一種用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法
【專利摘要】一種用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，包括如下步驟：1）取窯渣適量，水分要求小于8％，粒度要求在4mm～100mm；2）取銅物料76.8～86.5％，窯渣4.7～12.0％、熔劑6.2～6.9％、焦炭8.7～9.3%四種物料，以料批為單位分層進入銅鼓風(fēng)爐中熔煉；3）密閉銅鼓風(fēng)爐熔煉；4）窯渣、銅物料、熔劑經(jīng)銅鼓風(fēng)爐熔煉后得到含金銀冰銅、煙塵和水淬渣；回收含金銀冰銅中的有價元素金、銀和銅后，含金銀冰銅直接作為吹煉銅的原料；回收煙塵中的有價元素鉛后，煙塵直接作為煉鉛的原料；水淬渣對外銷售應(yīng)用于其他行業(yè)。本發(fā)明工藝簡單，熔煉成本低，無腐蝕，窯渣中的固定碳利用率高達98%以上，Cu回收率在65%以上，Ag回收率在90%以上，Au回收率在96%以上。
【專利說明】一種用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬冶煉【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]窯渣是酸浸渣配入占其重量45%~55%的焦粉，在揮發(fā)窯中經(jīng)1100~1300°C的高溫還原揮發(fā)鋅、鉛、鎘、銦等金屬后水淬而成的。由于產(chǎn)出的窯渣通常含有較高的銅、鉛、鋅、金、銀等有價金屬元素，因此有必要對窯渣進行處理，以有效富集回收上述有價金屬。窯渣處理工藝分為化學(xué)冶煉方法和物理分選法，化學(xué)冶煉又分為濕法和火法。濕法有鹽酸浸出法、離析-浮選法、細菌浸出法等；火法有選礦-氯化焙燒法、浸沒熔煉法、氯化-硫酸化焙燒法、燒結(jié)-鼓風(fēng)爐法、 基夫賽特法等。物理分選法有磁選-篩分-風(fēng)選法和破碎-球磨-磁選-重選法。
[0003]現(xiàn)有的窯渣處理方法主要采用燒結(jié)-鼓風(fēng)爐法、基夫賽特法、磁選-篩分-風(fēng)選法和破碎-球磨-磁選-重選法。
[0004]燒結(jié)-鼓風(fēng)爐法是先在窯渣中加入鉛精礦或黃鐵礦進行燒結(jié)，再用鼓風(fēng)爐在熔煉過程中形成的粗鉛或冰銅來捕集銅、金、銀。其缺點是產(chǎn)出的冰銅品位低，需連續(xù)富集兩次以上，工藝冗長，設(shè)備龐大，增加渣量，造成銅、銀損失；窯渣中的碳在燒結(jié)中消耗，鼓風(fēng)爐熔煉時又需補加17%的焦炭，能耗大；處理流程中砷、硫污染環(huán)境；稀散金屬未得到有效富集回收；經(jīng)濟效果不理想。
[0005]哈薩克斯坦在基夫賽特爐直接煉鉛過程中，用窯渣代替焦炭，設(shè)計焦炭消耗為36kg/t爐料，改為窯渣后，焦炭消耗為零，窯渣的搭配消耗量為2~3.5萬t。雖然窯渣金屬回收率和焦炭利用率很高，但搭配量有限。
[0006]磁選-篩分-風(fēng)選法設(shè)備故障多，動力消耗大，粉塵污染嚴重，產(chǎn)品用途有限。
[0007]破碎-球磨-磁選-重選法很難將有價金屬與鐵分開，即使選鐵分離獲得產(chǎn)物，每種產(chǎn)物中都含有一定量的有價金屬金、銀，不能實現(xiàn)有價金屬的有效富集，并且對固定碳的利用效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種工藝簡單，熔煉成本低，無腐蝕，易于操作的用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，提高窯渣中金、銀、銅的回收率，同時在煙灰中對鉛進行富集，且對固定碳的利用效率高。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，包括如下步驟:
1)取窯渣適量，水分要求小于8%，為質(zhì)量百分比，粒度要求在4mm~IOOmm ；
2)取銅物料76.8~86.5%(優(yōu)選為80~86%)，窯渣4.7~12.0%(優(yōu)選為5.0%~11.0%)、熔劑6.2~6.9%、焦炭8.7~9.3%四種物料，均為質(zhì)量百分比，以料批為單位分層進入銅鼓風(fēng)爐中熔煉；
3)密閉銅鼓風(fēng)爐熔煉，銅鼓風(fēng)爐熔煉的工藝條件為:焦點區(qū)溫度為1200~1300°C(優(yōu)選為1220~1280°C)，鼓風(fēng)量為10000~13000m3/h (優(yōu)選為11000~12000m3/h)，料柱高為2.5~2.7m，熔煉周期為100~150min (優(yōu)選為110~140min)；
4)窯渣、銅物料、熔劑經(jīng)銅鼓風(fēng)爐熔煉后得到含金銀冰銅、煙塵和水淬渣；回收含金銀冰銅中的有價元素金、銀和銅后，含金銀冰銅直接作為吹煉銅的原料；回收煙塵中的有價元素鉛后，煙塵直接作為煉鉛的原料；水淬渣對外銷售應(yīng)用于其他行業(yè)。
[0010]進一步，步驟I)中，所述窯渣的粒度大于IOOmm時，于機械破碎后備用。
[0011]進一步，步驟2)中，所述以料批為單位分層進入銅鼓風(fēng)爐中熔煉是以料批為單位按焦炭一窯洛一銅物料一熔劑的順序分層進入銅鼓風(fēng)爐中熔煉。
[0012]進一步，步驟2)中，所述熔劑為為石灰石。
[0013]進一步，步驟4)中，含金銀冰銅采用煉銅原則流程回收金、銀和銅；煙塵采用布袋收塵的方式回收煙塵中的鉛等有價元素；水淬渣含有鐵、硅和鈣元素，直接作為其他行業(yè)(如生產(chǎn)水泥)的原料。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果:
(1)工藝簡單，易于操作。僅通過配料和熔煉工序就能同時獲得初產(chǎn)品冰銅、水淬渣和煙塵，降低了熔煉成本，實現(xiàn)了有價金屬的高效分離和零排放；
(2)對窯渣適應(yīng)性強。由于對窯渣粒度、水分要求低，可以處理粉料，也可以處理塊料，并允許窯渣成分有一定的波 動；
(3)水淬渣含銅量低。由于熔體過熱度高，銅锍和水淬渣能有效分離；
(4)窯渣的固定碳利用率高。固定碳的利用率高達98%以上。
[0015](5)窯渣中的有價金屬回收率高。Cu回收率在65%以上，Ag回收率在90%以上，Au回收率在96%以上。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的技術(shù)方案不限于所述范圍。
[0017]實施例1
本實施例提供的用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，包括如下步驟:
1)取窯渣(主要組分及質(zhì)量百分比為Cu1.20%, Au 1.80 g/t，Ag 260 g/t，Pb 0.38%，Zn1.93%, Fe 19.10%, SiO2 25.00%, CaO 8.00%, C 12.00%, MgO 1.30%, Al2O3 3.60%,其它 27.46%)280kg/批以作備用，水分小于8%，為質(zhì)量百分比；將窯渣中粒度大于IOOmm的破碎至粒度為80mnT100mm,然后進入配料工序段；
2)取銅物料84.0%，窯渣9.2%、石灰石6.8%三種物料為一批，取焦炭9.0%，以每批料為單位，均為質(zhì)量百分比，按焦炭一窯渣一銅物料一石灰石的順序分層進入銅鼓風(fēng)爐中熔煉；
3)密閉銅鼓風(fēng)爐熔煉，銅鼓風(fēng)爐熔煉的工藝條件為:焦點區(qū)溫度為1250°C，鼓風(fēng)量為IlOOOmVh,料柱高為2.7m，熔煉周期為150min ；
4)窯渣、銅物料、熔劑經(jīng)銅鼓風(fēng)爐熔煉后得到含金銀冰銅、煙塵和水淬渣；采用常規(guī)的煉銅原則流程回收含金銀冰銅中的有價元素金、銀和銅后，含金銀冰銅直接作為吹煉銅的原料；采用布袋收塵的方式回收煙塵中的有價元素鉛后，煙塵直接作為煉鉛的原料；水淬渣含有鐵、硅和鈣元素，對外銷售應(yīng)用于其他行業(yè)。
[0018]其中，含金銀冰銅的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為:Cu 31.31%、Fe 25.79%、S 20.43%、Au 4.2g/t、Ag 992.0g/t、Pb 7.62%、Zn 2.12% ;煙塵的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為:Cu 0.30%、S 5.14%、Ag 80g/t、Pb 35.16%、Zn 2.04%、SiO2 1.36%、CaO 0.30% ;水淬渣的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為 Cu 0.31%、Fe 27.50%、Ag 22g/t、Pb 0.68%、Zn 2.15%、SiO2 33.21%、CaO 11.80%。
[0019]本實施例中，Cu的回收率為74.17%, Ag的回收率為91.53%，Au的回收率為98%，固定碳的利用率為98.54%。
[0020]實施例2
本實施例提供的用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，包括如下步驟:
1)取窯渣(主要組分及質(zhì)量百分比為Cu1.20%, Au 1.80 g/t, Ag 260 g/t, Pb 0.38%，Zn1.93%, Fe 19.10%, SiO2 25.00%, CaO 8.00%, C 12.00%, MgO 1.30%, Al2O3 3.60%,其它 27.46%)300kg/批以作備用，水分小于8%，為質(zhì)量百分比；將窯渣中粒度大于80mm的破碎至粒度為50mm^80mm,然后進入配料工序段；
2)取銅物料86.0%，窯渣7.8%、石灰石6.2%三種物料為一批，取焦炭8.9%，以每批料為單位，均為質(zhì)量百分比，按焦炭一窯渣一銅物料一石灰石的順序分層進入銅鼓風(fēng)爐中熔煉； 3)密閉銅鼓風(fēng)爐熔煉，銅鼓風(fēng)爐熔煉的工藝條件為:焦點區(qū)溫度為1300°C，鼓風(fēng)量為13000m3/h，料柱高為2.5m，熔煉周期為IOOmin ；
4)窯渣、銅物料、熔劑經(jīng)銅鼓風(fēng)爐熔煉后得到含金銀冰銅、煙塵和水淬渣；采用常規(guī)的煉銅原則流程回收含金銀冰銅中的有價元素金、銀和銅后，含金銀冰銅直接作為吹煉銅的原料；采用布袋收塵的方式回收煙塵中的有價元素鉛后，煙塵直接作為煉鉛的原料；水淬渣含有鐵、硅和鈣元素，對外銷售應(yīng)用于其他行業(yè)。
[0021]其中，含金銀冰銅的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為:Cu 30.24%、Fe 27.52%、S 19.43%、Au 4.1 g/t, Ag 982.0g/t、Pb 6.62%、Zn 1.82% ;煙塵的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為:Cu 0.33%、S 5.34%、Ag 84g/t、Pb 36.78%、Zn 2.14%、SiO2 1.26%、CaO 0.31% ;水淬渣的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為 Cu 0.29%、Fe 26.80%、Ag 25g/t、Pb 0.72%、Zn 2.05%、SiO2 34.56%、CaO 10.58%。
[0022]本實施例中，Cu的回收率為75.83%，Ag的回收率為90.38%，Au的回收率為96%，固定碳的利用率為98.43%。
[0023]實施例3
本實施例提供的用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，包括如下步驟:
1)取窯渣(主要組分及質(zhì)量百分比為Cu1.20%, Au 1.80 g/t, Ag 260 g/t, Pb 0.38%，Zn
1.93%, Fe 19.10%, SiO2 25.00%, CaO 8.00%, C 12.00%, MgO 1.30%, Al2O3 3.60%,其它 27.46%)200kg/批以作備用，水分小于8%，為質(zhì)量百分比；將窯渣中粒度大于50mm的破碎至粒度為20mnT50mm,然后進入配料工序段；
2)取銅物料80.0%，窯渣12.0 %、石灰石6.9%三種物料為一批，取焦炭9.3%，以每批料為單位，均為質(zhì)量百分比，按焦炭一窯渣一銅物料一石灰石的順序分層進入銅鼓風(fēng)爐中熔煉；
3)密閉銅鼓風(fēng)爐熔煉，銅鼓風(fēng)爐熔煉的工藝條件為:焦點區(qū)溫度為1200°C，鼓風(fēng)量為12000m3/h，料柱高為2.6m，熔煉周期為140min ；
4)窯渣、銅物料、熔劑經(jīng)銅鼓風(fēng)爐熔煉后得到含金銀冰銅、煙塵和水淬渣；采用常規(guī)的煉銅原則流程回收含金銀冰銅中的有價元素金、銀和銅后，含金銀冰銅直接作為吹煉銅的原料；采用布袋收塵的方式回收煙塵中的有價元素鉛后，煙塵直接作為煉鉛的原料；水淬渣含有鐵、硅和鈣元素，對外銷售應(yīng)用于其他行業(yè)。
[0024]其中，含金銀冰銅的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為:Cu 31.02%、Fe 25.56%、S 20.14%、Au 4.0g/t、Ag 988.0g/t、Pb 6.62%、Zn 1.56% ;煙塵的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為:Cu 0.30%、S 5.02%、Ag 78g/t、Pb 34.22%、Zn 1.46%、SiO2 1.14%、CaO 0.26% ;水淬渣的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為 Cu 0.33%、Fe 27.50%、Ag 26g/t、Pb 0.70%、Zn 2.18%、SiO2 33.64%、CaO 11.40%。
[0025]本實施例中，Cu的回收率為72.5%，Ag的回收率為90.00%, Au的回收率為97%，固定碳的利用率為98.84% 。
【權(quán)利要求】
1.一種用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)取窯渣適量，水分要求小于8%，為質(zhì)量百分比，粒度要求在4mm~IOOmm； 2)取銅物料76.8~86.5%，窯渣4.7~12.0%、熔劑6.2~6.9%、焦炭8.7~9.3%四種物料，均為質(zhì)量百分比，以料批為單位分層進入銅鼓風(fēng)爐中熔煉； 3)密閉銅鼓風(fēng)爐熔煉，銅鼓風(fēng)爐熔煉的工藝條件為:焦點區(qū)溫度為1200~1300°C，鼓風(fēng)量為10000~13000m3/h，料柱高為2.5~2.7m，熔煉周期為100~150min ； 4)窯渣、銅物料、熔劑經(jīng)銅鼓風(fēng)爐熔煉后得到含金銀冰銅、煙塵和水淬渣；回收含金銀冰銅中的有價元素金、銀和銅后，含金銀冰銅直接作為吹煉銅的原料；回收煙塵中的有價元素鉛后，煙塵直接作為煉鉛的原料；水淬渣對外銷售應(yīng)用于其他行業(yè)。
2.如權(quán)利要求1所述用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，其特征在于，步驟I)中，所述窯洛的粒度大于100_時,于機械破碎后備用。
3.如權(quán)利要求1或2所述用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，其特征在于，步驟2)中，所述以料批為單位分層進入銅鼓風(fēng)爐中熔煉是以料批為單位按焦炭一窯渣一銅物料一熔劑的順序分層進入銅鼓風(fēng)爐中熔煉。
4.如權(quán)利要求1或2所述用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，其特征在于，步驟2)中，所述熔劑為石灰石。
5.如權(quán)利要求3所述用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，其特征在于，步驟2)中，所述熔劑為石灰石。
6.如權(quán)利要求1或2所述用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，其特征在于，步驟3)中，所述銅鼓風(fēng)爐熔煉的焦點區(qū)溫度為1220~1280°C。
7.如權(quán)利要求5所述用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，其特征在于，步驟3)中，所述銅鼓風(fēng)爐熔煉的焦點區(qū)溫度為1220~1280°C。
8.如權(quán)利要求1或2所述用銅鼓風(fēng)爐搭配處理窯渣的方法，其特征在于，步驟4)中，所述煙塵中的有價元素鉛采用布袋收塵的方式回收。
【文檔編號】C22B7/04GK104004918SQ201410183261
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】張應(yīng) , 楊朝暉 申請人:湖南水口山有色金屬集團有限公司