從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法，包括：(1)將銅渣與粘結(jié)劑進(jìn)行第一混合造球，得到銅渣球團(tuán)；(2)將銅渣球團(tuán)進(jìn)行干燥處理；(3)將經(jīng)過干燥處理的銅渣球團(tuán)進(jìn)行氧化焙燒處理，以便將銅渣中的鐵橄欖石轉(zhuǎn)化為氧化鐵；(4)將經(jīng)過氧化焙燒的銅渣球團(tuán)與含有還原劑、添加劑和粘結(jié)劑的混合料進(jìn)行第二混合造球，得到球團(tuán)物料；(5)將球團(tuán)物料進(jìn)行還原焙燒，以便得到還原后的球團(tuán)以及含有氧化鋅和氧化鉛的煙氣；(6)將還原后的球團(tuán)進(jìn)行破碎，得到含有金屬鐵粉和尾渣的混合物；以及(7)將含有金屬鐵粉和尾渣的混合物進(jìn)行磁選，分別得到金屬鐵粉和尾渣。該方法可以有效從銅渣中分離出鐵、鋅和鉛，并且得到的金屬鐵品位較高。
【專利說明】從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，本發(fā)明涉及一種從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，世界銅產(chǎn)量迅速增長，我國的銅產(chǎn)量躍居世界第一。在我國，銅產(chǎn)量的97%以上由火法冶煉生產(chǎn)，火法冶煉占據(jù)主導(dǎo)地位。銅火法冶煉過程產(chǎn)出大量的高鐵銅渣，堆存這些銅渣占用大量的土地，同時(shí)還對周圍的環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。銅渣含鐵在30?40%之間，高于目前國內(nèi)工業(yè)選礦用鐵礦的品位，由于銅礦來源不同，銅渣中還含有鈷、鎳、鋅等有價(jià)金屬元素。富含鐵、銅的銅渣大量堆存，不僅造成資源的極大浪費(fèi)，且占用土地、污染環(huán)境，阻礙銅冶煉企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[0003]銅渣中鐵的主要物相是鐵橄欖石(巧^譏)，難以還原。通過分析還原熱力學(xué)可知，銅渣的還原溫度比普通鐵礦還原溫度要高，對還原氣氛的要求更高。除此以外，鐵橄欖石的熔點(diǎn)低導(dǎo)致銅渣熔點(diǎn)約為12001。當(dāng)含碳球團(tuán)在大于12001還原時(shí)，銅渣熔化使還原劑與爐渣分層，惡化了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件；當(dāng)反應(yīng)溫度更高，如14501以上，則屬于熔融還原，雖然能夠還原，但是能耗太高；如果還原溫度低于銅渣熔點(diǎn)，雖然球團(tuán)不熔化，銅渣與還原劑充分接觸，但是鐵橄欖石又難還原，還原速度慢，還原不徹底。
[0004]銅冶煉渣的利用受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，目前對銅渣中鐵、銅的回收多數(shù)采用物理法選礦，火法冶金及濕法冶金，但都不能對鐵進(jìn)行高效回收。
[0005]申請?zhí)?00910094839.5的專利公開了一種提取銅冶煉廢渣中鐵的方法，該方法通過將銅渣、還原劑、氧化鈣或碳酸鈣混合配料后，高溫下進(jìn)行礦相重構(gòu)和碳熱還原反應(yīng)，經(jīng)過磁選分離回收鐵。該方法在處理銅渣過程中所需要的還原劑品質(zhì)要求高，需要成分以界計(jì)為含0大于75的無煙煤、和/或含0大于80的石墨、和/或含0大于85的石油焦、和/或含大于85的焦炭，并且所需要的添加劑氧化鈣和碳酸鈣品質(zhì)要求高，需要成分以
計(jì)為氧化鈣含￠^0大于98，碳酸鈣含01(?大于98，同時(shí)煅燒時(shí)間長達(dá)2.0?20卜，消耗大量的能量，導(dǎo)致能耗較高。
[0006]專利申請?zhí)枮?00910088663.2的專利公開了一種直接還原-磨選處理銅渣及鎳渣的煉鐵方法，該方法將一定量的煤、銅渣或鎳渣及熔劑混合后造球，干燥后將球團(tuán)布入轉(zhuǎn)底爐加熱到1100?13501，保持15?40分鐘，然后將600?11001的高溫還原鐵料直接送入水中冷卻后進(jìn)行細(xì)磨選別，細(xì)磨選別后的鐵料用高溫失氧后的廢氣進(jìn)行烘干后造塊，形成塊狀鐵料。該方法將生球團(tuán)在1100?13501下保持15?40分鐘后從轉(zhuǎn)底爐內(nèi)排出，在此溫度和時(shí)間范圍內(nèi)，銅渣中鐵橄欖石在碳質(zhì)還原劑的作用下進(jìn)行還原，若溫度低則鐵元素還原不徹底，若溫度高則銅渣熔化粘結(jié)，最終導(dǎo)致金屬鐵在磨礦磁選過程中不能有效回收，同時(shí)該方法沒能將銅渣中的鋅進(jìn)行提取和回收。
[0007]專利申請?zhí)枮?01210198186.7的專利公開了一種用鐵橄欖石礦渣生產(chǎn)磁鐵礦的方法。該方法將鐵橄欖石礦渣中鐵橄欖石轉(zhuǎn)化為能夠用于煉鐵的磁鐵礦，具體步驟是將鐵橄欖石礦渣磨成粉料，在600?10001下焙燒0.5?1.5小時(shí)，焙燒過程中通入工業(yè)氧氣，得到焙砂。該方法只將鐵橄欖石在低溫下焙燒制得焙砂，所得的焙砂為鋼鐵企業(yè)提供煉鐵原料，并未真正指明用途，并且焙砂中磁性鐵的含量僅為36%，通過選礦的方法不能有效富集鐵元素，事實(shí)并不能為鋼鐵行業(yè)利用，同時(shí)將粉料在焙燒窯內(nèi)進(jìn)行焙燒，且有一定的填充系數(shù)，此類粉料焙燒窯生產(chǎn)效率低，自動(dòng)化程度不高，另外，在焙燒過程中需要通入工業(yè)氧氣，需要增加相對應(yīng)的制氧、供氧設(shè)備。
[0008]在目前國內(nèi)外鐵礦石供應(yīng)緊張、價(jià)格不斷攀升的形勢下，開發(fā)利用這部分銅渣，提取其中的鐵、鋅等有價(jià)金屬，降低銅冶煉企業(yè)的環(huán)境負(fù)荷，對實(shí)現(xiàn)銅渣的綜合利用、拓寬鐵礦資源、促進(jìn)銅冶煉行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法，該方法可以有效從銅渣中分離出鐵、鋅和鉛，并且得到的金屬鐵品位較高。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法，所述有價(jià)金屬包括鐵、鋅和鉛中的至少一種，所述方法包括:
[0011](1)將所述銅渣與粘結(jié)劑進(jìn)行第一混合造球，以便得到銅渣球團(tuán)；
[0012](2)將所述銅渣球團(tuán)進(jìn)行干燥處理，以便得到經(jīng)過干燥處理的銅渣球團(tuán)；
[0013](3)將所述經(jīng)過干燥處理的銅渣球團(tuán)進(jìn)行氧化焙燒處理，以便將所述銅渣中的鐵橄欖石轉(zhuǎn)化為氧化鐵；
[0014](4)將經(jīng)過所述氧化焙燒處理的銅渣球團(tuán)與含有還原劑、添加劑和粘結(jié)劑的混合料進(jìn)行第二混合造球，以便得到球團(tuán)物料；
[0015](5)將所述球團(tuán)物料進(jìn)行還原焙燒處理，以便得到還原后的球團(tuán)以及含有氧化鋅和氧化鉛的煙氣；
[0016](6)將所述還原后的球團(tuán)進(jìn)行破碎處理，以便得到含有金屬鐵粉和尾渣的混合物；以及
[0017](7)將所述含有金屬鐵和尾渣的混合物進(jìn)行磁選處理，以便分別得到金屬鐵粉和尾渣。
[0018]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法通過在將銅渣進(jìn)行還原焙燒處理之前，預(yù)先將銅渣進(jìn)行氧化焙燒處理，使得銅渣中難還原的鐵橄欖石轉(zhuǎn)化為較易還原的氧化鐵，進(jìn)而可以顯著降低后續(xù)還原焙燒處理的時(shí)間和還原劑的消耗，從而降低處理成本，同時(shí)通過氧化焙燒處理，可以使得銅渣中鐵元素不斷富集，并且使得鐵元素更容易被還原為金屬鐵，從而顯著提高后續(xù)處理過程球團(tuán)金屬化率和金屬鐵回收率，另外，該方法可以實(shí)現(xiàn)鋅與鉛的回收利用，并且鋅和鉛的回收率均可達(dá)90%以上。
[0019]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0020]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，所述銅渣球團(tuán)的粒徑為3?6毫米。由此，可以進(jìn)一步提高后續(xù)氧化焙燒處理效率，并提高后續(xù)還原焙燒球團(tuán)的還原效率。
[0021]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述氧化焙燒處理是在700?900攝氏度下進(jìn)行20?50分鐘。由此，可以進(jìn)一步提高氧化焙燒處理效率。
[0022]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述氧化焙燒處理是通過調(diào)節(jié)空氣流量控制爐內(nèi)為氧化性氣氛，其中，空氣過剩系數(shù)為1.2?2.0。由此，可以進(jìn)一步提高氧化焙燒處理效率。
[0023]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(4)中，所述混合料中，所述還原劑、所述添加劑和所述粘結(jié)劑質(zhì)量比為100:20?50: 10?30。由此，可以顯著提高還原焙燒后球團(tuán)的金屬化率。
[0024]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,在步驟(4)中，所述還原劑中固定碳含量高于60被％。由此，可以利用劣質(zhì)煤作為還原劑，拓寬還原劑的選擇范圍。
[0025]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述球團(tuán)物料的粒徑為6?12毫米。由此，可以進(jìn)一步提高還原焙燒處理效率。
[0026]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(5)中，所述還原焙燒處理是在1100?1300攝氏度下進(jìn)行15?40分鐘。由此，可以進(jìn)一步提高還原焙燒處理效率。
[0027]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(5)中，所述還原焙燒處理是通過調(diào)節(jié)空氣流量控制爐內(nèi)為氧化性氣氛，其中，空氣過剩系數(shù)為0.8^1.1。由此，可以進(jìn)一步提高還原焙燒處理效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0030]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0031]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，有價(jià)金屬可以包括鐵、鋅和鉛中的至少一種。下面參考圖1對本發(fā)明實(shí)施例的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:
[0032]8100:第一混合造球
[0033]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將銅渣與粘結(jié)劑進(jìn)行第一混合造球，從而可以得到銅渣球團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，銅渣可以為火法冶煉工藝中所產(chǎn)生的礦渣，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，銅渣可以含有 39.？匕根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，粘結(jié)劑的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，粘結(jié)劑為選自淀粉溶液、膨潤土、糖蜜、水玻璃、浙青和白灰中的至少一種，例如可以為銅渣重量為10%的淀粉溶液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，銅渣球團(tuán)的粒徑并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，銅渣球團(tuán)的粒徑可以為3?6毫米。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，球團(tuán)粒度過小不易于造球，而球團(tuán)粒度過大使得與還原劑的接觸點(diǎn)小而導(dǎo)致在后續(xù)還原處理過程球團(tuán)金屬化率降低。
[0034]8200:干燥處理
[0035]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將上述得到的銅渣球團(tuán)進(jìn)行干燥處理，從而可以得到經(jīng)過干燥處理的銅渣球團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，干燥處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，干燥處理可以在105?280攝氏度下進(jìn)行30?90分鐘。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該條件下可以顯著提高銅渣球團(tuán)的干燥效率。
[0036]8300:氧化焙燒處理
[0037]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將上述得到的經(jīng)過干燥處理的銅渣球團(tuán)進(jìn)行氧化焙燒處理，從而可以將銅渣中的鐵橄欖石轉(zhuǎn)化為氧化鐵。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，氧化焙燒處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，氧化焙燒處理可以在700?900攝氏度下進(jìn)行20?50分鐘。該步驟中，具體的，氧化焙燒處理是在轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行的，在氧化焙燒過程中通過控制燃燒器空氣和氧氣的比例，保證爐內(nèi)為氧化性氣氛，其中，可以通過控制空氣流量來保證爐內(nèi)為氧化性氣氛，氧化焙燒過程中空氣過剩系數(shù)取值1.2?2.0。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在將銅渣進(jìn)行還原焙燒處理之前，預(yù)先將銅渣球團(tuán)進(jìn)行氧化焙燒處理，使得銅渣中難還原的鐵橄欖石轉(zhuǎn)化為較易還原的氧化鐵，進(jìn)而可以顯著降低后續(xù)還原焙燒處理的時(shí)間和還原劑的消耗，從而降低處理成本，同時(shí)通過氧化焙燒處理，可以使得銅渣中鐵元素不斷富集，并且使得鐵元素更容易被還原為金屬鐵，從而顯著提高后續(xù)處理過程球團(tuán)金屬化率和金屬鐵回收率，另外，通過控制燃燒器空氣流量來保證爐內(nèi)為氧化性氣氛，可以省去制氧所需的能耗，從而顯著降低分離成本。
[0038]8400:第二混合造球
[0039]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將上述得到的經(jīng)過氧化焙燒處理的銅渣球團(tuán)與含有還原齊0、添加劑和粘結(jié)劑的混合料進(jìn)行第二混合造球，從而可以得到球團(tuán)物料。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還原劑的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，還原劑可以為固定碳含量高于60被％的煤，例如可以為蘭炭、褐煤、無煙煤和焦炭中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，添加劑和粘結(jié)劑的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，添加劑可以為選自石灰石、白灰、消石灰和碳酸鈉中的至少一種，例如可以為氧化鈣90被%的石灰石，粘結(jié)劑可以為選自淀粉溶液、膨潤土、糖蜜、水玻璃、浙青和白灰中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，混合料中各成分比例并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，混合料中還原劑、添加劑和粘結(jié)劑質(zhì)量比可以為100:20?50:10?30。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，球團(tuán)物料的粒徑并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，球團(tuán)物料的粒徑可以為6?12毫米。具體的，球團(tuán)物料的粒度可以根據(jù)氧化焙燒后球團(tuán)的粒度以及球團(tuán)全鐵含量進(jìn)行調(diào)整，并且要保證有足夠的還原劑和添加劑對銅渣進(jìn)行還原。該步驟中，將上述得到的經(jīng)過氧化焙燒處理的銅潘球團(tuán)冷卻后作為母球，在其外面包裹含有還原劑、添加劑和粘結(jié)劑的混合料，從而得到球團(tuán)物料，并將球團(tuán)物料進(jìn)行干燥處理。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將還原劑和添加劑包裹在銅渣外面進(jìn)行后續(xù)還原處理，可以顯著提高后續(xù)還原過程中銅渣與還原劑的接觸點(diǎn)，進(jìn)而可以顯著降低銅渣的還原溫度和還原時(shí)間，從而降低生產(chǎn)能耗和成本。
[0040]8500:還原焙燒處理
[0041]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將上述得到的球團(tuán)物料進(jìn)行還原焙燒處理，從而可以得到還原后的球團(tuán)和含有氧化鋅和氧化鉛的煙氣。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還原焙燒處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，還原焙燒處理可以在1100?1300攝氏度下進(jìn)行15?40分鐘。該步驟中，還原焙燒處理是在轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行的，在還原焙燒過程中控制爐內(nèi)為還原性氣氛，其中，可以通過控制空氣流量來保證爐內(nèi)為還原性氣氛，還原焙燒過程中空氣過剩系數(shù)取值0.8?1.1。具體的，在還原焙燒處理過程中，銅渣中鋅和鉛等金屬元素在高溫的還原環(huán)境下很容易被還原和氣化，并進(jìn)入煙氣而從還原設(shè)備中脫除，然后，鋅、鉛蒸汽在煙氣中再次氧化而成氧化鋅和氧化鉛，從而通過對煙氣的收集就可以得到富含氧化鋅和氧化鉛的二次粉塵。
[0042]8600:破碎處理
[0043]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將上述得到的還原后的球團(tuán)進(jìn)行破碎處理，從而可以得到含有金屬鐵粉和尾渣的混合物。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，對還原后的球團(tuán)進(jìn)行破碎處理的方式并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，可以采用錘式破碎機(jī)對還原后的球團(tuán)進(jìn)行破碎處理，從而可以得到含有金屬鐵粉和尾渣的混合物。
[0044]8700:磁選處理
[0045]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將上述得到的含有金屬鐵和尾渣的混合物進(jìn)行磁選處理，從而可以分別得到金屬鐵粉和尾渣。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，磁選處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，磁選處理可以在磁場強(qiáng)度為800?1200奧斯特下進(jìn)行的。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，此時(shí)的渣鐵混合物，渣鐵已經(jīng)分離的很好，不需要太強(qiáng)的磁場強(qiáng)度就可以將鐵渣分離，而磁場強(qiáng)度過高會(huì)導(dǎo)致選上一些帶有磁性的渣，從而降低鐵品位。該步驟中，具體的，通過磁選處理，可以將含有金屬鐵粉和尾渣的混合物中磁性礦物和非磁性礦物進(jìn)行分離，從而實(shí)現(xiàn)金屬鐵粉和尾潘的分離。
[0046]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法通過在將銅渣進(jìn)行還原焙燒處理之前，預(yù)先將銅渣進(jìn)行氧化焙燒處理，使得銅渣中難還原的鐵橄欖石轉(zhuǎn)化為較易還原的氧化鐵，進(jìn)而可以顯著降低后續(xù)還原焙燒處理的時(shí)間和還原劑的消耗，從而降低處理成本，同時(shí)通過氧化焙燒處理，可以使得銅渣中鐵元素不斷富集，并且使得鐵元素更容易被還原為金屬鐵，從而顯著提高后續(xù)處理過程球團(tuán)金屬化率和金屬鐵回收率，另外，該方法可以實(shí)現(xiàn)鋅與鉛的回收利用，并且鋅和鉛的回收率均可達(dá)90%以上。
[0047]如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法可以具有選自下列的優(yōu)點(diǎn)至少之一:
[0048]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法可以解決銅冶煉過程中大量產(chǎn)生的銅渣固廢所造成的占用土地和污染環(huán)境等問題，很好的將銅渣中的多金屬元素綜合回收，拓寬了鐵、銅、鋅、鉛等礦產(chǎn)資源的來源，減少了對原始礦產(chǎn)資源的消耗，提高了資源利用率，實(shí)現(xiàn)了銅冶煉的清潔生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展；
[0049]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法可以解決傳統(tǒng)技術(shù)及現(xiàn)有工藝難以將銅渣中的鐵橄欖石難還原，鐵橄欖石還原需要高溫，而銅渣中含有低熔點(diǎn)物質(zhì)導(dǎo)致銅渣高溫下熔化的矛盾，同時(shí)可以解決鐵難以富集的問題，可將鐵還原為品位達(dá)94%的鐵，并且鐵回收率可達(dá)92% ；
[0050]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法可以解決銅渣中有價(jià)元素的綜合回收利用問題，使得銅渣中的鋅、鉛等金屬元素都能得以富集和有效分離，鋅回收率達(dá)97.7%，鉛回收率達(dá)97.2%，同時(shí)，煙氣除塵灰收集所得2=0品位可達(dá)65%以上，并且具有很高市場價(jià)值。
[0051]下面參考具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。
[0052]實(shí)施例1
[0053]銅禮:成分:39.12界 1:% 的丁？6、0? 36界 1:% 的 53界 1:% 的 2=以及 0.46界 1:% 的？！3 ；
[0054]分離步驟:采用銅渣重量10%的淀粉溶液作為粘結(jié)劑與銅渣混合均勻后造球，得到粒徑的銅渣球團(tuán)，將銅渣球團(tuán)烘干后送入轉(zhuǎn)底爐內(nèi)在氧化性氣氛下，在850攝氏度下進(jìn)行氧化焙燒處理25分鐘，得到經(jīng)過氧化焙燒處理的銅渣球團(tuán)，其中，轉(zhuǎn)底爐燃燒器燃料為天然氣，空氣過剩系數(shù)取1.3，爐內(nèi)富余氧氣，接著將經(jīng)過氧化焙燒處理的銅渣球團(tuán)作為母球進(jìn)行造球，外面包裹還原煤、石灰石和膨潤土混合料(混合料成分質(zhì)量比例為還原劑:石灰石:膨潤土 = 100:40:20),其中，還原劑固定碳含量為65被％，石灰石中0^0含量為90#%，得到粒徑為8皿的球團(tuán)物料，接著將球團(tuán)物料烘干后送入轉(zhuǎn)底爐內(nèi)在還原性氣氛下，在溫度12001進(jìn)行還原焙燒35分鐘，得到還原后的球團(tuán)和含有氧化鋅和氧化鉛的煙氣，其中，轉(zhuǎn)底爐燃燒器燃料為天然氣，空氣系數(shù)取1.1，爐內(nèi)不含氧氣，然后將還原后的球團(tuán)冷卻后進(jìn)行破碎處理，得到含有金屬鐵和尾渣的混合物，然后將所得到的含有金屬鐵粉和尾渣的混合物在磁場強(qiáng)度為800奧斯特的條件下進(jìn)行磁選處理，從而可以分別獲得金屬鐵粉和尾渣，其中金屬鐵含量為94.15被％，鐵回收率92.22%，收集到的氧化鋅粉2=0含量67.5被％，鋅回收率91 %，收集到的氧化鉛粉？130含量為5.5被%，鉛回收率為92 %。
[0055]實(shí)施例2
[0056]銅渣成分:同實(shí)施例1 ；
[0057]分離步驟:采用銅渣重量10%的淀粉溶液作為粘結(jié)劑與銅渣混合均勻后造球，得到粒徑的銅渣球團(tuán)，將銅渣球團(tuán)烘干后送入轉(zhuǎn)底爐內(nèi)在氧化性氣氛下，在700攝氏度下進(jìn)行氧化焙燒處理35分鐘，得到經(jīng)過氧化焙燒處理的銅渣球團(tuán)，其中，轉(zhuǎn)底爐燃燒器燃料為天然氣，空氣過剩系數(shù)取1.5，爐內(nèi)富余氧氣，接著將經(jīng)過氧化焙燒處理的銅渣球團(tuán)作為母球進(jìn)行造球，外面包裹還原煤、石灰石和膨潤土混合料(混合料成分質(zhì)量比例為還原劑:石灰石:膨潤土 = 100:40:20),其中，還原劑固定碳含量為63被％，石灰石中0^0含量為90#%，得到粒徑為9皿的球團(tuán)物料，接著將球團(tuán)物料烘干后送入轉(zhuǎn)底爐內(nèi)在還原性氣氛下，在溫度12501進(jìn)行還原焙燒處理30分鐘，得到還原后的球團(tuán)和含有氧化鋅和氧化鉛的煙氣，其中，轉(zhuǎn)底爐燃燒器燃料為天然氣，空氣過剩系數(shù)取1.0，爐內(nèi)不含氧氣，然后將還原后的球團(tuán)冷卻后進(jìn)行破碎干處理，得到含有金屬鐵和尾渣的混合物，然后將所得到的含有金屬鐵粉和尾渣的混合物在磁場強(qiáng)度為800奧斯特的條件下進(jìn)行磁選處理，從而可以獲得金屬鐵粉和尾渣，其中金屬鐵含量為95.15被％，鐵回收率92.01 %，收集到的氧化鋅粉2=0含量68.21被％，鋅回收率91 %，收集到的氧化鉛粉？60含量為5.25被％，鉛回收率為 91%。
[0058]實(shí)施例3
[0059]銅渣成分:同實(shí)施例1 ；
[0060]分離步驟:采用銅渣重量10%的淀粉溶液作為粘結(jié)劑與銅渣混合均勻后造球，得到粒徑的銅渣球團(tuán)，將銅渣球團(tuán)烘干后送入轉(zhuǎn)底爐內(nèi)在氧化性氣氛下，在700攝氏度下進(jìn)行氧化焙燒處理35分鐘，得到經(jīng)過氧化焙燒處理的銅渣球團(tuán)，其中，轉(zhuǎn)底爐燃燒器燃料為天然氣，空氣過剩系數(shù)取2.0，爐內(nèi)富余氧氣，接著將經(jīng)過氧化焙燒處理的銅渣球團(tuán)作為母球進(jìn)行造球，外面包裹還原煤、石灰石和膨潤土混合料(混合料成分質(zhì)量比例為還原劑:石灰石:膨潤土 = 100:40:20),其中，還原劑固定碳含量為65被％，石灰石中0^0含量為90#%，得到粒徑為7皿的球團(tuán)物料，接著將球團(tuán)物料烘干后送入轉(zhuǎn)底爐內(nèi)在還原性氣氛下，在溫度12501進(jìn)行還原焙燒處理30分鐘，得到還原后的球團(tuán)和含有氧化鋅和氧化鉛的煙氣，其中，轉(zhuǎn)底爐燃燒器燃料為天然氣，空氣系數(shù)取0.9，爐內(nèi)不含氧氣，然后將還原后的球團(tuán)冷卻后進(jìn)行破碎干處理，得到含有金屬鐵和尾渣的混合物，然后將所得到的含有金屬鐵粉和尾渣的混合物在磁場強(qiáng)度為1200奧斯特的條件下進(jìn)行磁選處理，從而可以獲得金屬鐵粉和尾渣，其中金屬鐵含量為94.97被％，鐵回收率92.15%，收集到的氧化鋅粉2110含量70.21被％，鋅回收率92%，收集到的氧化鉛粉含量為5.29被%，鉛回收率為91%。
[0061]實(shí)施例4
[0062]銅渣成分:同實(shí)施例1 ；
[0063]分離步驟:采用銅渣重量10%的淀粉溶液作為粘結(jié)劑與銅渣混合均勻后造球，得到粒徑的銅渣球團(tuán)，將銅渣球團(tuán)烘干后送入轉(zhuǎn)底爐內(nèi)在氧化性氣氛下，在750攝氏度下進(jìn)行氧化焙燒處理30分鐘，得到經(jīng)過氧化焙燒處理的銅渣球團(tuán)，其中，轉(zhuǎn)底爐燃燒器燃料為天然氣，空氣過剩系數(shù)取2.0，爐內(nèi)富余氧氣，接著將經(jīng)過氧化焙燒處理的銅渣球團(tuán)作為母球進(jìn)行造球，外面包裹還原煤、石灰石和膨潤土混合料(混合料成分質(zhì)量比例為還原劑:石灰石:膨潤土 = 100:40:20),其中，還原劑固定碳含量為78被％，石灰石中0^0含量為90#%，得到粒徑為6皿的球團(tuán)物料，接著將球團(tuán)物料烘干后送入轉(zhuǎn)底爐內(nèi)在還原性氣氛下，在溫度12501進(jìn)行還原焙燒處理25分鐘，得到還原后的球團(tuán)和含有氧化鋅和氧化鉛的煙氣，其中，轉(zhuǎn)底爐燃燒器燃料為天然氣，空氣系數(shù)取0.9，爐內(nèi)不含氧氣，然后將還原后的球團(tuán)冷卻后進(jìn)行破碎干處理，得到含有金屬鐵和尾渣的混合物，然后將所得到的含有金屬鐵粉和尾渣的混合物在磁場強(qiáng)度為1200奧斯特的條件下進(jìn)行磁選處理，從而可以獲得金屬鐵粉和尾渣，其中金屬鐵含量為95.52被％，鐵回收率92.37%，收集到的氧化鋅粉2110含量70.38被％，鋅回收率92 %，收集到的氧化鉛粉？60含量為5.20被%，鉛回收率為91%。
[0064]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0065]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法，所述有價(jià)金屬包括鐵、鋅和鉛中的至少一種，其特征在于，所述方法包括: (1)將所述銅渣與粘結(jié)劑進(jìn)行第一混合造球，以便得到銅渣球團(tuán)； (2)將所述銅渣球團(tuán)進(jìn)行干燥處理，以便得到經(jīng)過干燥處理的銅渣球團(tuán)； (3)將所述經(jīng)過干燥處理的銅渣球團(tuán)進(jìn)行氧化焙燒處理，以便將所述銅渣中的鐵橄欖石轉(zhuǎn)化為氧化鐵； (4)將經(jīng)過所述氧化焙燒處理的銅渣球團(tuán)與含有還原劑、添加劑和粘結(jié)劑的混合料進(jìn)行第二混合造球，以便得到球團(tuán)物料； (5)將所述球團(tuán)物料進(jìn)行還原焙燒處理，以便得到還原后的球團(tuán)以及含有氧化鋅和氧化鉛的煙氣； (6)將所述還原后的球團(tuán)進(jìn)行破碎處理，以便得到含有金屬鐵粉和尾渣的混合物；以及 (7)將所述含有金屬鐵和尾渣的混合物進(jìn)行磁選處理，以便分別得到金屬鐵粉和尾渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述銅渣球團(tuán)的粒徑為3?6毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述氧化焙燒處理是在700?900攝氏度下進(jìn)行20?50分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述氧化焙燒處理是通過調(diào)節(jié)空氣流量控制爐內(nèi)為氧化性氣氛，其中，空氣過剩系數(shù)為1.2 ?2.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述混合料中，所述還原劑、所述添加劑和所述粘結(jié)劑質(zhì)量比為100:20?50:10?30。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述還原劑中固定碳含量高于60wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法，其特征在于，所述球團(tuán)物料的粒徑為6?12毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法，其特征在于，在步驟(5)中，所述還原焙燒處理是在1100?1300攝氏度下進(jìn)行15?40分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銅渣中分離有價(jià)金屬的方法，其特征在于，在步驟(5)中，所述還原焙燒處理是通過調(diào)節(jié)空氣流量控制爐內(nèi)為氧化性氣氛，其中，空氣過剩系數(shù)為.0.8?1.1。
【文檔編號(hào)】C22B13/00GK104404260SQ201410682920
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】吳道洪, 王敏, 曹志成, 任中山, 王欣, 薛遜 申請人:北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司