本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體地，涉及一種處理銅渣的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

煉銅工業(yè)生產(chǎn)出的銅渣中含有銅、鐵、鈷、鋅和鉛等有價金屬，其中銅最高含量可以達(dá)到5％，并且其中的鐵含量也較高。在后續(xù)還原過程中，銅渣中的含銅物相(硫化銅、硫酸銅和氧化銅)均能發(fā)生分解或是還原反應(yīng)生成金屬銅并進(jìn)入鐵相，最終得到含銅的鐵產(chǎn)品。由于鐵產(chǎn)品主要用于煉鋼工序，cu在氧化精煉過程中，會形成低熔點(diǎn)的化合物，并聚集在晶界上，導(dǎo)致鋼材產(chǎn)生熱脆。因此如何降低鐵產(chǎn)品的銅含量對于該產(chǎn)品的應(yīng)用具有重要意義。

現(xiàn)有的從銅渣中提取銅的方法，存在處理時間長、對環(huán)境污染大等問題，迫切需要提供一種環(huán)保且效益高的處理銅渣的工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種處理銅渣的系統(tǒng)及方法，采用熱態(tài)熔融銅渣進(jìn)行還原、脫銅和脫硫反應(yīng)，最終可獲得脫銅脫硫的鐵產(chǎn)品和含銅渣。

本發(fā)明提供的處理銅渣的系統(tǒng)，包括脫銅脫硫裝置、水淬裝置、破碎裝置、成型裝置和蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置；

所述脫銅脫硫裝置設(shè)有熱態(tài)熔融銅渣入口、還原劑入口、添加劑入口、脫銅劑入口、脫硫劑入口、噴吹氣體入口、熱態(tài)含銅渣出口、脫銅脫硫鐵水出口和脫硫渣出口；

所述水淬裝置設(shè)有熱態(tài)含銅渣入口和冷卻含銅渣出口，所述熱態(tài)含銅渣入口與所述脫銅脫硫裝置的熱態(tài)含銅渣出口相連；

所述破碎裝置設(shè)有冷卻含銅渣入口和磨細(xì)含銅渣出口，所述冷卻含銅渣入口與所述水淬裝置的冷卻含銅渣出口相連；

所述成型裝置設(shè)有磨細(xì)含銅渣入口、粉煤灰入口、生石灰入口、激發(fā)劑入口和壓制磚出口，所述磨細(xì)含銅渣入口與所述破碎裝置的磨細(xì)含銅渣出口相連；

所述蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置設(shè)有壓制磚入口和蒸壓磚出口，所述壓制磚入口與所述成型裝置的壓制磚出口相連。

優(yōu)選地，所述脫銅脫硫裝置為保溫熔渣包；

所述保溫熔渣包設(shè)有還原脫銅區(qū)和脫硫區(qū)，所述熱態(tài)熔融銅渣入口、所述還原劑入口、所述添加劑入口、所述脫銅劑入口和所述熱態(tài)含銅渣出口設(shè)置在所述還原脫銅區(qū)上，所述脫硫劑入口、所述噴吹氣體入口、所述脫銅脫硫鐵水出口和所述脫硫渣出口設(shè)置在所述脫硫區(qū)上；

所述還原脫銅區(qū)還設(shè)有脫銅鐵水出口，所述脫硫區(qū)還設(shè)有脫銅鐵水入口，所述脫銅鐵水入口與所述脫銅鐵水出口相連；

所述保溫熔渣包內(nèi)襯保溫材料，所述噴吹氣體入口設(shè)置在所述保溫熔渣包的底部。

本發(fā)明提供的利用上述系統(tǒng)處理銅渣的方法，包括如下步驟：

將熱態(tài)熔融銅渣、還原劑和添加劑送入所述脫銅脫硫裝置中進(jìn)行還原反應(yīng)，獲得渣鐵混合物；

往所述渣鐵混合物加入脫銅劑進(jìn)行脫銅反應(yīng)，獲得脫銅鐵水和熱態(tài)含銅渣；

往所述脫銅鐵水中加入脫硫劑進(jìn)行脫硫反應(yīng)，獲得脫銅脫硫鐵水和脫硫渣；

將所述熱態(tài)含銅渣送入所述水淬裝置進(jìn)行水淬，獲得冷卻含銅渣；

將所述冷卻含銅渣送入所述破碎裝置破碎磨細(xì)，獲得磨細(xì)含銅渣；

將所述磨細(xì)含銅渣、粉煤灰、生石灰和激發(fā)劑送入所述成型裝置進(jìn)行成型，獲得壓制磚；

將所述壓制磚送入所述蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)，獲得蒸壓磚。

優(yōu)選地，所述還原劑的固定碳含量≥70wt％，粒度1mm～3mm。

優(yōu)選地，所述添加劑為石灰石，cao含量≥50wt％。

優(yōu)選地，所述渣鐵混合物中cao與sio2的質(zhì)量比為(0.25～0.38)。

優(yōu)選地，所述脫銅劑為fes與na2s的混合物，所述fes與所述na2s的配比為1:1～7:3。所述脫銅劑的加入量為所述渣鐵混合物質(zhì)量的15％～30％。

優(yōu)選地，所述激發(fā)劑包括硅酸鈉、氫氧化鈉。

優(yōu)選地，所述磨細(xì)含銅渣、所述粉煤灰、所述生石灰、所述激發(fā)劑的質(zhì)量比為(70～80)：(15～16)：(3～13)：(1～2)。

優(yōu)選地，所述脫硫劑為金屬鎂、生石灰、電石粉中的一種或多種的混合物。

優(yōu)選地，所述脫銅反應(yīng)的溫度為1450℃～1550℃。

優(yōu)選地，所述還原反應(yīng)的時間為15min～30min。所述脫銅反應(yīng)的時間為20min～40min。所述脫硫反應(yīng)的時間為30min～45min。

本發(fā)明提供的工藝，處理時間短，工藝流程簡單，制得的鐵水的含銅量和含硫量低，鐵產(chǎn)品可作為煉鋼原料。

本發(fā)明將含銅渣制備成蒸壓磚，不僅解決了環(huán)境問題，還能取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的一種處理銅渣的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的一種處理銅渣的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案以及其各個方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說明的目的，而不是對本發(fā)明的限制。

如圖1所示，本發(fā)明提供的處理銅渣的系統(tǒng)包括：銅脫硫裝置1、水淬裝置2、破碎裝置3、成型裝置4和蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置5。

脫銅脫硫裝置1設(shè)有熱態(tài)熔融銅渣入口、還原劑入口、添加劑入口、脫銅劑入口、脫硫劑入口、噴吹氣體入口、熱態(tài)含銅渣出口、脫銅脫硫鐵水出口和脫硫渣出口。

圖1所示的脫銅脫硫裝置1為保溫包，其設(shè)有還原脫銅區(qū)101和脫硫區(qū)102。熱態(tài)熔融銅渣入口、還原劑入口、添加劑入口、脫銅劑入口和熱態(tài)含銅渣出口設(shè)置在還原脫銅區(qū)101上，脫硫劑入口、噴吹氣體入口、脫銅脫硫鐵水出口和脫硫渣出口設(shè)置在脫硫區(qū)102上。

還原脫銅區(qū)101還設(shè)有脫銅鐵水出口，脫硫區(qū)102還設(shè)有脫銅鐵水入口，脫銅鐵水入口與脫銅鐵水出口相連。

保溫熔渣包內(nèi)襯保溫材料，噴吹氣體入口設(shè)置在保溫熔渣包的底部。

噴吹氣體入口用于往保溫熔渣包中吹入氣體，使得物料反應(yīng)更加均勻，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，噴吹氣體入口與一個或多個氣體噴吹裝置相連。

熱態(tài)熔融銅渣自身帶有一定熱量，熱態(tài)熔融銅渣在保溫熔渣包里完成還原、脫銅、脫硫的過程，保溫熔渣包的保溫性好，不用再額外補(bǔ)充熱量，就能得到脫銅脫硫的鐵水。當(dāng)然，脫銅脫硫裝置1也可以為其他裝置，例如采用外部供熱以維持溫度，只要能實(shí)現(xiàn)熱態(tài)熔融銅渣還原、脫銅、脫硫即可。

水淬裝置2用于冷卻熱態(tài)含銅渣，設(shè)有熱態(tài)含銅渣入口和冷卻含銅渣出口，熱態(tài)含銅渣入口與脫銅脫硫裝置1的熱態(tài)含銅渣出口相連。

破碎裝置3用于破碎含銅渣，設(shè)有冷卻含銅渣入口和磨細(xì)含銅渣出口，冷卻含銅渣入口與水淬裝置2的冷卻含銅渣出口相連。

成型裝置4用于制備壓制磚，設(shè)有磨細(xì)含銅渣入口、粉煤灰入口、生石灰入口、激發(fā)劑入口和壓制磚出口，磨細(xì)含銅渣入口與破碎裝置3的磨細(xì)含銅渣出口相連；

蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置5用于制備蒸壓磚，設(shè)有壓制磚入口和蒸壓磚出口，壓制磚入口與成型裝置4的壓制磚出口相連。

如圖2所示，本發(fā)明提供的利用上述系統(tǒng)處理銅渣的方法，包括如下步驟：

將熱態(tài)熔融銅渣、還原劑和添加劑送入脫銅脫硫裝置1中進(jìn)行還原反應(yīng)，獲得渣鐵混合物；

往渣鐵混合物加入脫銅劑進(jìn)行脫銅反應(yīng)，獲得脫銅鐵水和熱態(tài)含銅渣；

往脫銅鐵水中加入脫硫劑進(jìn)行脫硫反應(yīng)，獲得脫銅脫硫鐵水和脫硫渣；

將熱態(tài)含銅渣送入水淬裝置2進(jìn)行水淬，獲得冷卻含銅渣；

將冷卻含銅渣送入破碎裝置3破碎磨細(xì)，獲得磨細(xì)含銅渣；

將磨細(xì)含銅渣、粉煤灰、生石灰和激發(fā)劑送入成型裝置4進(jìn)行成型，獲得壓制磚；

將壓制磚送入蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置5進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)，獲得蒸壓磚。

本發(fā)明采用熱態(tài)銅渣進(jìn)行還原、脫銅、脫硫。冷卻態(tài)銅渣中的鐵以鐵硅酸鹽的形式存在，二者不易發(fā)生解離，而熱態(tài)熔融銅渣中的鐵硅酸鹽已經(jīng)解離成可自由運(yùn)動的鐵離子及硅酸鹽群居態(tài)組，還原難度降低。這些鐵離子以及銅離子被還原劑還原成金屬。當(dāng)還原反應(yīng)完成后，上述渣鐵混合物的溫度有一定程度的下降，向其中加入一定量的脫銅劑，繼續(xù)反應(yīng)一段時間，以完成脫銅，獲得脫銅鐵水和含銅渣。當(dāng)脫銅反應(yīng)結(jié)束后，將含銅渣從保溫包中取出，經(jīng)水淬、破碎磨細(xì)、加入蒸壓磚制備添加劑、成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)等步驟獲得蒸壓磚；而脫銅鐵水繼續(xù)在保溫包中加入脫硫劑進(jìn)行脫硫反應(yīng)，最終獲得脫硫脫銅鐵水和脫硫渣。

在脫硫反應(yīng)中，惰性氣體通過噴吹氣體入口吹入保溫包，攪動鐵水，使得鐵水和加入的脫硫劑充分接觸，加強(qiáng)脫硫效果。

還原劑主要是用于還原金屬離子。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，原劑的固定碳含量≥70wt％，粒度1mm～3mm。如果固定碳含量過低，加入量增加。如果還原劑粒度過小，在加入過程中還沒有與金屬離子接觸就燃燒，無法起到還原的作用；如果還原劑粒度過大，金屬離子無法與還原劑充分接觸，影響還原效果。

還原劑的加入量根據(jù)熱態(tài)銅渣中鐵元素和銅元素的含量決定，使其將鐵元素和銅元素完全還原后，仍使得物料中的碳含量達(dá)到5％以上。這是由于在后續(xù)脫銅反應(yīng)中，較高的碳含量會促進(jìn)脫銅反應(yīng)的進(jìn)行，有利于提高脫銅率，因此需要保證還原后的物料中需要一定量的碳含量。

本發(fā)明加入添加劑的目的是為了促進(jìn)還原反應(yīng)。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，添加劑為石灰石，其cao含量≥50wt％。石灰石的加入有利于降低熱態(tài)銅渣的粘度，促進(jìn)還原。石灰石的加入量與加入后體系中的cao/sio2的比值有關(guān)，渣鐵混合物中cao與sio2的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.25～0.38)。如果堿度過小，起不到效果；如果堿度過大，由feo-sio2-cao三元相圖可知，熱態(tài)熔融渣中會產(chǎn)生大量熔點(diǎn)較高的casio4(正硅酸鈣)，使銅渣的粘度變大，惡化銅渣顆粒和還原劑之間的接觸條件，影響還原效果。

還原過程中，熱態(tài)銅渣中的鐵、銅離子被還原生成液態(tài)合金，若還原時間過短，還原反應(yīng)沒有充分進(jìn)行；如果時間過長，反應(yīng)已充分進(jìn)行，將浪費(fèi)熱量。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，還原反應(yīng)的時間為15min～30min。

在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，脫銅劑為fes與na2s的混合物，fes與na2s的配比為1:1～7:3。若fes加入量過少，則無法與銅發(fā)生充分反應(yīng)，影響脫銅效果；na2s的加入可以提高銅在熔渣中的分配比，加入量過少會降低脫銅效果。

在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，脫銅劑的加入量為渣鐵混合物質(zhì)量的15％～30％。若加入量過少，無法達(dá)到脫銅效果；若加入量過多，不僅是對物料的浪費(fèi)，同時也會加大渣量。

脫銅的主要機(jī)理是硫化亞鐵與鐵水中銅元素進(jìn)行反應(yīng)，硫化亞鐵脫銅反應(yīng)如下：

2[cu]+(fes)＝[fe]+(cu2s)

δg＝3723.5-12.24t(jmol)

生成的硫化亞銅比硫化亞鐵更加穩(wěn)定，高溫下硫化亞銅也能穩(wěn)定存在。因此硫化亞鐵用來做含銅鐵水的脫銅劑，在熔化狀態(tài)下與含銅鐵水中的銅元素發(fā)生反應(yīng)生成cu2s并進(jìn)入渣中，由于鐵和渣存在明顯的密度差異，因此通過鐵-渣分離即可達(dá)到脫銅的目的，獲得脫銅鐵水和含銅渣。

雖然硫化亞鐵與銅的反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)，溫度高有利于反應(yīng)進(jìn)行；但是高溫下fes的揮發(fā)性增加，影響脫銅效果。由于銅渣中低熔點(diǎn)物質(zhì)的存在，使得待熔分物料可以在較低溫度下熔化。經(jīng)過還原后，體系的溫度大概在1450℃～1550℃，非常適合進(jìn)行脫銅反應(yīng)。

脫銅時間過短，脫銅反應(yīng)無法充分進(jìn)行；若時間過長，反應(yīng)已經(jīng)充分進(jìn)行，則會增加能耗。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，脫銅時間為20min～40min。

在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，脫硫劑為金屬鎂、生石灰、電石粉中的一種或多種的混合物。脫硫劑的加入量由脫銅鐵水中s的含量決定。

脫硫的主要機(jī)理是金屬鎂及cao與鐵水中的s發(fā)生反應(yīng)，生成相對穩(wěn)定的mgs和cas，形成渣相，通過渣鐵分離達(dá)到脫硫的目的，同時脫硫反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，有利于保溫，具體反應(yīng)式如下：

mg(g)+[s]＝mgs(s)

cao(s)+[s]＝cas(s)+[o]

由于在鐵水脫硫的范圍內(nèi)，cas比mgs更加穩(wěn)定，因此當(dāng)體系中同時存在mg和cao時，將會發(fā)生如下反應(yīng)：

cao(s)+[s]＝cas(s)+[o]

mg(g)＝[mg]

[mg]+[o]＝mgo(s)

mgs(s)+cao(s)＝cas(s)+mgo(s)

在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，脫硫反應(yīng)的時間為35min～40min。

最終脫硫產(chǎn)物為cas和脫銅脫硫鐵水。

含銅渣經(jīng)過水淬冷卻后破碎，然后與粉煤灰、生石灰和激發(fā)劑一起制備壓制磚。本發(fā)明使用的激發(fā)劑包括硅酸鈉、氫氧化鈉。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，磨細(xì)含銅渣、粉煤灰、生石灰、激發(fā)劑的質(zhì)量比為(70～80)：(15～16)：(3～13)：(1～2)。

下面參考具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行說明。下述實(shí)施例中所取工藝條件數(shù)值均為示例性的，其可取數(shù)值范圍如前述發(fā)明內(nèi)容中所示。下述實(shí)施例所用的檢測方法均為本行業(yè)常規(guī)的檢測方法。

實(shí)施例1

本實(shí)施例使用的熱態(tài)熔融銅渣的tfe含量38.10wt％，feo含量42.74wt％，cu含量0.69wt％，s含量0.76wt％，cao含量3.31wt％，sio2含量38.04wt％。還原劑的固定碳含量76.85wt％，粒度1～3mm。添加劑為石灰石，其cao含量為50wt％，粒度為3mm。激發(fā)劑選用硅酸鈉。脫硫劑選用生石灰。

本實(shí)施例采用圖1所示的系統(tǒng)及圖2所示的工藝流程處理熱態(tài)熔融銅渣，具體如下：

首先，將約1600℃的熱態(tài)熔融銅渣倒入保溫熔渣包1的還原脫銅區(qū)101中。向熱態(tài)銅渣中加入還原劑和石灰石顆粒，其質(zhì)量比為100:20:21。金屬元素還原后，得到的渣鐵混合物中碳含量約5wt％，cao/sio2的比值為0.37。還原時間為15min。

當(dāng)還原反應(yīng)結(jié)束后，往還原脫銅區(qū)101中加入脫銅劑進(jìn)行脫銅反應(yīng)。脫銅劑選用fes與na2s質(zhì)量比為1:1的混合物，加入量為渣鐵混合物質(zhì)量的30％，盡管物質(zhì)存放于保溫包中，但是依然會出現(xiàn)溫降，使得脫銅反應(yīng)的溫度為1450℃，脫銅反應(yīng)時間40min。脫銅反應(yīng)結(jié)束后，獲得脫銅鐵水和熱態(tài)含銅渣。

將熱態(tài)含銅渣依次送入水淬裝置2、破碎裝置3中進(jìn)行水淬冷卻、破碎磨細(xì)后，與粉煤灰、生石灰、一同在成型裝置4中，按照80：16：3：1的比例混合均勻，再加入適量水?dāng)嚢?，靜置物料3h進(jìn)行熟化消解，熟化后的物料在85t壓力下壓制成型。然后將磚坯靜置3h后送入蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置5中蒸壓，蒸壓制度為：升溫2h，恒溫4h，恒溫溫度175℃，恒溫壓力0.85mpa，降溫2h，然后出釜獲得蒸壓磚。

往脫硫區(qū)102中加入脫硫劑，脫銅鐵水發(fā)生脫硫反應(yīng)，脫硫劑的加入量由鐵水的s含量決定，使其ca:s的摩爾比為1.5，通過保溫包底部的氣體噴吹裝置鼓入氮?dú)?，攪動鐵水使其與脫硫劑充分接觸。脫硫時間為30min。脫硫結(jié)束后，最終產(chǎn)品鐵水的鐵品位為95.42％，cu含量為0.03wt％，s含量為0.07wt％。

實(shí)施例2

本實(shí)施例使用的熱態(tài)熔融銅渣的tfe含量40.85wt％，feo含量43.83wt％，cu含量1.37wt％，s含量0.62wt％，cao含量3.58wt％，sio2含量30.61wt％。還原劑的固定碳含量81.35wt％，粒度1～3mm。添加劑為石灰石，其cao含量為50.05wt％，粒度為3mm。激發(fā)劑選用氫氧化鈉。脫硫劑選用金屬鎂和電石粉的混合物，其中金屬鎂與電石粉的質(zhì)量比為3：7。

本實(shí)施例采用圖1所示的系統(tǒng)及圖2所示的工藝流程處理熱態(tài)熔融銅渣，具體如下：

首先，將約1600℃的熱態(tài)熔融銅渣倒入保溫熔渣包1的還原脫銅區(qū)101中。向熱態(tài)銅渣中加入還原劑和石灰石顆粒，其質(zhì)量比為100:18:10。金屬元素還原后，得到的渣鐵混合物中碳含量約5.7wt％，cao/sio2的比值為0.28。還原時間為22min。

當(dāng)還原反應(yīng)結(jié)束后，往還原脫銅區(qū)101中加入脫銅劑進(jìn)行脫銅反應(yīng)。脫銅劑選用fes與na2s質(zhì)量比為6:4的混合物，加入量為渣鐵混合物質(zhì)量的22％，盡管物質(zhì)存放于保溫包中，但是依然會出現(xiàn)溫降，使得脫銅反應(yīng)的溫度為1500℃，脫銅反應(yīng)時間30min。脫銅反應(yīng)結(jié)束后，獲得脫銅鐵水和熱態(tài)含銅渣。

將熱態(tài)含銅渣依次送入水淬裝置2、破碎裝置3中進(jìn)行水淬冷卻、破碎磨細(xì)后，與粉煤灰、生石灰、激發(fā)劑一同在成型裝置4中，按照75：15：8：2的比例混合均勻，再加入適量水?dāng)嚢?，靜置物料3h進(jìn)行熟化消解，熟化后的物料在80t壓力下壓制成型。然后將磚坯靜置4h后送入蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置5中蒸壓，蒸壓制度為：升溫2h，恒溫5h，恒溫溫度160℃，恒溫壓力0.85mpa，降溫2h，然后出釜獲得蒸壓磚。

往脫硫區(qū)102中加入脫硫劑，脫銅鐵水發(fā)生脫硫反應(yīng)，脫硫劑的加入量由鐵水的s含量決定，使其ca:s的摩爾比為1.3，通過保溫包底部的氣體噴吹裝置鼓入氬氣，攪動鐵水使其與脫硫劑充分接觸。脫硫時間為35min。脫硫結(jié)束后，最終產(chǎn)品鐵水的鐵品位為96.33％，cu含量為0.06wt％，s含量為0.08wt％。

實(shí)施例3

本實(shí)施例使用的熱態(tài)熔融銅渣的tfe含量44.32wt％，feo含量45.71wt％，cu含量0.97wt％，s含量1.3wt％，cao含量4.01wt％，sio2含量27.85wt％。還原劑的固定碳含量83.26wt％，粒度1～3mm。添加劑為石灰石，其cao含量為51wt％，粒度為3mm。激發(fā)劑選用硅酸鈉和氫氧化鈉的混合物，其質(zhì)量比為1:1。脫硫劑選用金屬鎂、生石灰和電石粉的混合物，其質(zhì)量比為2:6:2。

本實(shí)施例采用圖1所示的系統(tǒng)及圖2所示的工藝流程處理熱態(tài)熔融銅渣，具體如下：

首先，將約1650℃的熱態(tài)熔融銅渣倒入保溫熔渣包1的還原脫銅區(qū)101中。向熱態(tài)銅渣中加入還原劑和石灰石顆粒，其質(zhì)量比為100:18:10。金屬元素還原后，得到的渣鐵混合物中碳含量約6.2wt％，cao/sio2的比值為0.32。還原時間為30min。

當(dāng)還原反應(yīng)結(jié)束后，往還原脫銅區(qū)101中加入脫銅劑進(jìn)行脫銅反應(yīng)。脫銅劑選用fes與na2s質(zhì)量比為7:3的混合物，加入量為渣鐵混合物質(zhì)量的15％，盡管物質(zhì)存放于保溫包中，但是依然會出現(xiàn)溫降，使得脫銅反應(yīng)的溫度為1550℃，脫銅反應(yīng)時間20min。脫銅反應(yīng)結(jié)束后，獲得脫銅鐵水和熱態(tài)含銅渣。

將熱態(tài)含銅渣依次送入水淬裝置2、破碎裝置3中進(jìn)行水淬冷卻、破碎磨細(xì)后，與粉煤灰、生石灰、激發(fā)劑一同在成型裝置4中，按照70：15：13：2的比例混合均勻，再加入適量水?dāng)嚢?，靜置物料3h進(jìn)行熟化消解，熟化后的物料在80t壓力下壓制成型。然后將磚坯靜置5h后送入蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置5中蒸壓，蒸壓制度為：升溫2h，恒溫5h，恒溫溫度160℃，恒溫壓力0.85mpa，降溫2h，然后出釜獲得蒸壓磚。

往脫硫區(qū)102中加入脫硫劑，脫銅鐵水發(fā)生脫硫反應(yīng)，脫硫劑的加入量由鐵水的s含量決定，使其ca:s的摩爾比為1.7，通過保溫包底部的氣體噴吹裝置鼓入氮?dú)?，攪動鐵水使其與脫硫劑充分接觸。脫硫時間為45min。脫硫結(jié)束后，最終產(chǎn)品鐵水的鐵品位為96.71wt％，cu含量為0.04wt％，s含量為0.07wt％。

從上述實(shí)施例可知，本發(fā)明制得的鐵水的含銅量和含硫量低，可作為煉鋼原料。

綜上，本發(fā)明提供的工藝，處理時間短，工藝流程簡單，制得的產(chǎn)品質(zhì)量好。

此外，本發(fā)明將含銅渣制備成蒸壓磚，不僅解決了環(huán)境問題，還能取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。