进行还原离析反应，从而不利于铜铁的分离。由此，通过采用上述质量配比可以显著提高铜、铁分离效果。
根据本发明的一些实施例，所述固态焙烧产物中含有表面附着有金属铜的兰炭颗粒，所述金属铜为所述氯化焙烧过程中产生的气态氯化亚铜在所述还原离析反应过程中被吸附于所述兰炭颗粒表面的氢气还原得到。由此，采用该方法实现了煤粉中兰炭颗粒回收再利用，不仅在工艺上满足生产需求，更使得本发明的经济效益更加显著。
根据本发明的一些实施例，所述含铜铁粉为铜渣和/或镍渣经过直接还原和磨矿磁选处理产生的。由此采用铜、镍渣经“直接还原—磨矿磁选”处理后得到的含铜铁粉其全铁品位为88％以上、铜含量为0.2％～1％，铁粉中还含有少量的SiO2和Al2O3等杂质，铁粉的粒度一般为-0.074mm占60％以上。
根据本发明的一些实施例，所述热解处理是在450～700摄氏度的温度下进行60分钟完成的。由此可以得到高热值合成气体、焦油和固态产物。
根据本发明的一些实施例，所述氯化焙烧和还原离析是在700～800摄氏度的温度下进行20～60分钟完成的。由此实现了氯化焙烧和还原离析充分进行，产生的气态氯化亚铜和固态焙烧产物，而气态氯化亚铜在挥发过程中被吸附于炭粒表面的氢还原成金属铜，并覆盖在炭粒上。
根据本发明的一些实施例，上述处理含铜铁粉的方法进一步包括：将所述兰炭颗粒返回与所述含铜铁粉和氯化钠进行混合。由此实现了煤粉的综合利用。
根据本发明的一些实施例，所述含铜铁粉中铁含量低至88重量％，铜含量为0.2～1重量％。由此解决了含铜铁粉产品品质低(铜为杂质，含量较低)、市场需求有限、价格较低等问题，因此铜分离成本较低，经济效益较好。
根据本发明的另一方面，本发明还提出一种处理含铜铁粉的系统，该系统用于是实施前面实施例的处理含铜铁粉的方法，该系统包括：
混合装置，所述混合装置具有铜铁粉入口、煤粉入口、氯化钠入口和混合物料出口；
热解装置，所述热解装置具有混合物料入口、高热值合成气体出口、焦油出口和固态产物出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；
焙烧装置，所述焙烧装置具有固态产物入口和固态焙烧产物出口，所述固态产物入口与所述固态产物出口相连；
磨矿装置，所述磨矿装置具有固态焙烧产物入口和矿粉出口，所述固态焙烧产物入口与所述固态焙烧产物出口相连；
浮选分离装置，所述浮选分离装置具有矿粉入口、铜精矿出口和尾矿出口，所述矿粉入口与所述矿粉出口相连；以及
重选分离装置，所述重选分离装置具有尾矿入口、金属铁粉出口和兰炭颗粒出口，所述尾矿入口与所述尾矿出口相连。
由此该处理含铜铁粉的系统采用氯化焙烧和还原离析将含铜铁粉中的铜、铁分离，并采用浮选法将铜进行回收，提高了金属铁粉的纯度，同时综合利用含铜铁粉中的铁、铜元素，可生产高纯度金属铁粉和铜精矿，解决了含铜铁粉产品品质低(铜为杂质，含量较低)、市场需求有限、价格较低等问题，因而生产成本较低，经济效益较好。另外，采用该系统还可以产出高热值合成气体、焦油和兰炭，并将热解过程中挥发分分解产生的氢气吸附在兰炭颗粒表面应用于气态氯化亚铜的还原，产生的兰炭应用于回收循环使用，综合利用了煤粉中的有用成分，不仅在工艺上满足生产需求，更使得本发明的经济效益更加显著。
另外，根据本发明上述实施例的处理含铜铁粉的系统还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述混合装置的铜铁粉入口与用于直接还原和磨矿磁选处理铜渣和/或镍渣的设备相连。由此采用铜、镍渣经“直接还原—磨矿磁选”处理后得到的含铜铁粉其全铁品位为88％以上、铜含量为0.2％～1％，铁粉中还含有少量的SiO2和Al2O3等杂质，铁粉的粒度一般为-0.074mm占60％以上。
在本发明的一些实施例中，所述兰炭颗粒出口与所述粉煤入口相连。由此实现了煤粉的综合利用。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的处理含铜铁粉的方法的流程图。
图2是根据本发明一个实施例的处理含铜铁粉的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种处理含铜铁粉的方法。根据本发明具体实施例的处理含铜铁粉的方法，包括：将所述含铜铁粉、煤粉和氯化钠进行混合，以便得到混合物料；将所述混合物料进行热解处理，以便得到高热值合成气体、焦油和含有兰炭颗粒、含铜铁粉和氯化钠的固态产物，其中，所述兰炭颗粒表面吸附有氢气；将所述固态产物进行氯化焙烧和还原离析反应，以便得到固态焙烧产物；将固态焙烧产物进行细磨和浮选分离，以便得到铜精矿和尾矿；以及将所述尾矿进行重选分离，以便得到金属铁粉和兰炭颗粒。
由此该处理含铜铁粉的方法采用氯化焙烧和还原离析将含铜铁粉中的铜、铁分离，并采用浮选法将铜进行回收，提高了金属铁粉的纯度，同时综合利用含铜铁粉中的铁、铜元素，可生产高纯度金属铁粉和铜精矿，解决了含铜铁粉产品品质低(铜为杂质，含量较低)、市场需求有限、价格较低等问题，因而生产成本较低，经济效益较好。另外，采用该方法还可以产出高热值合成气体、焦油和兰炭，并将热解过程中挥发分分解产生的氢气吸附在兰炭颗粒表面应用于气态氯化亚铜的还原，产生的兰炭应用于回收循环使用，综合利用了煤粉中的有用成分，不仅在工艺上满足生产需求，更使得本发明的经济效益更加显著。
下面参考图1详细描述本发明具体实施例的处理含铜铁粉的方法。
(1)根据本发明的具体实施例，首先将含铜铁粉与煤粉和氯化钠进行混合，以便得到混合物料。
根据本发明的具体实施例，上述含铜铁粉、煤粉和氯化钠的质量比并不受特别限制，例如可以为100：1～4：0.5～2。煤粉的加入量过多时，进入含铜铁粉的杂质(如硫)会增多，从而影响铁粉的品质；煤粉的加入量过少时，热解生成的氢和兰炭颗粒较少，则在还原离析过程中氯化亚铜很难被完全还原，并吸附于兰炭颗粒上。氯化钠的加入量过多时，氯化焙烧过程中生成过量的氯化氢，易造成金属物料的损耗；氯化钠的加入量过少时，生成的氯化氢不能完全进行还原离析反应，从而不利于铜铁的分离。由此，通过采用上述质量配比可以显著提高铜、铁分离效果。
根据本发明的具体实施例，上述待处理的含铜铁粉为铜渣和/或镍渣经过直接还原和磨矿磁选处理产生的。由此采用铜、镍渣经“直接还原—磨矿磁选”处理后得到的含铜铁粉其全铁品位为88％以上、铜含量为0.2％～1％；此外由于铁粉为采用磨矿磁选方式获得，因此铁粉中还含有少量的SiO2和Al2O3等杂质，铁粉的粒度一般为-0.074mm占60％以上。因此，本发明上述实施例的处理含铜铁粉的方法尤其适用于对具有上述铜渣和/或镍渣经过直接还原和磨矿磁选处理产生的含铜铁粉。可以显著提高铜铁的分离效果。另外，由于其中含有少量的SiO2和Al2O3等杂质，因此在氯化钠的分解阶段，SiO2和Al2O3等杂质可以与氯化钠和水发生反应，参考反应式如下：
4NaCl+Al2O3·2SiO2+2H2O＝Na4Al2·2SiO3+4HC1↑
由此产生的HCl气体则可以参与后续的氯化焙烧，进而可以进一步提高铜的回收率。
根据本发明的具体实施例，上述含铜铁粉中铁含量低至88重量％，铜含量为0.2～1重量％。由此采用的含铜铁粉中铁含量低至88重量％，铜含量为0.2～1重量％综合利用了含铜铁粉中的铁、铜元素，产生高纯度金属铁粉和铜精矿，金属铁粉的TFe品位可达95％以上，铜含量则降至0.02％以下。
本发明上述实施例的处理含铜铁粉的方法综合利用煤粉中的有用成分，可产出高热值合成气体、焦油，产生的兰炭还可回收循环使用。由此采用该方法实现了煤粉综合利用，不仅在工艺上满足生产需求，更使得本发明的经济效益更加显著。
(2)将所述混合物料进行热解处理，以便得到高热值合成气体、焦油和含有兰炭颗粒、含铜铁粉和氯化钠的固态产物，其中，所述兰炭颗粒表面吸附有氢气。
由此，采用该方法还可以产出高热值合成气体、焦油和兰炭，并将热解过程中挥发分分解产生的氢气吸附在兰炭颗粒表面应用于气态氯化亚铜的还原，产生的兰炭应用于回收循环使用，综合利用了煤粉中的有用成分，不仅在工艺上满足生产需求，更使得本发明的经济效益更加显著。
根据本发明的具体实施例，上述固态焙烧产物中含有表面附着有金属铜的兰炭颗粒，上述金属铜为所述氯化焙烧过程中产生的气态氯化亚铜在上述还原离析反应过程中被吸附于上述兰炭颗粒表面的氢气还原得到。
根据本发明的具体实施例，上述热解处理是在450～700摄氏度的温度下进行20～60分钟完成的。由此将混合料在450～700℃下进行干燥和热解，热解时间为20min，得到高热值合成气体、焦油和固态产物，其中固态产物由兰炭、氯化钠和含铜铁粉组成，热解过程中挥发分分解产生的氢气则吸附在兰炭颗粒表面。
(3)将所述固态产物进行氯化焙烧和还原离析反应，以便得到固态焙烧产物。
根据本发明的具体实施例，氯化焙烧阶段，参考反应式为:
2Cu+O2＝2CuO
12HC1+12CuO＝4Cu3C13↑+6H2O+3O2
还原离析阶段，参考反应式为:
2Cu3C13↑+3H2＝6Cu+6HC1↑
根据本发明的具体实施例，上述氯化焙烧和还原离析是在700～800摄氏度的温度下进行20～60分钟完成的。由此采用该温度和时间下完成了氯化焙烧和还原离析反应，并产生气态氯化亚铜和固态焙烧产物，而气态氯化亚铜在挥发过程中被吸附于炭粒表面的氢还原成金属铜，并覆盖在炭粒上。
(4)将固态焙烧产物进行细磨和浮选分离，以便得到铜精矿和尾矿；以及将所述尾矿进行重选分离，以便得到金属铁粉和兰炭颗粒。由此采用该方法将固态焙烧产物进行细磨和浮选分离以及将所述尾矿进行重选分离可以得到90％以上高品位金属铁粉，而铜含量则降至0.05％以下，由于铜含量较低，因此生产成本较低、经济效益较好。
根据本发明的具体实施例，进一步包括：将上述兰炭颗粒返回与所述含铜铁粉和氯化钠进行混合。由此将上述兰炭颗粒返回与上述含铜铁粉和氯化钠进行混合实现了煤粉综合利用，该法不仅在工艺上满足生产需求，更使得本发明的经济效益更加显著。
根据本发明的另一方面，本发明还提出一种处理含铜铁粉的系统。该系统用于实施前面实施例的处理含铜铁粉的方法。下面参考图2详细描述本发明具体实施例的处理含铜铁粉的系统。
根据本发明具体实施例的处理含铜铁粉的系统，包括：混合装置10，热解装置20，焙烧装置30，磨矿装置40，浮选分离装置50和重选分离装置60。
其中，混合装置10具有铜铁粉入口11、煤粉入口12、氯化钠入口13和混合物料出口14；热解装置20具有混合物料入口21、高热值合成气体出口22、焦油出口23和固态产物出口24，混合物料入口21与混合物料出口14相连；焙烧装置30具有固态产物入口31和固态焙烧产物出口32，固态产物入口31与固态产物出24相连；磨矿装置40具有固态焙烧产物入口41和矿粉出口42，固态焙烧产物入口41与固态焙烧产物出口32相连；浮选分离装置50具有矿粉入口51、铜精矿出口52和尾矿出口53，矿粉入口51与矿粉出口42相连；以及重选分离装置60具有尾矿入口61、金属铁粉出口62和兰炭颗粒出口63，尾矿入口61与尾矿出口53相连。
根据本发明的具体实施例，为了方便理解本申请实施例的处理含铜铁粉的系统，下面对利用上述实施例的处理含铜铁粉的系统的具体实施方法进行描述。该方法包括：
在混合装置10内，将所述含铜铁粉、煤粉和氯化钠进行混合，以便得到混合物料；
在热解装置20内，将所述混合物料进行热解处理，以便得到高热值合成气体、焦油和含有兰炭颗粒、含铜铁粉和氯化钠的固态产物，其中，所述兰炭颗粒表面吸附有氢气；
在焙烧装置30内，将所述固态产物进行氯化焙烧和还原离析反应，以便得到固态焙烧产物；
在磨矿装置40和浮选分离装置50内依次将固态焙烧产物进行细磨和浮选分离，以便得到铜精矿和尾矿；以及
在重选分离装置60内，将所述尾矿进行重选分离，以便得到金属铁粉和兰炭颗粒。
由此该处理含铜铁粉的系统采用氯化焙烧和还原离析将含铜铁粉中的铜、铁分离，并采用浮选法将铜进行回收，提高了金属铁粉的纯度，同时综合利用含铜铁粉中的铁、铜元素，可生产高纯度金属铁粉和铜精矿，解决了含铜铁粉产品品质低(铜为杂质，含量较低)、市场需求有限、价格较低等问题，因而生产成本较低，经济效益较好。另外，采用该系统还可以产出高热值合成气体、焦油和兰炭，并将热解过程中挥发分分解产生的氢气吸附在兰炭颗粒表面应用于气态氯化亚铜的还原，产生的兰炭应用于回收循环使用，综合利用了煤粉中的有用成分，不仅在工艺上满足生产需求，更使得本发明的经济效益更加显著。
根据本发明的一些实施例，所述混合装置的铜铁粉入口与用于直接还原和磨矿磁选处理铜渣和/或镍渣的设备相连。根据本发明的具体实施例，上述待处理的含铜铁粉为铜渣和/或镍渣经过直接还原和磨矿磁选处理产生的。由此采用铜、镍渣经“直接还原—磨矿磁选”处理后得到的含铜铁粉其全铁品位为88％以上、铜含量为0.2％～1％；此外由于铁粉为采用磨矿磁选方式获得，因此铁粉中还含有少量的SiO2和Al2O3等杂质，铁粉的粒度一般为-0.074mm占60％以上。因此，本发明上述实施例的处理含铜铁粉的方法尤其适用于对具有上述铜渣和/或镍渣经过直接还原和磨矿磁选处理产生的含铜铁粉。可以显著提高铜铁的分离效果。另外，由于其中含有少量的SiO2和Al2O3等杂质，因此在食盐的分解阶段，SiO2和Al2O3等杂质可以与食盐和水发生反应，参考反应式如下：
4NaCl+Al2O3·2SiO2+2H2O＝Na4Al2·2SiO3+4HC1↑
由此产生的HCl气体则可以参与后续的氯化焙烧，进而可以进一步提高铜的回收率。
根据本发明的一些实施例，所述兰炭颗粒出口与所述粉煤入口相连。。由此将上述兰炭颗粒返回与上述含铜铁粉和氯化钠进行混合实现了煤粉综合利用，该法不仅在工艺上满足生产需求，更使得本发明的经济效益更加显著。
根据本发明的具体实施例，上述实施例的处理含铜铁粉的系统用于实施前面实施例的处理含铜铁粉的方法，因此，关于处理含铜铁粉的方法的具体工艺参数同样适用于上述实施例的处理含铜铁粉的系统，并且能够达到同样的有益效果。也就是说，有关处理含铜铁粉的方法的有益效果同样适于本发明实施例的处理含铜铁粉的系统。因此，在此不再赘述。
实施例1
(1)将含铜铁粉进行综合回收利用，其TFe品位为88％、Cu含量为1％。
(2)将含铜铁粉：褐煤：氯化钠＝100：4：2按质量比配料，得到混合料。
(3)将混合料在450～700℃下进行热解，热解时间为60min，得到高热值合成气体、焦油和固态产物，其中固态产物由兰炭、氯化钠和含铜铁粉组成，热解过程中挥发分分解产生的氢气则吸附在兰炭颗粒表面。
(4)将固态产物在温度为700℃、时间为60min的条件下完成氯化焙烧和还原离析反应，产生气态氯化亚铜和固态焙烧产物，而气态氯化亚铜在挥发过程中被吸附于炭粒表面的氢还原成金属铜，并覆盖在炭粒上，过程中发生的主要反应如下。
氯化钠的分解阶段，参考反应式如下：
4NaCl+Al2O3·2SiO2+2H2O＝Na4Al2·2SiO3+4HC1↑
氯化焙烧阶段，参考反应式为:
2Cu+O2＝2CuO
12HC1+12CuO＝4Cu3C13↑+6H2O+3O2
还原离析阶段，参考反应式为:
2Cu3C13↑+3H2＝6Cu+6HC1↑
(5)将固态焙烧产物进行磨矿，经浮选后得到金属铜和尾矿。
(6)将尾矿采用重选分离后，即可得到金属铁粉和碳质颗粒；其中金属铁粉的TFe品位可达90％以上，铜含量则降至0.1％以下。
实施例2
(1)将经“铜渣配料—转底炉直接还原—磨矿磁选”后得到的含铜铁粉进行综合回收利用，其TFe品位为90％、Cu含量为0.5％。
(2)将含铜铁粉：烟煤：氯化钠＝100：2：1按质量比配料，得到混合料。
(3)将混合料在450～700℃下进行干燥和热解，热解时间为40min，得到高热值合成气体、焦油和固态产物，其中固态产物由兰炭、氯化钠和含铜铁粉组成，热解过程中挥发分分解产生的氢气则吸附在兰炭颗粒表面。
(4)将固态产物在温度为750℃、时间为30min的条件下完成氯化焙烧和还原离析反应，产生气态氯化亚铜和固态焙烧产物，而气态氯化亚铜在挥发过程中被吸附于炭粒表面的氢还原成金属铜，并覆盖在炭粒上，过程中发生的主要反应如下。
氯化钠的分解阶段，参考反应式如下：
4NaCl+Al2O3·2SiO2+2H2O＝Na4Al2·2SiO3+4HC1↑
氯化焙烧阶段，参考反应式为:
2Cu+O2＝2CuO
12HC1+12CuO＝4Cu3C13↑+6H2O+3O2
还原离析阶段，参考反应式为:
2Cu3C13↑+3H2＝6Cu+6HC1↑
(5)将固态焙烧产物进行磨矿，经浮选后得到金属铜和尾矿。
(6)将尾矿采用重选分离后，即可得到金属铁粉和碳质颗粒；其中金属铁粉的TFe品位可达91％以上，铜含量则降至0.05％以下。
实施例3
(1)将经“镍渣配料—转底炉直接还原—磨矿磁选”后得到的含铜铁粉进行综合回收利用，其TFe品位为94％、Cu含量为0.2％。
(2)将含铜铁粉：无烟煤：氯化钠＝100：1：0.5按质量比配料，得到混合料。
(3)将混合料在450～700℃下进行干燥和热解，热解时间为20min，得到高热值合成气体、焦油和固态产物，其中固态产物由兰炭、氯化钠和含铜铁粉组成，热解过程中挥发分分解产生的氢气则吸附在兰炭颗粒表面。
(4)将固态热解产物在温度为800℃、时间为20min的条件下完成氯化焙烧和还原离析反应，产生气态氯化亚铜和固态焙烧产物，而气态氯化亚铜在挥发过程中被吸附于炭粒表面的氢还原成金属铜，并覆盖在炭粒上，过程中发生的主要反应如下。
氯化钠的分解阶段，参考反应式如下：
4NaCl+Al2O3·2SiO2+2H2O＝Na4Al2·2SiO3+4HC1↑
氯化焙烧阶段，参考反应式为:
2Cu+O2＝2CuO
12HC1+12CuO＝4Cu3C13↑+6H2O+3O2
还原离析阶段，参考反应式为:
2Cu3C13↑+3H2＝6Cu+6HC1↑
(5)将固态焙烧产物进行磨矿，经浮选后得到金属铜和尾矿。
(6)将尾矿采用重选分离后，即可得到金属铁粉和碳质颗粒；其中金属铁粉的TFe品位可达95％以上，铜含量则降至0.02％以下。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种处理含铜铁粉的方法，其特征在于，包括：
将所述含铜铁粉、煤粉和氯化钠进行混合，以便得到混合物料；
将所述混合物料进行热解处理，以便得到高热值合成气体、焦油和含有兰炭颗粒、含铜铁粉和氯化钠的固态产物，其中，所述兰炭颗粒表面吸附有氢气；
将所述固态产物进行氯化焙烧和还原离析反应，以便得到固态焙烧产物；
将固态焙烧产物进行细磨和浮选分离，以便得到铜精矿和尾矿；以及
将所述尾矿进行重选分离，以便得到金属铁粉和兰炭颗粒。
2.根据权利要求1所述处理含铜铁粉的方法，其特征在于，所述含铜铁粉、煤粉和氯化钠的质量比为100：1～4：0.5～2。
3.根据权利要求1所述处理含铜铁粉的方法，其特征在于，所述固态焙烧产物中含有表面附着有金属铜的兰炭颗粒，所述金属铜为所述氯化焙烧过程中产生的气态氯化亚铜在所述还原离析反应过程中被吸附于所述兰炭颗粒表面的氢气还原得到。
4.根据权利要求1所述处理含铜铁粉的方法，其特征在于，所述含铜铁粉为铜渣和/或镍渣经过直接还原和磨矿磁选处理产生的。
5.根据权利要求1所述处理含铜铁粉的方法，其特征在于，所述热解处理是在450～700摄氏度的温度下进行20～60分钟完成的。
6.根据权利要求1所述处理含铜铁粉的方法，其特征在于，所述氯化焙烧和还原离析是在700～800摄氏度的温度下进行20～60分钟完成的。
7.根据权利要求1所述处理含铜铁粉的方法，其特征在于，进一步包括：将所述兰炭颗粒返回与所述含铜铁粉和氯化钠进行混合。
8.根据权利要求1所述处理含铜铁粉的方法，其特征在于，所述含铜铁粉中铁含量低至88重量％，铜含量为0.2～1重量％。
9.一种实施权利要求1～8任一项所述方法的处理含铜铁粉的系统，其特征在于，包括：
混合装置，所述混合装置具有铜铁粉入口、煤粉入口、氯化钠入口和混合物料出口；
热解装置，所述热解装置具有混合物料入口、高热值合成气体出口、焦油出口和固态产物出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；
焙烧装置，所述焙烧装置具有固态产物入口和固态焙烧产物出口，所述固态产物入口与所述固态产物出口相连；
磨矿装置，所述磨矿装置具有固态焙烧产物入口和矿粉出口，所述固态焙烧产物入口与所述固态焙烧产物出口相连；
浮选分离装置，所述浮选分离装置具有矿粉入口、铜精矿出口和尾矿出口，所述矿粉入口与所述矿粉出口相连；以及
重选分离装置，所述重选分离装置具有尾矿入口、金属铁粉出口和兰炭颗粒出口，所述尾矿入口与所述尾矿出口相连。
10.根据权利要求9所述处理含铜铁粉的系统，其特征在于，所述混合装置的铜铁粉入口与用于直接还原和磨矿磁选处理铜渣和/或镍渣的设备相连。
11.根据权利要求9所述处理含铜铁粉的系统，其特征在于，所述兰炭颗粒出口与所述粉煤入口相连。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114229891A (zh) * 2021-12-20 2022-03-25 上海迈徕季冶金设备有限公司 一种通过热解和磁选制备晶体的装置及使用该装置制备氧化锆的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3799764A (en) * 1971-01-25 1974-03-26 American Metal Climax Inc Roasting of copper sulfide concentrates combined with solid state segregation reduction to recover copper
SU711132A1 (ru) * 1978-04-17 1980-01-25 Институт Неорганической Химии И Электрохимии Ан Грузинской Сср Способ переработки медьсодержащих железистых материалов
CN101210281A (zh) * 2006-12-29 2008-07-02 铜陵有色设计研究院 一种含铜硫酸冷烧渣的综合利用方法及装置
CN102220479A (zh) * 2011-05-05 2011-10-19 昆明晶石矿冶有限公司 一种硫酸渣氯化离析综合回收有价金属选矿方法
CN103146911A (zh) * 2013-03-27 2013-06-12 西南科技大学 一种结合氧化铜矿石及回收伴生有价金属的选矿方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3799764A (en) * 1971-01-25 1974-03-26 American Metal Climax Inc Roasting of copper sulfide concentrates combined with solid state segregation reduction to recover copper
SU711132A1 (ru) * 1978-04-17 1980-01-25 Институт Неорганической Химии И Электрохимии Ан Грузинской Сср Способ переработки медьсодержащих железистых материалов
CN101210281A (zh) * 2006-12-29 2008-07-02 铜陵有色设计研究院 一种含铜硫酸冷烧渣的综合利用方法及装置
CN102220479A (zh) * 2011-05-05 2011-10-19 昆明晶石矿冶有限公司 一种硫酸渣氯化离析综合回收有价金属选矿方法
CN103146911A (zh) * 2013-03-27 2013-06-12 西南科技大学 一种结合氧化铜矿石及回收伴生有价金属的选矿方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《化工百科全书》编辑委员会: "《化工百科全书 第16卷 天然药物-无机过氧化物和过氧化和物》", 31 December 1997, 化学工业出版社 *
张宗华: "禄丰含铜铁矿离析—选矿试验研究", 《昆明工学院学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114229891A (zh) * 2021-12-20 2022-03-25 上海迈徕季冶金设备有限公司 一种通过热解和磁选制备晶体的装置及使用该装置制备氧化锆的方法
CN114229891B (zh) * 2021-12-20 2023-08-11 上海迈徕季冶金设备有限公司 一种通过热解和磁选制备晶体的装置及使用该装置制备氧化锆的方法

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