CN1377979A - 一种铜锌钴物料的硫化还原焙烧挥发脱砷方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及有色金属冶炼中含铜锌钴矿物脱砷处理技术领域。其为高效率地脱砷而研制的。其特征在于在铜锌钴物料36－58%、低硫硫化剂辉铜矿36－58%和4－8%还原剂碳质物料,粉碎混合均匀并造粒,然后在700－900度温度下进行还原焙烧。它具有工艺合理科学、污染少、砷脱除率高优点,适合在有色金属冶炼中推广使用。

Description

一种铜锌钴物料的硫化还原焙烧挥发脱砷方法

技术领域

本发明涉及一种有色金属冶炼中矿物预处理技术领域，尤其涉及铜矿熔炼法物料脱除砷技术领域。

背景技术

传统的铜钴矿或含钴镍矿中钴回收是采用转炉渣中钴再进行硫化还原熔炼得到，由于过程钴分散散布，部分钴损失于熔炼炉渣中，同时转炉吹炼中加入大量石英熔剂，其钴在转炉渣中富集倍数低，也就是讲传统方法具有钴回收率低，富钴渣中的钴品位低，其进一步处理费用昂贵等问题。为此本发明人发明了一种新的火法熔炼法，利用物料中铜锌钴铁等氧化物还原顺序不同，用冶金焦或其他还原剂，在特殊鼓风炉或电弧炉中进行熔炼，相应调节炉渣渣型，控制熔炼过程的还原程度，一次达到铜锌钴分离目的。铜以粗铜、锌以氧化锌、钴以富钴渣形式回收。该工艺方法具有工艺简单、分离彻底、物料各有价金属的综合回收好，金属回收率高，回收成本低，经济效益好等特点，对复杂铜锌钴物料的有效处理开辟了一条新途径，但是其工艺对物料中的砷、锑、铅、锡、铋等杂质要求较严、尤其是对砷含量要求很严格，当今多数物料其杂质含量都能满足这一要求，可以直接加入炉内进行熔炼，然而还有为数不少的这种物料含有上述杂质较多，必须进行预先处理，才能装炉进行熔炼。

传统的硫化焙烧方法是在物料中添加大量黄铁矿或硫化砷矿一起焙烧，使砷以硫化砷形态挥发，但是由于配入大量硫化矿做硫化剂，同时会产生大量二氧化硫烟气，这与日益严格的环保要求不适应，特别针对一些含砷高的物料，由于砷与铜共存，而物料中含硫低，含铜高，砷酸铜分离出来的氧化铜很容易被还原成金属铜，随后还原的砷又极其容易地与铜结合成不挥发的铜砷合金相，造成传统的氧化还原焙烧无法将砷很好地脱除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铜锌钴物料的硫化还原焙烧挥发脱砷方法，其能够将物料很好地脱除砷，而其焙烧后的产物焙砂供铜锌钴新分离熔炼法使用，来产生粗铜产品、氧化锌和富钴渣。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该种铜锌钴物料的硫化还原焙烧挥发脱砷方法，其特征在于：铜锌钴物料36-58％、低硫硫化剂辉铜36-58％、碳质物料2-10％质量百分比，粉碎后混合均匀造粒，然后在温度700-900度下进行硫化还原焙烧。

上述的铜锌钴物料、低硫硫化剂辉铜矿、碳质物料优选配比为46-48％、46-48％、4-8％。

上述造粒是优选采用水增湿后制成颗粒，颗粒直径控制在3-6mm。

上述硫化还原焙烧是在回转窑内进行，时间控制在1.5-2.5小时，优选在2小时。

上述的温度优选800度。

上述碳质物料为煤粉、或焦粉。

与现有技术相比，本发明的优点在于：砷的挥发脱除率高，可高达92％以上，同时铅脱除率大于92％，镉脱除率大于87％，而硫的脱除率为传统方法的四分之一，避免产生大量的二氧化硫烟气，对改善环保条件创造有利前提，本发明提供的硫化剂本身也是新熔炼法的铜原料，因此实际上只用了少量还原剂和粘接剂，特别粘接剂采用水后，在焙烧过程中蒸发和分解反应掉，而还原剂碳质物料绝大部分也反应掉，避免后处理工艺问题，所以工艺设计合理科学，成本低。本发明工艺对原料的适应性大，不仅能处理含砷、铅、锑、铋的中间物料，同时还能处理含低硫的高砷、高铅、高锑的铜精矿，因为该法对粗铜熔炼有害的V族元素杂质都有满意的脱除能力，除砷外，对铅、锑、铋、甚至锡都有相当的脱除效果。作为粗铜直接熔炼法的物料予处理工序来说，该硫化还原焙烧工艺是十分理想的办法。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

铜锌钴物料47％

低硫硫化剂辉铜矿47％

碳质物料焦粉6％

上述百分比是质量百分比，

低硫硫化剂辉铜矿优选铜硫质量比大于2。然后用球磨机将物料球磨粉碎，原则上颗粒是愈细愈好，一般球磨在100目左右就可以。再选有粘接剂，这里优先选用水，增湿后进行造粒，颗粒尺度原则上只要与焙烧炉适应就可以了，没有特殊要求，但是为了兼顾反应效果和造粒成本，控制颗粒直径在3-6mm范围。在800度温度下，在控制非氧化气氛的回转窑中进行硫化还原焙烧，还原焙烧时间控制在1.5-2.5小时范围，优先控制在2小时。其焙烧好的焙砂就供新熔炼法使用。

其化学过程主要有：

铜锌钴物料中砷绝大部分以砷酸铜形态存在，其在焙烧时发生化学分解

在焦粉等还原剂存在下氧化铜被碳或一氧化碳还原成铜

同时辉铜矿在还原气氛下分解出硫蒸汽，与铜结合产生稳定的Cu₂S，阻止随后产生的砷与金属铜的结合，而砷以三氧化砷或砷蒸汽形态挥发除去。

该方法消耗有还原剂焦粉，配入的硫化剂辉铜矿为本公司的铜原料，主要消耗是回转窑的重油消耗，所以冶炼成本低。

实施例2

铜锌钴物料48％

低硫硫化剂辉铜矿48％

碳质物料煤粉4％

上述百分比是质量百分比，

焙烧温度控制在800度，

其它如实施例1

实施例3

铜锌钴物料46％

低硫硫化剂辉铜矿46％

碳质物料煤粉8％

上述百分比是质量百分比，

焙烧温度控制在800度，

其它如实施例1

实施例4

铜锌钴物料58％

低硫硫化剂辉铜矿36％

碳质物料煤粉6％

上述百分比是质量百分比，

焙烧温度控制在700度，

其它如实施例1

实施例5

铜锌钴物料36％

低硫硫化剂辉铜矿58％

碳质物料煤粉6％

上述百分比是质量百分比，

焙烧温度控制在900度，

其它如实施例1

实施例6

铜锌钴物料52％

低硫硫化剂辉铜矿42％

碳质物料焦粉6％

上述百分比是质量百分比，

焙烧温度控制在800度，

其它如实施例1

实施例7

铜锌钴物料42％

低硫硫化剂辉铜矿52％

碳质物料煤粉6％

上述百分比是质量百分比，

焙烧温度控制在800度，

其它如实施例1

Claims (9)

1、一种铜锌钴物料的硫化还原焙烧挥发脱砷方法，其特征在于：

铜锌钴物料                   36-58％

低硫硫化剂辉铜矿             36-58％

碳质物料                     2-10％

为质量百分比，

粉碎后混合均匀造粒，然后在温度700-900度下进行硫化还原焙烧。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的铜锌钴物料、低硫硫化剂辉铜矿、碳质物料配比为46-48％、46-48％、4-8％。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的造粒是采用水增湿后制成颗粒。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的颗粒其直径在3-6mm。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的硫化还原焙烧是在回转窑内进行。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的硫化还原焙烧时间控制在1.5-2.5小时。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的硫化还原焙烧时间控制在2小时。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的碳质物料为煤粉、或焦粉。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的温度是800度。