CN110923455A - 粗铜吹炼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粗铜冶炼技术领域的一种粗铜吹炼工艺,其包括将含铜废料与含铜废弃物处理尾渣混合后加入侧吹熔焚炉,并加入助溶剂、还原剂、燃料,同时鼓入氧气,于1200‑1250℃下进行混合吹炼;后分别排出吹炼尾渣、粗铜和烟气,烟气进行处理后排放。石灰石熔点低,能够促进石英石、氧化铁熔化,改善流动性。炉料中铁、钼、镁、钙、硅等在富氧环境中氧化形成氧化物,与石英石结合形成尾渣,实现非铜金属元素与铜分离、氧化铁能将氧化铜和硫化铜中的铜还原,提高铜含量、兰炭作为燃料,固定炭高,燃烧提供足够的能量,并且化学活性高,还能起到还原剂的作用;几者相互配合使用能够提高铜的还原率。
Description
技术领域
本发明涉及粗铜冶炼的技术领域,尤其是涉及一种粗铜吹炼工艺。
背景技术
国内外铜冶炼企业正逐步朝着符合清洁生产标准的连续吹炼工艺技术方向发展,积极寻求或开发产能大、投资和运行费用低、操作连续、有利于环保的吹炼工艺是很有必要的。
铜冶炼生产中,冰铜吹炼成粗铜的工艺有PS转炉吹炼、闪速炉吹炼、顶吹炉吹炼等,由于工艺过程差异,不同的吹炼方法产生的吹炼炉渣性质也有所差异。PS转炉和闪速炉,由于炉内可以控制一定的还原气氛,并有相对静止的沉降熔池,吹炼产生的炉渣磁性铁含量较低,渣含铜也较低,一般含铜3%~10%;而顶吹炉吹炼,由于炉内氧化气氛强,并受喷枪的搅动,不能形成相对静止的沉降熔池,因而吹炼产生的炉渣磁性铁含量较高,渣含铜也较高,一般含铜14%~22%,含铁32%~48%,其中铜主要以金属铜、氧化铜和硫化铜形态存在,铁主要以磁性铁(Fe3O4)形态存在。对于含铜14%~22%的顶吹炉冰铜吹炼炉渣,一般采取与铜精矿混合熔炼的方法,将所含的铜熔炼成冰铜,然后再进行吹炼,生产粗铜。这种处理方法,使得大量铜和铁在流程中形成循环,不仅能耗升高,生产效率较低,还会造成综合冶炼回收率降低。
现有的公告号为CN105177302A的申请文件中公开了一种冰铜吹炼炉渣采用侧吹炉熔炼生产粗铜的工艺,是将含铜14%~22%、含铁32%~48%的顶吹炉冰铜吹炼炉渣加入侧吹炉,并加入吹炼炉渣量3~5%的煤基还原剂,在1200℃~1250℃进行还原熔炼,得到含铜≥94%的粗铜和含铜<2%的侧吹炉渣。该申请文件中将含铜较高的冰铜吹炼炉渣直接采用侧吹炉进行还原熔炼,铜的直接回收率大于92%。吹炼炉渣不需要特殊制备,只需配入适量还原剂就能入炉熔炼,物料制备简单。
上述方案中虽然完成冰铜的吹炼,但是对于冰铜的直接回收率大于92%,其实施例中公开的具体为93.15%、95.86%、94.32%、92.05%、93.59%,综合可得其回收率大致集中在92%-96%的范围内,其实现粗铜的回收率仍然不高,有待进一步提高。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的之一是提供一种粗铜吹炼工艺,具有提高粗铜中铜含量的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种粗铜吹炼工艺,包括如下步骤:
将含铜废料与含铜废弃物处理尾渣混合后加入侧吹熔焚炉,并加入助溶剂、还原剂、燃料,同时鼓入氧气,于1200-1250℃下进行混合吹炼;后分别排出吹炼尾渣、粗铜和烟气,烟气进行处理后排放。
通过采用上述技术方案,含铜废料中含有FeS、Cu2S、PbS、ZnS等杂质,吹炼过程中铁氧化形成的氧化物溶解于熔体内,并随着熔体的沸腾与浮在熔池表面的固体或溶解的助溶剂接触造渣,FeS氧化造渣结束,标志着吹炼第二阶段的开始。第二阶段中,主要是部分Cu2S氧化成Cu2O,其与Cu2S发生交互反应,得到金属铜。过程中前一阶段的造渣的过程能够起到除去部分杂质元素的作用,其中加入的还原剂能够与助溶剂造渣,进一步使得金属铜相富集,利用铜相和渣相的比重不同而分离,实现最大限度的提取吹炼渣中的铜,提高了铜相的含铜量。废弃物处理尾渣的加入能够起到保护炉衬的作用。鼓入的氧气部分能够直接将FeS氧化,部分将Cu2S氧化为Cu2O,再由Cu2O氧化FeS,提高了FeS氧化造渣的程度,更大程度的分离出来铜相,提高粗铜中的铜的含量。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述含铜废料为黄杂铜和紫杂铜。
通过采用上述技术方案,黄杂铜和紫杂铜为流通较多的含铜废料,对两者进行处理,加大了对废铜的回收。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述含铜废弃物处理尾渣选择重量比为1:1的黄杂铜或紫杂铜经回转窑焚烧后的尾渣和危险废物经回转窑炉焚烧后的尾渣。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述含铜废料与含铜废弃物处理尾渣的重量比例为10:(8-10)。
通过采用上述技术方案,由于吹炼过程中放出的热量过剩,所以为了保护炉衬,加入了尾渣,进一步加入的尾渣选择黄杂铜或紫杂铜经回转窑焚烧后的尾渣和危险废物经回转窑炉焚烧后的尾渣,上述尾渣的选择一方面能够起到资源的再利用,另一方面还能够起到加强粗铜的还原,提高粗铜的产率的优点。
将黄杂铜或废杂铜与废弃物处理尾渣的比例选择在上述的范围内,能够有效避免加量过少起不到保护的作用,同时也能够避免加量过多出现的影响粗铜的产出。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述助溶剂为重量比例为1:1的石灰石和石英石。
通过采用上述技术方案,石灰石熔点低,能够促进石英石、氧化铁熔化,改善流动性。炉料中铁、钼、镁、钙、硅等在富氧环境中氧化形成氧化物,与石英石结合形成尾渣,实现非铜金属元素与铜分离。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述还原剂为氧化铁。
通过采用上述技术方案,氧化铁能将氧化铜和硫化铜中的铜还原,提高铜含量。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述燃料选择兰炭。
通过采用上述技术方案,兰炭作为燃料,固定炭高,燃烧提供足够的能量,并且化学活性高,还能起到还原剂的作用。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述含铜废料与含铜废弃物处理尾渣的重量总和与石灰石、石英石、氧化铁、兰炭的重量比为10:(0.5-1):(0.5-1):(0.5-1):(7-9)。
通过采用上述技术方案,各组分的配比选择在上述范围内,能够一定程度上避免因添加量不足或者流动性不足,导致吹炼过程中铜相和渣相不能很好的分离的情况,而且也能够避免燃料加量不足出现的能量供给不足的问题。进一步的也能够避免加入量过大造成的资源浪费的问题。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:烟气处理过程包括如下步骤:
S1:二次燃烧,烟气经旋风收尘器收尘除去大粒径颗粒物,进入二燃室,鼓入助燃风、天然气,使未燃烧物料及烟气在高于1200℃的温度下充分燃烧,烟气停留2-4s;
S2:余热锅炉,经过二次燃烧的高温烟气经过预热锅炉回收余热产生蒸汽,使烟气温度降至600℃左右,再进入激冷装置,余热产生的锅炉蒸汽作为厂区采暖、供热和发电使用;
S3:急冷及活性炭吸附,急冷塔使烟气1秒钟内骤冷至140-155℃,在出口烟道内通过活性炭吸附烟气中存在的有害气体;
S4:脉冲除尘,经活性炭吸附的烟气经脉冲除尘器除尘处理;
S5:脱硫处理,经S4步骤处理后的烟气经脱硫塔中经碱液吸收后排出。
通过采用上述技术方案,烟气经过上述S1-S5的处理过程后,能够有效的除去污染,满足环保的要求。
其中S1的步骤能够将烟气中的大径颗粒过滤掉,经过过滤后的烟气进一步的燃烧能使未燃尽物料及烟气中的CO在高于1200℃温度下充分燃烧,烟气停留时间大于2秒,使二噁英彻底分解,并沉降部分金属粉尘。二次燃烧发生的主要化学反应如下:2CO+O2=2CO2。
S2的步骤能够一方面起到对烟气的降温作用,另一方面能够实现资源的利用,降低了对资源的浪费;
S3的步骤中急冷塔使烟气1秒钟内骤冷至150℃左右,避免有害气体二噁英的产生。并在出口烟道内通过活性炭吸附烟气中可能残存的二噁英、金属粉尘等有害气体。激冷使二噁英避开或大大缩短了350℃~500℃的二噁英再生工况区,大大减少了二噁英的产生。
S4的步骤中烟气最后进入脉冲袋式除尘器,烟气含尘去除效率99.5%以上,避免了粉尘的存在对环境造成影响;
S5的步骤能够对烟气进行中和,从而使得烟气能够大达标排放。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
1.石灰石熔点低,能够促进石英石、氧化铁熔化,改善流动性。炉料中铁、钼、镁、钙、硅等在富氧环境中氧化形成氧化物,与石英石结合形成尾渣,实现非铜金属元素与铜分离、氧化铁能将氧化铜和硫化铜中的铜还原,提高铜含量、兰炭作为燃料,固定炭高,燃烧提供足够的能量,并且化学活性高,还能起到还原剂的作用;几者相互配合使用能够提高铜的还原率;
2.尾渣的加入一方面能够起到资源的再利用,另一方面还能够起到加强粗铜的还原,提高粗铜中含铜量的优点;
3.经过后排出的烟气能够有效的除去污染,满足环保的要求。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种粗铜吹炼工艺,包括如下步骤:
将黄杂铜、黄杂铜经回转窑焚烧后的尾渣和危险废物经回转窑炉焚烧后的尾渣混合后加入侧吹熔焚炉中熔炼,并加入石灰石、石英石、氧化铁、兰炭,同时鼓入氧气,于1200℃下进行混合吹炼;吹炼过程由两个阶段组成,第一阶段,铁氧化形成的氧化物立即溶解于熔体内,并随着熔体的沸腾与浮在熔池表面的固体或溶解的石英熔剂接触造渣。造渣的终点是通过观察炉口,烟气漂浮边沿下降,气流活跃,四周似翻腾状溢出烟罩外,同时火焰由橙色变成黄绿色,再变为灰色,火焰强劲有力,亮度增加,当火焰转变为黄白色时,证明第一阶段造渣的中终点到;第二阶段,发生铜的氧化物与硫化物之间激烈的相互反应,最终获得粗铜,粗铜提取终点的判断一般是炉体内熔体表面氧化渣一般为稀样,炉体内熔体取样倒在干净铁板上,呈鼓泡状,水冷后呈玫瑰红色,鲜艳夺目,证明终点到。
吹炼的机理
①吹炼的第一阶段:主要是FeS氧化,进而与SiO2造渣。反应为:
2FeS+3O2==2FeO+2SO2+Q
2FeO+SiO2==2FeO·SiO2+Q
总反应为:2FeS+3O2+SiO2==2FeO·SiO2+2SO2+Q
②吹炼的第二阶段:FeS氧化造渣结束,标志着吹炼第二阶段的开始。第二阶段中,主要是部分Cu2S氧化成Cu2O,其与Cu2S发生交互反应,得到金属铜:
Cu2S+1/2O2==Cu2O+SO2+Q
Cu2S+2Cu2O==6Cu+SO2-Q
总反应为:Cu2S+O2==2Cu+SO2+Q
第二阶段开始,熔体可视为纯Cu2S,含铜80%,温度1200℃。随着吹炼的进行,反应生成的金属铜溶于Cu2S相中,形成均一液相。
完成吹炼后渣相浮在熔体上层,通过排渣口连续放出,铜相沉在熔体下层留存在侧吹熔焚炉的炉体内,最后排除。
危险废物经回转窑炉焚烧后的尾渣的制备过程包括以下的步骤:
1、危险废物处理工段
(1)危险废物(除HW49外)焚烧
各类危险废物(除HW49外)用密闭卡车运到危废区仓库,通过进料机输送入回转窑进料斗,进料斗下设有推料机及锁风设施,确保回转窑负压运行。
项目原料中的危险废物(包括HW12染料、涂料废物、HW17表面处理物、HW22含铜废物、HW45含有机卤化物废物、HW46含镍废物、HW48有色金属冶炼废物、HW50废催化剂,共95000t/a)经配料至含铜率达到22%左右后方可进入回转窑。
回转窑内焚烧温度为850℃左右,采用兰炭作为燃料。高温烟气经旋风除尘器后经二次燃烧,二燃室温度为1150℃左右,且烟气在高温区停留时间>2秒,以减少二噁英、重金属等有害物质。当温度低于1150℃时,二燃室的燃烧器调节大小火开启。确保炉温稳定在1150℃左右,回转窑和二燃室燃烧所有的空气通过风机分别供给,以使废物的燃烧处于最佳状态。从二燃室出来的高温烟气进余热锅炉,利用余热产生的蒸汽用作厂区采暖及库房干燥物料。经余热锅炉后的烟气进入激冷装置,使高温烟气激冷至150℃左右,前道高温烟气不但使二噁英从源头予以充分分解,后道激冷使二噁英避开或大大缩短了350℃~500℃的二噁英再生工况区。此烟气再经活性炭吸附残余的有害物质,并通过脉冲袋式除尘器除尘后进入脱硫塔,采用双碱法脱硫,最后经引风机通过80m的排气筒排放。
危险废物在回转窑焚烧完成后生成含铜熟料,由回转窑尾部排出,送压块制砖系统。
(2)危废区含铜废料HW49的预处理
废电路板(危废类别为HW49)预处理设备选用先进的一体化拆解设备,采用PLC控制全套生产线均匀进料,破碎筛分原理为“三级粉碎+气流分选”,依次经双辊破碎机初碎、粉碎机二次粉碎后进入振动筛分机,筛上物再返回二次粉碎工段再次粉碎,筛下物分别经比重分选机、静电分选机分选后使得含铜粉物料与非金属(环氧树脂粉末)分开,粉碎室采用循环水控温与降噪,全套生产线采用负压送料有效降低粉尘溢出,回料系统使粉碎更高效,气流分选设备分选率高达98%以上,该预处理设备粉碎工段自带脉冲除尘器收集粉尘。
电路板预处理分离出来环氧树脂粉末送生活垃圾填埋场处理,分离出来的含铜粉末,送制砖系统。
(3)制砖工序
来自回转窑的含铜熟料和电路板预处理产生的含铜粉末经封闭式混合配料机配料后,添加外购的铜精粉控制含铜率大于25%后进入制砖系统,并根据尾渣和精炼渣的含铜率,配比一定量的尾渣或精炼渣,并配以凝固剂(含铜物料:水泥+水=18:1)制成含铜砖块。
(4)含铜砖块的熔炼
将制砖工序制成的含铜砖块,添加石灰石(石灰石:铜砖=1:10)、石英石(石英石:铜砖=1:10)作为助熔剂、氧化铁粉(氧化铁粉:铜砖=1:10)作为还原剂,兰炭(兰炭:铜砖=1:7)作为燃料输送至侧吹熔炼炉上方,由炉顶下料口投入炉内,同时由鼓风机向炉内鼓入鼓入氧气,使入炉空气中的氧气达到28-30%,原料、还原剂、助熔剂、燃料在窑内在自重作用下,经预热带、还原带,完成冶炼全过程。富氧熔炼炉熔炼温度1200,富氧熔炼炉一般二个半小时出一次铜液,半个小时出一次渣。此处的尾渣即为危险废物经回转窑炉焚烧后的尾渣。
2、黄杂铜或紫杂铜经回转窑焚烧后的尾渣的制备过程包括以下的步骤:
将外购的黄杂铜以及危险废物处置区生产的中间产品冰铜经配比后使铜含量在25%之间,送料至07型侧吹熔焚炉,同时添加石灰石(石灰石:物料=1:10)、石英石(石英石:物料=1:10)作为助熔剂、氧化铁粉(氧化铁粉:物料=1:10)作为还原剂以及兰炭(兰炭:物料=1:7~1:9)作为燃料混合均匀,将原辅料输送至侧吹熔焚炉内进行熔炼,生成含铜约93~96%的铜合金。生产过程中排除的尾渣即为黄杂铜经熔焚炉焚烧后的尾渣。
过程中产生的烟气经以下的处理步骤:
S1:二次燃烧,侧吹熔焚炉产出的高温含尘烟气,经过1台旋风收尘器除去大粒径颗粒物后,进入二燃室,鼓入助燃风、天然气,使未燃尽物料及烟气中的CO在高于1200℃温度下充分燃烧,烟气停留时间大于2秒,使二噁英彻底分解,并沉降部分金属粉尘。二次燃烧发生的主要化学反应如下:2CO+O2=2CO2;
S2:余热锅炉,二次燃烧室出来的高温烟气先经过余热锅炉(每台炉窑配备1台6t/h的余热锅炉)回收余热产生蒸汽,使烟气温度降至600℃左右,再进入激冷装置。余热产生的蒸汽作为厂区采暖、供热和发电使用。
S3:急冷及活性炭吸附,急冷塔使烟气1秒钟内骤冷至150℃左右,避免有害气体二噁英的产生。并在出口烟道内通过活性炭吸附烟气中可能残存的二噁英、金属粉尘等有害气体。激冷使二噁英避开或大大缩短了350℃~500℃的二噁英再生工况区,大大减少了二噁英的产生。
S4:脉冲除尘,烟气最后进入脉冲袋式除尘器,烟气含尘去除效率99.5%以上。
S5:脱硫处理,采用双碱法脱硫,烟气在逆喷管中从顶部自上而下与自下而上的NaOH吸收液逆流接触,气液充分接触后,SO2和卤素与NaOH吸收液反应,生成Na2SO3,同时烟气温度降至70℃,烟气中80%以上的SO2被吸收,烟气在吸收塔内脱硫净化后,经除雾器除去水雾,再经过脱硫塔顶部的直排烟囱排入大气,达标后的净烟气汇入排气筒排放。脱硫碱液循环使用,NaOH吸收SO2后生成亚硫酸钠,经氧化与氢氧化钙反应后转化成硫酸钙沉淀,捞出硫酸钙后,NaOH废液循环使用作为脱硫剂,不外排。本项目脱硫效率按照95%设计。
具体的本实施例在进行粗铜吹炼是选用黄杂铜,黄杂铜的量为113.21kg、一般固废尾渣的量为45.28kg、危废处理产生的尾渣45.28kg、石灰石5.66kg、石英石5.66kg、氧化铁5.66kg、兰炭79.25kg。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于各原料的加量的不同,及工艺参数的不同。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于各原料的加量的不同,及工艺参数的不同。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于各原料的加量的不同,及工艺参数的不同。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于各原料的加量的不同,及工艺参数的不同。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于各原料的加量的不同,及工艺参数的不同。
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于各原料的加量的不同,及工艺参数的不同。
实施例8
实施例8与实施例1的区别在于各原料的加量的不同,及工艺参数的不同。
实施例9
实施例9与实施例1的区别在于各原料的加量的不同,及工艺参数的不同。
实施例10
实施例10与实施例1的区别在于各原料的加量的不同,及工艺参数的不同。
表1实施例1-10的各原料的加量。
组分/kg | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
黄杂铜 | 113.21 | 113.21 | 105.26 | 108.30 | 107.14 |
紫杂铜 | - | - | - | - | - |
一般固废处理产生的尾渣 | 45.28 | 50.94 | 52.63 | 48.74 | 48.21 |
危废处理产生的尾渣 | 45.28 | 50.94 | 52.63 | 48.74 | 48.21 |
石灰石 | 5.66 | 5.66 | 5.26 | 7.58 | 10.71 |
石英石 | 5.66 | 5.66 | 5.26 | 5.42 | 5.36 |
氧化铁 | 5.66 | 5.66 | 5.26 | 5.42 | 5.36 |
兰炭 | 79.25 | 79.25 | 73.68 | 75.81 | 75.00 |
组分/kg | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 |
黄杂铜 | 94.64 | 92.31 | 91.19 | 87.72 | 88.50 |
紫杂铜 | - | - | - | - | - |
一般固废处理产生的尾渣 | 42.59 | 41.54 | 41.03 | 39.47 | 39.82 |
危废处理产生的尾渣 | 42.59 | 41.54 | 41.03 | 39.47 | 39.82 |
石灰石 | 42.59 | 41.54 | 41.03 | 39.47 | 39.82 |
石英石 | 6.62 | 9.23 | 6.38 | 6.14 | 6.19 |
氧化铁 | 4.73 | 0.00 | 6.38 | 8.77 | 6.19 |
兰炭 | 66.25 | 73.85 | 72.95 | 78.95 | 79.65 |
表2实施例1-10的步骤中的参数。
实验检测
1、含铜率;
铜标准溶液:称取5g纯铜(Cu>99.95%)加30mlHNO3加热至溶解完全,煮沸驱赶但氮的氧化物,移入1000ml容量瓶重,用水定容,此溶液1ml含5mg铜;
移取一定量铜标准溶液于100ml容量瓶中,加入5ml酒石酸钾钠溶液(400g/l),10ml乙酸钠缓冲溶液,10mlEDTA溶液(100g/l),每加一种试剂均需摇匀,用水定容,用1cm吸收池,于分光光度计735nm波长处测定吸光度;
移取3.00ml铜标准溶液(15mgCu)按操作步骤操作,在不同波长测定吸光度,绘制吸收曲线。
产品检测:称取0.1g试样,加入10ml盐酸,5ml硝酸加热溶解片刻,加入3-5ml硫酸加热低温至冒烟近干,取下稍冷,滴加硝酸至残渣呈湿润状,吹入少量水洗杯壁,并加热溶解可溶性盐类,冷却,移入100ml容量瓶中,加入5ml酒石酸钾钠溶液(400g/l),10ml乙酸-乙酸钠缓冲溶液,10mlEDTA溶液(100g/l),每加一种试剂均需摇匀,用氨水和硝酸调节至pH=6,用水定容,放置澄清可干过滤于1cm或0.5cm吸收池中。于分光光度计735nm波长处测量吸光值,从工作曲线上查出相应的Cu量,计算结果。
表3实施例1-10的检测结果
步骤 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
含铜量/% | 96 | 97.2 | 96.8 | 97 | 97.1 |
步骤 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 |
含铜量/% | 97.5 | 98 | 98.1 | 98.2 | 98.5 |
由上述表格能够得出本申请文件中的黄杂铜经过吹炼后粗铜含铜量能够达到96-98.5%,具有高的含量,纯净度高。
实施例11-20
实施例11-20与实施例1-10一一对应的区别在于实施例11-20中选用的为紫杂铜非黄杂铜。
表4实施例11-20的检测结果。
步骤 | 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 |
含铜量/% | 98 | 98.2 | 98.3 | 98.5 | 99 |
步骤 | 实施例16 | 实施例17 | 实施例18 | 实施例19 | 实施例20 |
含铜量/% | 99.2 | 99.5 | 99.5 | 99.7 | 99.8 |
由表4能够得出,实施例11-20中选择紫杂铜作为原料,经过吹炼后粗铜的含铜量能够达到98%以上,较之黄杂铜,更加纯净。且与现有的技术进行对比实施例11-20的粗铜中的含铜量更大,本申请实施例的粗铜吹炼的工艺更加合理。
对比例1
对比例1与实施例10的区别在于原材料中不含有氧化铁。
对比例2
对比例2与实施例10的区别在于燃料选择焦炭。
对比例3
对比例3与实施例10的区别在于原料中未加入有废弃物处理尾渣。
表5对比例1-3的实验检测结果
步骤 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
含铜量/% | 94.2 | 96.2 | 92.2 |
对比实施例10与对比例1的实验结果,在原料中不加入氧化铁时。含铜量明显降低,则说明氧化铁的存在能够起到加强铜还原的作用效果。
对比实施例10与对比例2的实验结果,在原料选择焦炭时。含铜量降低,则说明本申请文件中选择的兰炭对于铜的还原能够产生一定的影响,提高铜的含量。
进一步与对比实施例10与对比例3的实验数据,同样得到的粗铜中的铜含量都要低于本申请文件中实施例10的含量。
综上,结合对比文件与本申请文件,能够明显的得出,本申请文件中的粗铜吹炼工艺,结合原料的配比上,明显更加的合理,能够提高粗铜中的铜含量,同时结合尾渣的利用,本申请文件更加具备环保性。
表6实施例1-20及对比例1-3的组分原料及来源原料
原料 | 规格/型号 | 厂家 |
石灰石 | 100目 | 瑞鸣矿产品 |
石英石 | 100目 | 瑞鸣矿产品 |
氧化铁 | 300目 | 潮顺化工 |
兰炭 | ≤6mm | 神木煤煤业 |
水泥 | P.O.42.5 | 海螺水泥 |
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种粗铜吹炼工艺,其特征在于:包括如下步骤:
将含铜废料与含铜废弃物处理尾渣混合后加入侧吹熔焚炉,并加入助溶剂、还原剂、燃料,同时鼓入氧气,于1200-1250℃下进行混合吹炼;后分别排出吹炼尾渣、粗铜和烟气,烟气进行处理后排放。
2.根据权利要求1所述的粗铜吹炼工艺,其特征在于:所述含铜废料为黄杂铜和紫杂铜。
3.根据权利要求2所述的粗铜吹炼工艺,其特征在于:所述含铜废弃物处理尾渣选择重量比为1:1的黄杂铜或紫杂铜经熔焚炉焚烧后的尾渣和危险废物经回转窑炉焚烧后的尾渣。
4.根据权利要求3所述的粗铜吹炼工艺,其特征在于:所述含铜废料与含铜废弃物处理尾渣的重量比例为10:(8-10)。
5.根据权利要求1所述的粗铜吹炼工艺,其特征在于:所述助溶剂为重量比例为1:1的石灰石和石英石。
6.根据权利要求5所述的粗铜吹炼工艺,其特征在于:所述还原剂为氧化铁。
7.根据权利要求6所述的粗铜吹炼工艺,其特征在于:所述燃料选择兰炭。
8.根据权利要求7所述的粗铜吹炼工艺,其特征在于:所述含铜废料与含铜废弃物处理尾渣的重量总和与石灰石、石英石、氧化铁、兰炭的重量比为10:(0.5-1):(0.5-1):(0.5-1):(7-9)。
9.根据权利要求1所述的粗铜吹炼工艺,其特征在于:烟气处理过程包括如下步骤:
S1:二次燃烧,烟气经旋风收尘器收尘除去大粒径颗粒物,进入二燃室,鼓入助燃风、天然气,使未燃烧物料及烟气在高于1200℃的温度下充分燃烧,烟气停留2-4s;
S2:余热锅炉,经过二次燃烧的高温烟气经过预热锅炉回收余热产生蒸汽,使烟气温度降至600℃左右,再进入激冷装置,余热产生的锅炉蒸汽作为厂区采暖、供热和发电使用;
S3:急冷及活性炭吸附,急冷塔使烟气1秒钟内骤冷至140-155℃,在出口烟道内通过活性炭吸附烟气中存在的有害气体;
S4:脉冲除尘,经活性炭吸附的烟气经脉冲除尘器除尘处理;
S5:脱硫处理,经S4步骤处理后的烟气经脱硫塔中经碱液吸收后排出。
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