CN115504676A - 一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法 - Google Patents
一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115504676A CN115504676A CN202211196294.0A CN202211196294A CN115504676A CN 115504676 A CN115504676 A CN 115504676A CN 202211196294 A CN202211196294 A CN 202211196294A CN 115504676 A CN115504676 A CN 115504676A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slag
- copper
- roasting
- high value
- copper slag
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 137
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 116
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 113
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 112
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 33
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 25
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 19
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims description 24
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 26
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 13
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 10
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 9
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 3
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 229910000915 Free machining steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000012320 chlorinating reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/06—Mineral fibres, e.g. slag wool, mineral wool, rock wool
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/04—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B13/00—Obtaining lead
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0002—Preliminary treatment
- C22B15/001—Preliminary treatment with modification of the copper constituent
- C22B15/0013—Preliminary treatment with modification of the copper constituent by roasting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/20—Obtaining zinc otherwise than by distilling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/30—Obtaining zinc or zinc oxide from metallic residues or scraps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/04—Working-up slag
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
本发明公开了一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，属于二次资源高效利用技术领域。本发明包括将铜渣、氯化钙和钢渣按一定的比例混合均匀；混合料在1000℃～1350℃的温度下焙烧1h‑2h，焙烧产生的烟气通过除尘收集铜、锌、铅和其他金属；向焙烧渣中喷碳，并经碳热还原后分离金属与熔渣；将熔渣在电炉中升温，进行渣‑铁分离。为解决对钢铁性能有害的元素存在，而导致铜渣难以用作炼铁原料的问题，本发明拟提供了一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，分离并回收铜渣中有价值的组元，实现铜渣中对钢材性能或对冶炼设备有害组元的移除，促进铜渣在钢铁行业大规模利用，达到二次资源高效利用和环境保护的目的。
Description
技术领域
本发明属于二次资源高效利用技术领域，更具体地说，涉及一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法。
背景技术
2021年，我国生产精炼铜1049万吨，其中88％以上是以铜精矿为原料生产的原生铜。以生产每吨原生铜产生2.2吨铜渣计算，2021年排放了2000多万吨铜渣。铜渣中平均铁品位在40％左右。从品位上来说，可以作为钢铁工业的炼铁原料。然而，铜渣中含有少量铜，在铜渣炼铁过程中，铜渣中铜将进入铁水，而在后续的氧化吹炼、精炼工序中无法去除。除了少数钢种，如易切削钢、抗菌不锈钢之外，铜对绝大部分钢种的材料性能有负面影响。此外，铜渣中还含有少量锌和铅，这两种金属难以进入铁水，不影响铁水的品质。然而，在炼铁过程中，它们对冶炼设备有较大的伤害，缩短冶炼设备的使用寿命。因此。若要将铜渣广泛用于钢铁工业，首先必须要脱除铜渣中铜、锌、铅等有害金属。
鉴于上述，国内外广泛开展了铜渣中铜脱除与回收的研究。这些研究可分为两大类：酸法和氨法。酸法：采用氧化剂将铜渣中的铜氧化成氧化铜、硫酸铜，再利用无机酸、有机酸浸出。然而，铜中铁含量高，大量酸与其反应，造成无益酸耗巨大。氨法：将铜渣在氨水与铵盐混合液中处理，浸出铜。然而，氨挥发严重，选择性差，操作环境恶劣。此外，上述两种方法都产生废水，废水的处理也是一个难题。因此，亟需设计一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，实现铜渣中铜、锌、铅的高效脱除与回收。
经检索，有关铜渣处理技术已有相关专利文献公布，如中国专利申请号为：2017103961235；发明创造名称为：一种铜渣的处理方法，公开了一种铜渣的处理方法，包括：铜渣、氯化剂、粘结剂均匀混合后造球，得到第一球团，其中，铜渣中含有铁、锌、铅、铜金属元素；第一球团经氧化焙烧处理，得到氧化球团，同时，铜渣中的锌、铅、铜金属元素形成氯化物烟尘；氧化球团、还原剂、粘结剂均匀混合后造球，得到第二球团；第二球团经还原焙烧处理，得到金属化球团，同时，铜渣中的剩余锌、铅、铜金属元素形成氯化物烟尘；金属化球团经磨矿磁选处理，得到铁粉。该发明的方法能够在较低的温度下实现铜渣中铁与稀有金属的分离回收，尤其是实现铁与铜的分离，可以显著提高铁粉的铁品位和经济价值，并且实现节能降耗的技术效果。该法通过两次造球，工艺相对复杂；第一球团焙烧后，需冷却后再造球，能耗相对较高，也未考虑还原后余渣的利用问题。
发明内容
1、要解决的问题
为解决现有技术中存在的问题，本发明拟提供了一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，通过氯化焙烧，实现铜渣中铜、铅等分离与回收，还原过程实现锌分离与氧化铁还原，熔分流程实现渣-铁分离，添加钢渣调质使余渣成分适合生产岩棉，最终实现铜渣中组元的高效利用。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
本发明的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，包括以下操作步骤：
(1)配料：铜渣、氯化钙和钢渣按一定的比例混合均匀；
(2)焙烧：将步骤(1)中的混合料在1000℃～1200℃的温度下焙烧0.5h-1h，焙烧产生的烟气通过除尘收集铜、锌、铅和其他金属；
(3)还原：向步骤(2)中焙烧渣中喷碳，并经碳热还原后分离金属与熔渣；
(4)制岩棉：将步骤(3)中熔渣在电炉中升温，进行渣-铁分离，熔渣用于制岩棉。
优选的，步骤(1)铜渣中加入7％～20％氯化钙，混合料的酸度为1.6～2.0。
优选的，步骤(1)中混合料的粒径磨碎至小于1mm。
优选的，步骤(3)中碳热还原的温度为1200℃～1350℃，且时间为1h～3h。
优选的，步骤(4)中的熔渣在电炉内成分、温度均匀化的温度为1500℃～1600℃，且时间为20min～30min。
优选的，步骤(4)中的渣-铁分离后的上层的熔渣采用甩丝机加工成岩棉。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，采用配料-焙烧-还原-制岩棉工艺综合回收其中铜、锌、铅与铁，余渣也用于制备岩棉，全量化利用了铜渣的组元，无排放，不仅高效利用了铜渣，还减少了对环境的污染。
(2)本发明的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，相较于传统湿法处理只考虑铜的分离，本发明采用高温氯化焙烧，同时移除铜渣中的铜、锌、铅，并在烟气中加以回收。不产生废液，有效避免二次污染的产生，达到综合利用资源和保护环境的目的。
(3)本发明的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，先焙烧脱除铜、锌、铅，后将烧渣还原，在上述过程中对余渣成分也进行了设计，便于制造价值相对较高的保温材料-岩棉，不仅减少了一次资源的消耗，也提高了铜渣的利用价值。
附图说明
图1为本发明的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法的流程图；
图2为本发明中焙烧时间与铜、锌脱除率之间的趋势图；
图3为本发明中温度与铜、锌脱除率之间曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，包括以下操作步骤：
(1)配料：将铜渣、氯化钙和钢渣按一定的比例混合均匀，按铜渣的重量，加入7％～20％氯化钙。将上述混合料中的氯化钙折算成氧化钙，再加入部分钢渣，将混合料中的(SiO2+Al2O3)与CaO的质量比控制在1.6～2.0的范围内。本实施例中混合料的粒径磨碎至小于1mm。具体地，本实施例中按铜渣的重量，配入7％氯化钙，再加入部分钢渣调整酸度，将混合料中的(SiO2+Al2O3)与CaO的质量比控制为1.6。
(2)焙烧：将步骤(1)中的混合料在1000℃～1200℃的温度下焙烧0.5h～1h。焙烧产生的烟气通过烟气除尘收集铜、锌、铅等金属。具体地，本实施例中将步骤(1)中的混合料在1000℃的温度下焙烧1h。
铜在铜渣中主要以Cu、Cu2S和Cu2O等多种形式存在，只有在合适的氧化条件下才可能将多种状态的铜转化为氯化铜。而现有技术有采用还原方法回收金属，是将铜渣中的铜、铁等还原形成了合金，而铜在钢铁中对钢铁性能有负面影响，但在炼钢过程无法实施脱铜。本申请的研究是在上述背景下开展的，先脱除铜等，再还原得到铁水用于炼钢。具体地，本实施例焙烧过程中，氯化钙与水蒸气反应形成氯化氢气体，生成的氯化氢和混合料中的一些氧化物反应，形成气态氯化物进入烟气，与固体物料分离。烟气流出炉体，随着温度降低，其中的氯化物凝结，形成固体小颗粒。通过烟气除尘，能够收集得到烟气中的铜、锌、铅氯化物。传统的湿法脱铜主要针对铜，很少关注其它金属，且处理过程产生大量废水，二次污染相对严重。已有的高温处理方法(如中国专利申请号：2017103961235)需要多次造球、多次焙烧，能耗相对较高，且没有考虑余渣的利用。本实施例的高温氯化焙烧实现铜、铅等金属的分离与回收，高温还原获得金属铁和锌的分离，烧渣经电炉熔分后，铁水适合作为钢铁冶金原料，余渣适合制丝加工成岩棉。
本实施例中氯化焙烧过程中发生的化学反应如下：
CaCl2+H2O＝CaO+2HCl
4Cu+O2＝2Cu2O
Cu2S+1.5O2＝Cu2O+SO2
2HCl+Cu2O＝2CuCl+H2O
PbO+2HCl＝H2O+PbCl2
(3)还原：向步骤(2)中焙烧渣中喷碳(喷入适量的煤粉)，并经碳热还原后分离金属与熔渣，其中碳热还原的温度为1200℃～1350℃，且时间为0.5h～1h。具体地，本实施例中碳热还原的温度为1200℃，且时间为1h。碳热还原主要是将烧渣中的氧化铁还原成金属铁、降低渣中氧化铁含量。回收铁的同时，使渣的成分符合制作岩棉原料的成。此外，将氧化锌还原成锌蒸汽而进入烟气。主要的还原反应如下：
FeOx+xC＝Fe+xCO
FeOx+xCO＝Fe+xCO2
ZnO+xC＝Zn↑+CO
(4)制岩棉：将步骤(3)中熔渣在电炉中升温，进行渣-铁分离，，熔渣用于制岩棉。其中渣-铁分离后的上层的熔渣采用甩丝机加工成岩棉，经后续的工艺加工成成品；渣-铁分离后的下层铁水则投入炼钢中回收利用。本实施例先将温度升高到1500℃～1600℃，通过气体搅拌使熔渣成分、温度达到均一化，处理时间为20min～30min。具体地，本实施例中其中先将炉渣升温到1500℃，气体搅拌使熔渣在电炉内成分、温度均一化处理时间为30min。本实施例中先焙烧脱除铜、锌、铅，后将烧渣还原，在上述过程中对余渣成分也进行了设计，便于制造价值相对较高的保温材料-岩棉，不仅减少了一次资源的消耗，也提高了铜渣的利用价值。
本实施例中以铜生产流程中熔炼过程产生的废渣为原料，采用配料-焙烧-还原-制岩棉工艺综合回收其中的铜、锌、铅、铁元素，余渣也用作附加值较高的岩棉的生产，不仅高效利用了铜渣，还减少了铜渣对环境的污染。
实施例2
本实施例的的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，基本步骤与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中包括以下步骤：
(1)配料：将铜渣、氯化钙和钢渣按一定的比例混合均匀，按铜渣的重量，配入20％氯化钙，将混合料中的(SiO2+Al2O3)与CaO的质量比控制在2.0。
(2)焙烧：将步骤(1)中的混合料在1150℃的温度下焙烧0.5h。焙烧产生的烟气通过烟气除尘收集铜、锌、铅等金属。
(3)还原：向步骤(2)中焙烧渣中喷碳，并经碳热还原后分离金属与熔渣，其中碳热还原的温度为1300℃，且时间为1h。
(4)制岩棉：将步骤(3)中熔渣在电炉中升温，进行渣-铁分离，渣-铁分离后的上层的熔渣采用甩丝机加工成岩棉，经后续的工艺加工成成品。其中熔渣在电炉内成分、温度均一化的温度为1600℃，且时间为20min。
实施例3
本实施例的的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，基本步骤与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中包括以下步骤：
(1)配料：将铜渣、氯化钙和钢渣按一定的比例混合均匀，按铜渣的重量，配入13％氯化钙，将混合料中的(SiO2+Al2O3)与CaO的质量比控制在1.8。
(2)焙烧：将步骤(1)中的混合料在1200℃的温度下焙烧0.5h。焙烧产生的烟气通过烟气除尘收集铜、锌、铅等金属。
(3)还原：向步骤(2)中焙烧渣中喷碳，并经碳热还原后分离金属与熔渣，其中碳热还原的温度为1350℃，且时间为0.5h。
(4)制岩棉：将步骤(3)中熔渣在电炉中升温，进行渣-铁分离，渣-铁分离后的上层的熔渣采用甩丝机加工成岩棉，经后续的工艺加工成成品。其中熔渣在电炉内成分、温度均一化的温度为1550℃，且时间为25min。
本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
(1)配料：将铜渣、氯化钙和钢渣按一定的比例混合均匀；
(2)焙烧：将步骤(1)中的混合料在1000℃～1200℃的温度下焙烧0.5h～1h，焙烧产生的烟气通过除尘收集铜、锌、铅和其他金属；
(3)还原：向步骤(2)中焙烧渣中喷碳，并经碳热还原后分离金属与熔渣；
(4)制岩棉：将步骤(3)中熔渣在电炉中升温，进行渣-铁分离，熔渣用于制岩棉。
2.根据权利要求1所述的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，其特征在于：步骤(1)中按铜渣的重量，配入7％～20％的氯化钙，和适量钢渣，将混合料中的(SiO2+Al2O3)与CaO的质量比控制在1.6～2.0的范围内。
3.根据权利要求2所述的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，其特征在于：步骤(1)中混合料的粒径磨碎至小于1mm。
4.根据权利要求3所述的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，其特征在于：步骤(3)中碳热还原的温度为1200℃～1350℃，且时间为1h～3h。
5.根据权利要求1-4任一一项所述的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，其特征在于：步骤(4)中的熔渣在电炉内成分、温度均一化的温度为1500℃～1600℃，且时间为20min～30min。
6.根据权利要求5所述的一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法，其特征在于：步骤(4)中的渣-铁分离后的上层的熔渣采用甩丝机加工成岩棉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211196294.0A CN115504676A (zh) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211196294.0A CN115504676A (zh) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115504676A true CN115504676A (zh) | 2022-12-23 |
Family
ID=84507772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211196294.0A Pending CN115504676A (zh) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115504676A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106673418A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-17 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种二次铜尾渣的利用方法 |
| CN107299220A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-27 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种铜渣的处理方法 |
| CN108676942A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-19 | 廖辉明 | 一种含铁和或锌铅铜锡等物料与熔融钢渣协同处理回收方法 |
| CN112813277A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-18 | 中南大学 | 一种铜冶炼渣氯化焙烧分离回收有价金属的方法 |
-
2022
- 2022-09-28 CN CN202211196294.0A patent/CN115504676A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106673418A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-17 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种二次铜尾渣的利用方法 |
| CN107299220A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-27 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种铜渣的处理方法 |
| CN108676942A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-19 | 廖辉明 | 一种含铁和或锌铅铜锡等物料与熔融钢渣协同处理回收方法 |
| CN112813277A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-18 | 中南大学 | 一种铜冶炼渣氯化焙烧分离回收有价金属的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 施惠生: "工业固废处理与利用技术研究及应用新进展", 中国建材工业出版社, pages: 104 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109554550B (zh) | 一种炼钢粉尘综合利用回收锌的方法 | |
| CN104404260A (zh) | 从铜渣中分离有价金属的方法 | |
| CN102899435A (zh) | 用竖炉还原-电炉熔分综合利用钒钛磁铁矿的方法 | |
| CN112322902A (zh) | 一种铜冶炼渣的资源化回收方法 | |
| CN110564970A (zh) | 一种从高炉布袋灰中回收钾、钠、锌的工艺方法 | |
| CN108359814B (zh) | 一种硫化锑金矿富氧熔池熔炼的方法 | |
| CN106011489A (zh) | 处理铁矾渣的方法 | |
| CN111647738B (zh) | 一种含砷铜渣焙烧气基还原脱砷的方法 | |
| CN107090551A (zh) | 一种钒钛磁铁矿的直接提钒的方法 | |
| CN113201651A (zh) | 一种含铁尘泥的协同处理方法 | |
| CN113736994A (zh) | 高铅高铜高铁的锌精矿的焙烧处理方法 | |
| CN204281821U (zh) | 从铜渣中分离有价金属的系统 | |
| CN113637840A (zh) | 利用钙化球磨焙烧-碱浸法从铁酸锌资源中回收锌的方法 | |
| CN109971948B (zh) | 一种铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法 | |
| CN116875759A (zh) | 一种从红土镍矿高压浸出渣中回收铁的资源化回收方法 | |
| CN107955878B (zh) | 一种高效分解回收铜渣中有价金属的方法 | |
| CN102936649B (zh) | 氧化镍矿焙烧浸出回收镍钴锰铁的方法 | |
| CN112080644B (zh) | 一种高炉主沟协同处理含锌粉尘和多晶硅切割废料的方法 | |
| CN214327826U (zh) | 一种冶金含锌灰悬态熔融还原回收氧化锌的治理及利用装置 | |
| CN115504676A (zh) | 一种铜渣有价金属提取与余渣高值利用的方法 | |
| CN112813277B (zh) | 一种铜冶炼渣氯化焙烧分离回收有价金属的方法 | |
| CN111876607B (zh) | 一种电炉粉尘中铁、铬元素的浸出、富集及分离工艺 | |
| CN111647704B (zh) | 一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法 | |
| CN112143908B (zh) | 一种处理复杂金矿的冶炼工艺 | |
| CN105039730B (zh) | 一种二氧化硫焙烧铁橄榄石类冶金废渣回收铁的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |