一種攪拌協(xié)同噴吹氣體攜帶硫化劑貧化銅渣的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金技術領域，具體設及一種攬拌協(xié)同噴吹氣體攜帶硫化劑貧化銅渣 的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著銅冶煉技術的不斷發(fā)展，烙煉強度、銅梳品味不斷提高，一次烙煉渣含銅也不 斷提高，冶煉過程中產出的棄渣含銅高達0.4%-0.8%，富氧底吹渣含銅有時高達3-4%，遠高 于目前0.3%的銅礦開采品位。
[0003] 目前，生產1噸銅產生2.2噸銅渣，我國銅渣累計堆存已高達2.5億噸左右，2014年 我國精銅產量為796萬噸，可近似計算銅渣產量約為1500萬噸。大宗廢棄物，在一定程度上 給生態(tài)環(huán)境造成了難W恢復的影響，而每年隨著銅渣排放熱量浪費的經濟損失在2億元W 上。
[0004] 工業(yè)上銅渣貧化的方法有兩類:緩冷選礦法和火法貧化。選礦法銅回收率高，能耗 較低，但熱態(tài)銅渣緩冷過程的余熱未經回收利用造成巨大的能源浪費，銅渣的緩冷周期長、 對渣包數(shù)量和緩冷場占地面積的要求限制了中小型企業(yè)的使用，且工藝過程需要大量水， 環(huán)境效益較低?；鸱ㄘ毣瘜釕B(tài)爐渣直接進行電熱貧化，目前經電爐沉清分離貧化后的棄 渣中銅含量一般在0.6% W上，棄渣含銅仍然較高，主要問題在于硫化劑加入爐內，漂浮在烙 池表面，除了燃燒掉部分W外，只能依靠于烙渣表面的"滑動接觸"來進行化學反應過程，運 種"滑動接觸"的動力學條件造成貧化效率較低。
[0005] 申請?zhí)枮?01310311055.X的專利公開了一種銅冶煉烙融爐渣貧化的方法及貧化 裝置，該專利中設及銅冶煉烙融爐渣和還原劑分別通過流槽由加料口加到貧化裝置中，雖 噴吹惰性氣體對烙體進行攬拌，使硫化劑與銅渣的接觸過程有了一定程度地改善，但頂部 加料方式仍未從根本上解決硫化劑加入后漂浮于烙渣表面，與烙體難W充分混合的問題。
[0006] 申請?zhí)枮?00910088879.9的專利也提出了一種銅烙煉渣電熱貧化工藝，該專利中 硫化劑的加入方式也是通過爐殼頂部的加料口加入，仍未考慮硫化劑與銅烙煉渣的充分混 合和反應問題，硫化劑利用效率低且環(huán)境污染較為嚴重。
[0007] 申請?zhí)枮?01510261859.2的專利提出一種銅冶煉渣處理裝置及其方法，該專利中 硫化劑從爐體頂部加料口加入，并且該方法還引入還原劑，從爐體頂部的輔料加入口加入， 之后在爐體底部及側壁上通過噴槍噴入天然氣和氧氣攬動烙體，單純靠天然氣和氧氣的噴 入動力攬動烙體，存在W下幾種弊病:首先頂部加料方式一直存在加入后硫化劑和還原劑 浮于烙體表面，難W與銅渣烙體充分混合、反應，導致兩者的利用率低，為了達到充分除銅 的效果往往用量較大;其次，硫化劑和還原劑在反應過程中均會產生有毒有害氣體，污染較 大，和氧氣混合后還可能存在爆炸危險。因此，亟需一種新的貧化銅渣的方法，克服上述不 足，徹底改變硫化劑加入方式，有效提高硫化劑利用率，降低尾渣含銅，提高銅烙煉渣貧化 水平，改善現(xiàn)場環(huán)境。

【發(fā)明內容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提出了一種攬拌協(xié)同噴吹氣體攜帶硫化劑貧化 銅渣的方法，在烙融銅冶煉渣貧化爐中引入攬拌設備，然后將硫化劑通過噴吹氣體攜帶到 銅渣中，在機械攬拌與噴吹氣體的雙重作用下使硫化劑與烙渣充分混合。本發(fā)明的技術方 案為： 一種攬拌協(xié)同噴吹氣體攜帶硫化劑貧化銅渣的方法，按照W下步驟進行： (1) 在貧化爐中引入偏屯、機械攬拌設備，將1150~135(TC的高溫烙融態(tài)銅渣導入貧化爐 中，調整攬拌獎伸入至銅渣液面高度的至處，開啟加熱和攬拌，控制銅渣的溫度為 1150-1350°C，攬拌速度為50~200r/min; (2) 在貧化爐的底部或側部設置用于噴吹攜帶硫化劑載氣的透氣轉，將硫化劑通過載 氣經透氣磚底吹或側吹入烙融銅渣中，控制噴吹壓力為0.1~1.5MPa，噴吹流量為5~60m3A， 硫化劑加入量為銅渣質量的0.3~8%，噴吹混合物并攬拌10~60min; (3) 靜置分層，分別收集下層冰銅和上層貧化后渣。
[0009] 上述方法中，所述載氣為天然氣、惰性氣體或氮氣。
[0010] 上述方法中，所述硫化劑包括銅精礦或黃鐵礦。
[0011] 上述方法中，所述下層冰銅的品位在70%左右，上層貧化后渣中含銅量在0.3%及W 下。
[0012] 上述方法中，銅冶煉渣在貧化過程產生的高溫煙氣通過鍋爐回收余熱W及旋風除 塵，回收煙氣中的鋒、鉛、鋼和神易揮發(fā)有價組分，最后通過洗涂裝置除去煙氣中所含的二 氧化硫氣體，達到排空要求后排入大氣。
[0013] 上述方法中，當載氣為惰性氣體或氮氣時，攜帶硫化劑通過透氣磚噴吹入爐渣中， FeS與Fe3〇4和Si〇2反應生成2Fe0 · Si〇2,降低渣粘度，硫化劑與Cu2〇反應生成CU2S從而回收 銅渣中化學溶解的銅。設及的反應方程式如下： Qi2〇+FeS=Qi2S+FeO 3化 3〇4+FeS 巧 Si〇2=5(2化 OSi〇2)+S〇2 上述方法中，當載氣為天然氣時，天然氣熱解生成C和出，將Fe3化還原成化0進而與Si化 形成娃酸鹽；同時，硫化劑與渣中化2〇反應生成化2S形成冰銅，與化3化和Si化反應生成2Fe0 · Si〇2。設及的反應方程式如下：
與現(xiàn)有的銅渣貧化技術相比，本發(fā)明的特點和有益效果是:本發(fā)明在貧化爐中設置偏 屯、攬拌設備，并采用噴吹氣體攜帶硫化劑的方式進入烙融銅渣體系，在機械攬拌與噴吹氣 體的雙重作用下使硫化劑與烙渣充分混合接觸反應，優(yōu)化硫化劑反應的動力學條件的同時 有效抑制了泡沫渣的生成，避免了烙渣液面升高和噴瓣現(xiàn)象，本發(fā)明方法可使硫化劑的利 用率達到80%W上，貧化后渣中的含銅量達到0.3%W下，此外，本發(fā)明安全性高，尾氣產生量 較低且均經過回收處理，對環(huán)境污染極低，具有較大的經濟效益和環(huán)境效益。
[0014]
【附圖說明】： 圖1為本發(fā)明實施例1和實施例3的噴吹氣體攜帶硫化劑貧化銅渣的方法所采用的貧化 爐的結構示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例2和實施例4的噴吹氣體攜帶硫化劑貧化銅渣的方法所采用的貧化 爐的結構示意圖； 其中：1-排渣日，2-排冰銅日，3-攬拌獎，4-攬拌獎升降系統(tǒng)，5-銅渣溜槽，6-天然氣底 吹噴吹口，7-天然氣側吹噴吹口，8-旋風除塵系統(tǒng)，9-余熱回收系統(tǒng)，10-洗涂塔。
【具體實施方式】
[0015] 本發(fā)明實施例中所采用的貧化爐為自制設備。
[0016] 本發(fā)明實施例1和2中所用銅渣為富氧底吹銅烙煉渣，具體成分如表1所示。
[0017]表1實施例1和2所采用的銅冶煉渣多元素分析結果(質量分數(shù)，％)
本發(fā)明實施例3和4中所用銅冶煉渣為富氧底吹銅烙煉渣，具體成分如表2所示; 表2實施例3和4所采用的銅冶煉渣多元素分析結果(質量分數(shù)，％)
實施例