CN105671336A - 综合利用铜尾渣的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了综合利用铜尾渣的方法和系统，其中，综合利用铜尾渣的方法包括：将铜尾渣、还原剂、添加剂和粘结剂进行混合和预处理，以便得到物料球团；将物料球团进行高温焙烧，以便得到焙烧产物和氧化锌粉尘；将焙烧产物进行磨矿和磁选处理，以便得到含铜铁粉；使含铜铁粉和一氧化碳发生反应，以便得到气态五羰基铁和固态渣；将合成气反应装置进行减压冷却，使气态五羰基铁转化为液态五羰基铁，以便得到固液混合物；将固液混合物进行固液分离，得到液态五羰基铁和固态尾渣；将液态五羰基铁进行气化和分解，以便得到金属铁粉和一氧化碳；以及将固态尾渣进行细磨和浮选处理，得到铜精矿和尾矿。利用该方法可以实现铜尾渣中锌、铜和铁的有效分离。
Description
技术领域
本发明属于冶金领域，具体而言，本发明涉及综合利用铜尾渣的方法和系统。
背景技术
铜尾渣是指铜冶炼渣经浮选回收铜后得到的尾渣，其全铁品位一般为35％～45％、铜含量一般为0.2％～0.4％，其粒度一般为-0.045mm占90％以上。由于铜尾渣中铁含量较高，此外还含有锌、铜等有价元素，因此对有必要铜尾渣进行综合回收利用，在创造经济效益的同时，更将带来良好的环境效益和社会效益。
目前，采用“直接还原—磨矿磁选”工艺处理铜尾渣时，可实现铁、锌的综合回收利用，其最终产品为含铜铁粉和氧化锌粉尘，含铜铁粉经压块后即可以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，因而只能作为配料原料使用，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综合利用铜尾渣的方法和系统，利用该方法和系统可以实现铜尾渣中锌、铜和铁的有效分离。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种综合利用铜尾渣的方法，该方法包括：
将铜尾渣、还原剂、添加剂和粘结剂进行混合和预处理，以便得到物料球团；
将所述物料球团进行高温焙烧，以便得到焙烧产物和氧化锌粉尘；
将所述焙烧产物进行磨矿和磁选处理，以便得到含铜铁粉；
使含铜铁粉和一氧化碳在气化合成反应装置内发生反应，以便得到气态五羰基铁和含有硫化亚铜的固态渣；
将所述合成气反应装置进行减压冷却，使所述气态五羰基铁转化为液态五羰基铁，以便得到固液混合物；
将所述固液混合物进行固液分离，以便分别得到液态五羰基铁和固态尾渣；
将所述液态五羰基铁在热解炉内进行气化和分解，以便得到金属铁粉和一氧化碳；以及
将所述固态尾渣进行细磨和浮选处理，以便得到铜精矿和尾矿。
本发明上述实施例的综合利用铜尾渣的方法，首先对铜尾渣进行高温焙烧，回收氧化锌粉尘；其次通过气化合成反应，使得高温焙烧后得到的含铜铁粉中的铁与一氧化碳反应生成气态五羰基铁，并进一步将液态五羰基铁发生气化和分解，分离并回收金属铁粉；最后剩余的固态尾渣经过细磨和浮选处理，回收得到铜精矿。因此，通过采用上述方法可以有效实现对铜尾渣中的铁、锌、铜的高效综合回收，得到高纯度和高附加值的羰基铁粉、副产氧化锌粉尘和铜精矿，经济效益显著。进而采用本发明上述实施例的综合利用铜尾渣的方法解决了铜尾渣利用过程中产生含铜铁粉存在的产品品质低(铜为杂质)、市场需求有限、价格较低等问题。
另外，根据本发明上述实施例的综合利用铜尾渣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，所述铜尾渣、还原剂、添加剂和粘结剂的质量配比为100：15～30：0～20：1～5。
在本发明的一些实施例中，上述实施例的综合利用铜尾渣的方法还可以进一步包括：
所述高温焙烧采用富氧燃烧技术，将其产生的一氧化碳通入所述气化合成反应装置内与所述含铜铁粉发生反应；
将所述气化和分解得到的一氧化碳返回用于所述高温焙烧；
将所述气化和分解得到的一氧化碳返回所述气化合成反应装置内与含铜铁粉发生反应。
在本发明的一些实施例中，在所述气化合成反应装置内发生的反应包括：
所述含铜铁粉中的铁与一氧化碳发生反应，生成气态五羰基铁；
所述含铜铁粉中的硫与一氧化碳发生反应，生成羰基硫；
所述羰基硫与所述含铜铁粉中的铜发生反应，生成硫化亚铜。
在本发明的一些实施例中，使含铜铁粉和一氧化碳在气化合成反应装置内发生反应的温度为180～220摄氏度，压力为10～15MPa。
在本发明的一些实施例中，所述气化和分解是在250～300摄氏度、常压以及氨气气氛下进行的。
在本发明的一些实施例中，所述细磨是将所述固态尾渣磨至平均粒径不大于0.045毫米。
根据本发明的第二方面，本发明还提出了一种综合利用铜尾渣的系统，所述系统用于实施前面所述的综合利用铜尾渣的方法，所述系统包括：
原料处理装置；
直接还原装置，所述直接还原装置具有干球入口、高温还原平台、焙烧产物出口、氧化锌粉尘出口、第一一氧化碳出口和一氧化碳入口，所述干球入口与所述原料处理装置相连；
第一磨矿机，所述第一磨矿机具有焙烧产物入口、焙烧矿粉入口出口，所述焙烧产物入口与所述焙烧产物出口相连；
磁选装置，所述磨矿磁选装置具有焙烧矿粉入口和含铜铁粉出口，所述焙烧矿粉入口与所述焙烧矿粉出口相连；
气化合成反应装置，所述气化合成反应装置具有含铜铁粉入口、CO加压装置、固液混合物出口，所述含铜铁粉入口与所述含铜铁粉出口相连；
固液分离装置，所述固液分离装置具有固液混合物入口、液态五羰基铁出口和固态尾渣出口，所述固液混合物入口与所述固液混合物出口相连；
热解炉，所述热解炉具有液态五羰基铁入口、金属铁粉出口和第二一氧化碳出口，所述液态五羰基铁入口与所述液态五羰基铁出口相连；
第二磨矿机，所述第二磨矿机具有固态尾渣入口和尾渣粉出口，所述固态尾渣入口与所述固态尾渣出口相连；以及
浮选分离装置，所述浮选分离装置具有尾渣粉入口和铜精矿出口和尾矿出口，所述尾渣粉入口与所述尾渣粉出口相连。
本发明上述实施例的综合利用铜尾渣的系统，首先利用直接还原装置对铜尾渣进行高温焙烧，回收氧化锌粉尘；其次利用气化合成反应装置，使得高温焙烧后得到的含铜铁粉中的铁与一氧化碳反应生成气态五羰基铁，并进一步将液态五羰基铁发生气化和分解，分离并回收金属铁粉；最后剩余的固态尾渣采用浮选分离装置经过细磨和浮选处理，回收得到铜精矿。因此，通过采用上述系统可以有效实现对铜尾渣中的铁、锌、铜的高效综合回收，得到高纯度和高附加值的羰基铁粉、副产氧化锌粉尘和铜精矿，经济效益显著。进而采用本发明上述实施例的综合利用铜尾渣的系统解决了铜尾渣利用过程中产生含铜铁粉存在的产品品质低(铜为杂质)、市场需求有限、价格较低等问题。
另外，根据本发明上述实施例的综合利用铜尾渣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，所述直接还原装置为转底炉。由此利用转底炉可以连续化处理，进而可以显著提高处理效率。
在本发明的一些实施例中，所述第一一氧化碳出口与所述CO加压装置相连；所述第二一氧化碳出口与所述直接还原装置的一氧化碳入口相连；所述第二一氧化碳出口与所述CO加压装置相连。由此可以实现一氧化碳的循环利用。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的铜尾渣综合利用的方法的流程图。
图2是根据本发明一个实施例的铜尾渣综合利用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，本发明提出了一种综合利用铜尾渣的方法，该方法包括：
将铜尾渣、还原剂、添加剂和粘结剂进行混合和预处理，以便得到物料球团；
将物料球团进行高温焙烧，以便得到焙烧产物和氧化锌粉尘；
将焙烧产物进行磨矿和磁选处理，以便得到含铜铁粉；
使含铜铁粉和一氧化碳在气化合成反应装置内发生反应，以便得到气态五羰基铁和含有硫化亚铜的固态渣；
将合成气反应装置进行减压冷却，使气态五羰基铁转化为液态五羰基铁，以便得到固液混合物；
将固液混合物进行固液分离，以便分别得到液态五羰基铁和固态尾渣；
将液态五羰基铁在热解炉内进行气化和分解，以便得到金属铁粉和一氧化碳；以及
将固态尾渣进行细磨和浮选处理，以便得到铜精矿和尾矿。
本发明上述实施例的综合利用铜尾渣的方法，首先对铜尾渣进行高温焙烧，回收氧化锌粉尘；其次通过气化合成反应，使得高温焙烧后得到的含铜铁粉中的铁与一氧化碳反应生成气态五羰基铁，并进一步将液态五羰基铁发生气化和分解，分离并回收金属铁粉；最后剩余的固态尾渣经过细磨和浮选处理，回收得到铜精矿。因此，通过采用上述方法可以有效实现对铜尾渣中的铁、锌、铜的高效综合回收，得到高纯度和高附加值的羰基铁粉、副产氧化锌粉尘和铜精矿，经济效益显著。进而采用本发明上述实施例的综合利用铜尾渣的方法解决了铜尾渣利用过程中产生含铜铁粉存在的产品品质低(铜为杂质)、市场需求有限、价格较低等问题。
下面参考图1详细描述本发明具体实施例的综合利用铜尾渣的方法。
制物料球团
根据本发明的具体实施例，将铜尾渣、还原剂、添加剂和粘结剂进行混合和预处理，以便得到物料球团。
根据本发明的具体实施例，铜尾渣、还原剂、添加剂和粘结剂的质量配比为100：15～30：0～20：1～5，由此可降低物料球团的反应温度，使其在高温焙烧过程中可充分发生直接还原反应，并促进铁颗粒的还原与长大。
高温焙烧分离氧化锌粉尘
根据本发明的具体实施例，将物料球团进行高温焙烧，以便得到焙烧产物和氧化锌粉尘。由此，通过高温焙烧处理，可以直径将铜尾渣中的铁进行还原，得到含铜铁粉。
根据本发明的具体实施例，上述高温焙烧可以在转底炉内进行，在直接还原过程中通过烟道收尘可以得到锌含量为62％的氧化锌粉尘。进而可以预先分离出铜尾渣中的锌。
根据本发明的具体实施例，高温焙烧的条件可以为1250℃～1350℃。
气化合成反应分离金属铁粉
根据本发明的具体实施例，进一步地将上述焙烧产物进行磨矿和磁选处理，以便得到含铜铁粉。
根据本发明的具体实施例，使含铜铁粉和一氧化碳在气化合成反应装置内发生反应，以便得到气态五羰基铁和含有硫化亚铜的固态渣；将合成气反应装置进行减压冷却，使气态五羰基铁转化为液态五羰基铁，以便得到固液混合物；将固液混合物进行固液分离，以便分别得到液态五羰基铁和固态尾渣；将液态五羰基铁在热解炉内进行气化和分解，以便得到金属铁粉和一氧化碳。
由此，利用铁的羰基化，可以有效地将含铜铁分中的铁以液态羰基铁的形式与铜进行分离，并且可以的高纯度和高附加值的羰基铁粉。
在本发明的一些实施例中，上述实施例的综合利用铜尾渣的方法还可以进一步包括：高温焙烧采用富氧燃烧技术，将其产生的含有少量二氧化硫的一氧化碳气体通入气化合成反应装置内与含铜铁粉发生反应；将气化和分解得到的一氧化碳返回用于高温焙烧；将气化和分解得到的一氧化碳返回气化合成反应装置内与含铜铁粉发生反应。由此可以将五羰基铁气化和分解产生的一氧化碳返回用于物料球团进行高温焙烧。由此可以实现一氧化碳的循环利用。另外，在直接还原过程中铜尾渣和还原剂中的硫反应生成二氧化硫，进入到还原过程中产生的一氧化碳气体中。同时含铜铁粉及该导入气体中的硫还能进一步促进铁、铜的分离，充分实现了物质的循环利用，减少了污染物排放。
根据本发明的具体实施例，在气化合成反应装置内发生的反应包括：含铜铁粉中的铁与一氧化碳发生反应，生成气态五羰基铁；含铜铁粉中的硫与一氧化碳发生反应，生成羰基硫；羰基硫与含铜铁粉中的铜发生反应，生成硫化亚铜。由此可以进一步促进铜铁的分离。
根据本发明的具体实施例，使含铜铁粉和一氧化碳在气化合成反应装置内发生反应的温度为180～220摄氏度，压力为10～15MPa。由此可以进一步提高铁粉羰基化的效果。进而可以提高铜尾渣中铁的回收率。由此采用该温度条件和压力条件有利于促进含铜铁粉和一氧化碳的氧化还原反应，生成气态五羰基铁和含有硫化亚铜的固态渣，实现铜、铁的初步分离。
根据本发明的具体实施例，气化和分解是在250～300摄氏度、常压以及氨气气氛下进行的。由此在上述条件下对液态的羰基铁进行气化和分解，可以有效地获得金属铁粉和一氧化碳。
细磨和浮选处理分离铜精矿
根据本发明的具体实施例，将分理出金属铁后剩余的固态尾渣进行细磨和浮选处理，以便得到铜精矿和尾矿。进而最后分离得到铜精矿。
根据本发明的具体实施例，上述细磨可以将固态尾渣磨至平均粒径不大于0.045毫米。进而可以显著提高铜精矿的回收率。
根据本发明的第二方面，本发明还提出了一种综合利用铜尾渣的系统，该系统用于实施前面的综合利用铜尾渣的方法。下面参考图2详细描述本发明具体实施例的综合利用铜尾渣的系统。
根据本发明具体实施例的综合利用铜尾渣的系统包括：原料处理装置10、直接还原装置20、第一磨矿机30、磁选装置40、气化合成反应装置50、固液分离装置60、热解炉70、第二磨矿机80和浮选分离装置90。
其中，直接还原装置20具有干球入口21、高温还原平台22、焙烧产物出口23、氧化锌粉尘出口24、第一一氧化碳出口25和一氧化碳入口26，干球入口21与原料处理装置10相连；
第一磨矿机30具有焙烧产物入口31、焙烧矿粉入口出口32，焙烧产物入口31与焙烧产物出口23相连；
磨矿磁选装置40具有焙烧矿粉入口41和含铜铁粉出口42，焙烧矿粉入口41与焙烧矿粉出口32相连；
气化合成反应装置50具有含铜铁粉入口51、CO加压装置52、固液混合物出口53，含铜铁粉入口51与含铜铁粉出口42相连；
固液分离装置60具有固液混合物入口61、液态五羰基铁出口62和固态尾渣出口63，固液混合物入口61与固液混合物出口54相连；
热解炉70具有液态五羰基铁入口71、金属铁粉出口72和第二一氧化碳出口73，液态五羰基铁入口71与液态五羰基铁出口62相连；
第二磨矿机80具有固态尾渣入口81和尾渣粉出口82，固态尾渣入口81与固态尾渣出口63相连；以及
浮选分离装置90具有尾渣粉入口91和铜精矿出口92和尾矿出口93，尾渣粉入口91与尾渣粉出口82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综合利用铜尾渣的系统，下面对利用上述实施例的综合利用铜尾渣的系统的具体实施方法进行描述。该方法包括：
利用原料处理装置，将铜尾渣、还原剂、添加剂和粘结剂进行混合和预处理，以便得到物料球团；
在直接还原装置内，将物料球团进行高温焙烧，以便得到焙烧产物和氧化锌粉尘；
在第一磨矿机和磁选装置内，将焙烧产物进行磨矿和磁选处理，以便得到含铜铁粉；
使含铜铁粉和一氧化碳在气化合成反应装置内发生反应，以便得到气态五羰基铁和含有硫化亚铜的固态渣；
将合成气反应装置进行减压冷却，使气态五羰基铁转化为液态五羰基铁，以便得到固液混合物；
在固液分离装置内，将固液混合物进行固液分离，以便分别得到液态五羰基铁和固态尾渣；
在热解炉内，将液态五羰基铁在热解炉内进行气化和分解，以便得到金属铁粉和一氧化碳；以及
在第二磨矿机和浮选分离装置内，将固态尾渣进行细磨和浮选处理，以便得到铜精矿和尾矿。
本发明上述实施例的综合利用铜尾渣的系统，首先利用直接还原装置对铜尾渣进行高温焙烧，回收氧化锌粉尘；其次利用气化合成反应装置，使得高温焙烧后得到的含铜铁粉中的铁与一氧化碳反应生成气态五羰基铁，并进一步将液态五羰基铁发生气化和分解，分离并回收金属铁粉；最后剩余的固态尾渣采用浮选分离装置经过细磨和浮选处理，回收得到铜精矿。因此，通过采用上述系统可以有效实现对铜尾渣中的铁、锌、铜的高效综合回收，得到高纯度和高附加值的羰基铁粉、副产氧化锌粉尘和铜精矿，经济效益显著。进而采用本发明上述实施例的综合利用铜尾渣的系统解决了铜尾渣利用过程中产生含铜铁粉存在的产品品质低(铜为杂质)、市场需求有限、价格较低等问题。
根据本发明的具体实施例，上述直接还原装置可以为转底炉。由此利用转底炉可以连续化处理，进而可以显著提高处理效率。
在本发明的一些实施例中，第一一氧化碳出口25与CO加压装置52相连；第二一氧化碳出口73与直接还原装置的一氧化碳入口26相连；第二一氧化碳出口73与CO加压装置相52连。由此可以将五羰基铁气化和分解产生的一氧化碳返回用于物料球团进行高温焙烧。由此可以实现一氧化碳的循环利用。
实施案例1
将铜尾渣：还原剂：添加剂：粘结剂＝100：15：20：1按质量比造球，其中，铜尾渣的TFe品位为35％、Cu含量为0.4％、Zn含量为1％、S含量为0.1％，其粒度为-0.045mm占90％，造球产品烘干后布入转底炉内直接还原，转底炉采用富氧技术进行燃烧，还原温度为1250℃、还原时间为50min，在转底炉直接还原过程中通过烟道收尘可以得到锌含量为52％的氧化锌粉尘，焙烧产品经两段磨选后可以获得含铜铁粉，其TFe品位为88％、Cu含量为1％、S含量<0.1％，其粒度为-0.074mm占60％。
将转底炉高温区的还原性气氛导出，再经除尘后得到含有少量硫氧化物的CO气体；该CO气体与热解炉循环返回的CO气体共同作为气化合成的原料；
将含铜铁粉送入反应釜内，再将上述CO气体加压后导入反应釜内，使反应釜内的压力为10MPa，同时将反应釜加热至150℃，生成气态五羰基铁，同时产生少量Cu2S；
将反应釜减压冷却，并经固液分离，液态五羰基铁进入到热解炉内，在250℃、常压、通入NH3保护气氛的条件下，分解生成羰基铁粉，其TFe品位在97％以上；
生成的CO气体循环返回作为气化合成原料使用，还有少部分则返回转底炉补充炉内的还原性气氛。
将固液分离后得到的固态渣送入球磨机内磨矿，全部细磨至-0.045mm以下；再经浮选分离后，即可得到铜品位40％以上的铜精矿(少量Cu2S和金属铜)和尾矿。
实施案例2
将铜尾渣：还原剂：添加剂：粘结剂＝100：20：10：3按质量比造球，其中，铜尾渣的TFe品位为40％、Cu含量为0.3％、Zn含量为1.5％、S含量为0.3％，其粒度为-0.045mm占90％，造球产品烘干后布入转底炉内直接还原，转底炉采用富氧技术进行燃烧，还原温度为1300℃、还原时间为40min，在转底炉直接还原过程中通过烟道收尘可以得到锌含量为58％的氧化锌粉尘，焙烧产品经两段磨选后可以获得含铜铁粉，其TFe品位为90％、Cu含量为0.5％、S含量<0.4％，其粒度为-0.074mm占80％。
将转底炉高温区的还原性气氛导出，再经除尘后得到含有少量硫氧化物的CO气体；该CO气体与热解炉循环返回的CO气体共同作为气化合成的原料；
将含铜铁粉送入反应釜内，再将上述CO气体加压后导入反应釜内，使反应釜内的压力为8MPa，同时将反应釜加热至180℃，生成气态五羰基铁，同时产生少量Cu2S；
将反应釜减压冷却，并经固液分离，液态五羰基铁进入到热解炉内，在280℃、常压、通入NH3保护气氛的条件下，分解生成羰基铁粉，其TFe品位在97.5％以上；
生成的CO气体循环返回作为气化合成原料使用，还有少部分则返回转底炉补充炉内的还原性气氛。
将固液分离后得到的固态渣送入球磨机内磨矿，全部细磨至-0.045mm以下；再经浮选分离后，即可得到铜品位35％以上的铜精矿(少量Cu2S和金属铜)和尾矿。
实施案例3
将铜尾渣：还原剂：粘结剂＝100：30：5按质量比造球，其中，铜尾渣的TFe品位为45％、Cu含量为0.2％、Zn含量为2％、S含量为0.2％，其粒度为-0.045mm占90％，造球产品烘干后布入转底炉内直接还原，转底炉采用富氧技术进行燃烧，还原温度为1350℃、还原时间为30min，在转底炉直接还原过程中通过烟道收尘可以得到锌含量为62％的氧化锌粉尘，焙烧产品经两段磨选后可以获得含铜铁粉，其TFe品位为94％、Cu含量为0.4％、S含量<0.4％，其粒度为-0.074mm占90％。
将转底炉高温区的还原性气氛导出，再经除尘后得到含有少量硫氧化物的CO气体；该CO气体与热解炉循环返回的CO气体共同作为气化合成的原料；
将含铜铁粉送入反应釜内，再将上述CO气体加压后导入反应釜内，使反应釜内的压力为7MPa，同时将反应釜加热至200℃，生成气态五羰基铁，同时产生少量Cu2S；
将反应釜减压冷却，并经固液分离，液态五羰基铁进入到热解炉内，在300℃、常压、通入NH3保护气氛的条件下，分解生成羰基铁粉，其TFe品位在97.8％以上；
生成的CO气体循环返回作为气化合成原料使用，还有少部分则返回转底炉补充炉内的还原性气氛。
将固液分离后得到的固态渣送入球磨机内磨矿，全部细磨至-0.045mm以下；再经浮选分离后，即可得到铜品位30％以上的铜精矿(少量Cu2S和金属铜)和尾矿。
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 (10)
1.一种综合利用铜尾渣的方法，其特征在于，包括：
将铜尾渣、还原剂、添加剂和粘结剂进行混合和预处理，以便得到物料球团；
将所述物料球团进行高温焙烧，以便得到焙烧产物和氧化锌粉尘；
将所述焙烧产物进行磨矿和磁选处理，以便得到含铜铁粉；
使含铜铁粉和一氧化碳在气化合成反应装置内发生反应，以便得到气态五羰基铁和含有硫化亚铜的固态渣；
将所述合成气反应装置进行减压冷却，使所述气态五羰基铁转化为液态五羰基铁，以便得到固液混合物；
将所述固液混合物进行固液分离，以便分别得到液态五羰基铁和固态尾渣；
将所述液态五羰基铁在热解炉内进行气化和分解，以便得到金属铁粉和一氧化碳；以及
将所述固态尾渣进行细磨和浮选处理，以便得到铜精矿和尾矿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜尾渣、还原剂、添加剂和粘结剂的质量配比为100：15～30：0～20：1～5。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
所述高温焙烧采用富氧燃烧技术，将其产生的一氧化碳通入所述气化合成反应装置内与所述含铜铁粉发生反应；
所述一氧化碳为含有少量二氧化硫的一氧化碳气体；
将所述气化和分解得到的一氧化碳返回用于所述高温焙烧；
将所述气化和分解得到的一氧化碳返回所述气化合成反应装置内与含铜铁粉发生反应。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述气化合成反应装置内发生的反应包括：
所述含铜铁粉中的铁与一氧化碳发生反应，生成气态五羰基铁；
所述含铜铁粉中的硫与一氧化碳发生反应，生成羰基硫；
所述羰基硫与所述含铜铁粉中的铜发生反应，生成硫化亚铜。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使含铜铁粉和一氧化碳在气化合成反应装置内发生反应的温度为180～220摄氏度，压力为10～15MPa。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气化和分解是在250～300摄氏度、常压以及氨气气氛下进行的。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述细磨是将所述固态尾渣磨至平均粒径不大于0.045毫米。
8.一种实施权利要求1-7任一项所述综合利用铜尾渣的方法的系统，其特征在于，所述系统包括：
原料处理装置；
直接还原装置，所述直接还原装置具有干球入口、高温还原平台、焙烧产物出口、氧化锌粉尘出口、第一一氧化碳出口和一氧化碳入口，所述干球入口与所述原料处理装置相连；
第一磨矿机，所述第一磨矿机具有焙烧产物入口、焙烧矿粉入口出口，所述焙烧产物入口与所述焙烧产物出口相连；
磁选装置，所述磨矿磁选装置具有焙烧矿粉入口和含铜铁粉出口，所述焙烧矿粉入口与所述焙烧矿粉出口相连；
气化合成反应装置，所述气化合成反应装置具有含铜铁粉入口、CO加压装置、固液混合物出口，所述含铜铁粉入口与所述含铜铁粉出口相连；
固液分离装置，所述固液分离装置具有固液混合物入口、液态五羰基铁出口和固态尾渣出口，所述固液混合物入口与所述固液混合物出口相连；
热解炉，所述热解炉具有液态五羰基铁入口、金属铁粉出口和第二一氧化碳出口，所述液态五羰基铁入口与所述液态五羰基铁出口相连；
第二磨矿机，所述第二磨矿机具有固态尾渣入口和尾渣粉出口，所述固态尾渣入口与所述固态尾渣出口相连；以及
浮选分离装置，所述浮选分离装置具有尾渣粉入口和铜精矿出口和尾矿出口，所述尾渣粉入口与所述尾渣粉出口相连。
9.根据权利要求8所述的综合利用铜尾渣的系统，其特征在于，所述直接还原装置为转底炉。
10.根据权利要求8所述的综合利用铜尾渣的系统，其特征在于，所述第一一氧化碳出口与所述CO加压装置相连；
所述第二一氧化碳出口与所述直接还原装置的一氧化碳入口相连；
所述第二一氧化碳出口与所述CO加压装置相连。
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