一种用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法
【专利摘要】一种用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，包括如下步骤：1）取窑渣适量，水分要求小于8％，粒度要求在4mm～100mm；2）取铜物料76.8～86.5％，窑渣4.7～12.0％、熔剂6.2～6.9％、焦炭8.7～9.3%四种物料，以料批为单位分层进入铜鼓风炉中熔炼；3）密闭铜鼓风炉熔炼；4）窑渣、铜物料、熔剂经铜鼓风炉熔炼后得到含金银冰铜、烟尘和水淬渣；回收含金银冰铜中的有价元素金、银和铜后，含金银冰铜直接作为吹炼铜的原料；回收烟尘中的有价元素铅后，烟尘直接作为炼铅的原料；水淬渣对外销售应用于其他行业。本发明工艺简单，熔炼成本低，无腐蚀，窑渣中的固定碳利用率高达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。
【专利说明】一种用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属冶炼【技术领域】，特别是涉及一种用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法。
【背景技术】
[0002]窑渣是酸浸渣配入占其重量45%~55%的焦粉，在挥发窑中经1100~1300°C的高温还原挥发锌、铅、镉、铟等金属后水淬而成的。由于产出的窑渣通常含有较高的铜、铅、锌、金、银等有价金属元素，因此有必要对窑渣进行处理，以有效富集回收上述有价金属。窑渣处理工艺分为化学冶炼方法和物理分选法，化学冶炼又分为湿法和火法。湿法有盐酸浸出法、离析-浮选法、细菌浸出法等；火法有选矿-氯化焙烧法、浸没熔炼法、氯化-硫酸化焙烧法、烧结-鼓风炉法、 基夫赛特法等。物理分选法有磁选-筛分-风选法和破碎-球磨-磁选-重选法。
[0003]现有的窑渣处理方法主要采用烧结-鼓风炉法、基夫赛特法、磁选-筛分-风选法和破碎-球磨-磁选-重选法。
[0004]烧结-鼓风炉法是先在窑渣中加入铅精矿或黄铁矿进行烧结，再用鼓风炉在熔炼过程中形成的粗铅或冰铜来捕集铜、金、银。其缺点是产出的冰铜品位低，需连续富集两次以上，工艺冗长，设备庞大，增加渣量，造成铜、银损失；窑渣中的碳在烧结中消耗，鼓风炉熔炼时又需补加17%的焦炭，能耗大；处理流程中砷、硫污染环境；稀散金属未得到有效富集回收；经济效果不理想。
[0005]哈萨克斯坦在基夫赛特炉直接炼铅过程中，用窑渣代替焦炭，设计焦炭消耗为36kg/t炉料，改为窑渣后，焦炭消耗为零，窑渣的搭配消耗量为2~3.5万t。虽然窑渣金属回收率和焦炭利用率很高，但搭配量有限。
[0006]磁选-筛分-风选法设备故障多，动力消耗大，粉尘污染严重，产品用途有限。
[0007]破碎-球磨-磁选-重选法很难将有价金属与铁分开，即使选铁分离获得产物，每种产物中都含有一定量的有价金属金、银，不能实现有价金属的有效富集，并且对固定碳的利用效率较低。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述不足，提供一种工艺简单，熔炼成本低，无腐蚀，易于操作的用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，提高窑渣中金、银、铜的回收率，同时在烟灰中对铅进行富集，且对固定碳的利用效率高。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，包括如下步骤:
1)取窑渣适量，水分要求小于8%，为质量百分比，粒度要求在4mm~IOOmm ；
2)取铜物料76.8~86.5%(优选为80~86%)，窑渣4.7~12.0%(优选为5.0%~11.0%)、熔剂6.2~6.9%、焦炭8.7~9.3%四种物料，均为质量百分比，以料批为单位分层进入铜鼓风炉中熔炼；
3)密闭铜鼓风炉熔炼，铜鼓风炉熔炼的工艺条件为:焦点区温度为1200~1300°C(优选为1220~1280°C)，鼓风量为10000~13000m3/h (优选为11000~12000m3/h)，料柱高为2.5~2.7m，熔炼周期为100~150min (优选为110~140min)；
4)窑渣、铜物料、熔剂经铜鼓风炉熔炼后得到含金银冰铜、烟尘和水淬渣；回收含金银冰铜中的有价元素金、银和铜后，含金银冰铜直接作为吹炼铜的原料；回收烟尘中的有价元素铅后，烟尘直接作为炼铅的原料；水淬渣对外销售应用于其他行业。
[0010]进一步，步骤I)中，所述窑渣的粒度大于IOOmm时，于机械破碎后备用。
[0011]进一步，步骤2)中，所述以料批为单位分层进入铜鼓风炉中熔炼是以料批为单位按焦炭一窑洛一铜物料一熔剂的顺序分层进入铜鼓风炉中熔炼。
[0012]进一步，步骤2)中，所述熔剂为为石灰石。
[0013]进一步，步骤4)中，含金银冰铜采用炼铜原则流程回收金、银和铜；烟尘采用布袋收尘的方式回收烟尘中的铅等有价元素；水淬渣含有铁、硅和钙元素，直接作为其他行业(如生产水泥)的原料。
[0014]本发明与现有技术相比具有的有益效果:
(1)工艺简单，易于操作。仅通过配料和熔炼工序就能同时获得初产品冰铜、水淬渣和烟尘，降低了熔炼成本，实现了有价金属的高效分离和零排放；
(2)对窑渣适应性强。由于对窑渣粒度、水分要求低，可以处理粉料，也可以处理块料，并允许窑渣成分有一定的波 动；
(3)水淬渣含铜量低。由于熔体过热度高，铜锍和水淬渣能有效分离；
(4)窑渣的固定碳利用率高。固定碳的利用率高达98%以上。
[0015](5)窑渣中的有价金属回收率高。Cu回收率在65%以上，Ag回收率在90%以上，Au回收率在96%以上。
【具体实施方式】
[0016]以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的技术方案不限于所述范围。
[0017]实施例1
本实施例提供的用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，包括如下步骤:
1)取窑渣(主要组分及质量百分比为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/批以作备用，水分小于8%，为质量百分比；将窑渣中粒度大于IOOmm的破碎至粒度为80mnT100mm,然后进入配料工序段；
2)取铜物料84.0%，窑渣9.2%、石灰石6.8%三种物料为一批，取焦炭9.0%，以每批料为单位，均为质量百分比，按焦炭一窑渣一铜物料一石灰石的顺序分层进入铜鼓风炉中熔炼；
3)密闭铜鼓风炉熔炼，铜鼓风炉熔炼的工艺条件为:焦点区温度为1250°C，鼓风量为IlOOOmVh,料柱高为2.7m，熔炼周期为150min ；
4)窑渣、铜物料、熔剂经铜鼓风炉熔炼后得到含金银冰铜、烟尘和水淬渣；采用常规的炼铜原则流程回收含金银冰铜中的有价元素金、银和铜后，含金银冰铜直接作为吹炼铜的原料；采用布袋收尘的方式回收烟尘中的有价元素铅后，烟尘直接作为炼铅的原料；水淬渣含有铁、硅和钙元素，对外销售应用于其他行业。
[0018]其中，含金银冰铜的化学成分及质量百分比为:Cu 31.31%、Fe 25.79%、S 20.43%、Au 4.2g/t、Ag 992.0g/t、Pb 7.62%、Zn 2.12% ;烟尘的化学成分及质量百分比为:Cu 0.30%、S 5.14%、Ag 80g/t、Pb 35.16%、Zn 2.04%、SiO2 1.36%、CaO 0.30% ;水淬渣的化学成分及质量百分比为 Cu 0.31%、Fe 27.50%、Ag 22g/t、Pb 0.68%、Zn 2.15%、SiO2 33.21%、CaO 11.80%。
[0019]本实施例中，Cu的回收率为74.17%, Ag的回收率为91.53%，Au的回收率为98%，固定碳的利用率为98.54%。
[0020]实施例2
本实施例提供的用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，包括如下步骤:
1)取窑渣(主要组分及质量百分比为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/批以作备用，水分小于8%，为质量百分比；将窑渣中粒度大于80mm的破碎至粒度为50mm^80mm,然后进入配料工序段；
2)取铜物料86.0%，窑渣7.8%、石灰石6.2%三种物料为一批，取焦炭8.9%，以每批料为单位，均为质量百分比，按焦炭一窑渣一铜物料一石灰石的顺序分层进入铜鼓风炉中熔炼； 3)密闭铜鼓风炉熔炼，铜鼓风炉熔炼的工艺条件为:焦点区温度为1300°C，鼓风量为13000m3/h，料柱高为2.5m，熔炼周期为IOOmin ；
4)窑渣、铜物料、熔剂经铜鼓风炉熔炼后得到含金银冰铜、烟尘和水淬渣；采用常规的炼铜原则流程回收含金银冰铜中的有价元素金、银和铜后，含金银冰铜直接作为吹炼铜的原料；采用布袋收尘的方式回收烟尘中的有价元素铅后，烟尘直接作为炼铅的原料；水淬渣含有铁、硅和钙元素，对外销售应用于其他行业。
[0021]其中，含金银冰铜的化学成分及质量百分比为:Cu 30.24%、Fe 27.52%、S 19.43%、Au 4.1 g/t, Ag 982.0g/t、Pb 6.62%、Zn 1.82% ;烟尘的化学成分及质量百分比为:Cu 0.33%、S 5.34%、Ag 84g/t、Pb 36.78%、Zn 2.14%、SiO2 1.26%、CaO 0.31% ;水淬渣的化学成分及质量百分比为 Cu 0.29%、Fe 26.80%、Ag 25g/t、Pb 0.72%、Zn 2.05%、SiO2 34.56%、CaO 10.58%。
[0022]本实施例中，Cu的回收率为75.83%，Ag的回收率为90.38%，Au的回收率为96%，固定碳的利用率为98.43%。
[0023]实施例3
本实施例提供的用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，包括如下步骤:
1)取窑渣(主要组分及质量百分比为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/批以作备用，水分小于8%，为质量百分比；将窑渣中粒度大于50mm的破碎至粒度为20mnT50mm,然后进入配料工序段；
2)取铜物料80.0%，窑渣12.0 %、石灰石6.9%三种物料为一批，取焦炭9.3%，以每批料为单位，均为质量百分比，按焦炭一窑渣一铜物料一石灰石的顺序分层进入铜鼓风炉中熔炼；
3)密闭铜鼓风炉熔炼，铜鼓风炉熔炼的工艺条件为:焦点区温度为1200°C，鼓风量为12000m3/h，料柱高为2.6m，熔炼周期为140min ；
4)窑渣、铜物料、熔剂经铜鼓风炉熔炼后得到含金银冰铜、烟尘和水淬渣；采用常规的炼铜原则流程回收含金银冰铜中的有价元素金、银和铜后，含金银冰铜直接作为吹炼铜的原料；采用布袋收尘的方式回收烟尘中的有价元素铅后，烟尘直接作为炼铅的原料；水淬渣含有铁、硅和钙元素，对外销售应用于其他行业。
[0024]其中，含金银冰铜的化学成分及质量百分比为:Cu 31.02%、Fe 25.56%、S 20.14%、Au 4.0g/t、Ag 988.0g/t、Pb 6.62%、Zn 1.56% ;烟尘的化学成分及质量百分比为:Cu 0.30%、S 5.02%、Ag 78g/t、Pb 34.22%、Zn 1.46%、SiO2 1.14%、CaO 0.26% ;水淬渣的化学成分及质量百分比为 Cu 0.33%、Fe 27.50%、Ag 26g/t、Pb 0.70%、Zn 2.18%、SiO2 33.64%、CaO 11.40%。
[0025]本实施例中，Cu的回收率为72.5%，Ag的回收率为90.00%, Au的回收率为97%，固定碳的利用率为98.84% 。
【权利要求】
1.一种用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)取窑渣适量，水分要求小于8%，为质量百分比，粒度要求在4mm~IOOmm； 2)取铜物料76.8~86.5%，窑渣4.7~12.0%、熔剂6.2~6.9%、焦炭8.7~9.3%四种物料，均为质量百分比，以料批为单位分层进入铜鼓风炉中熔炼； 3)密闭铜鼓风炉熔炼，铜鼓风炉熔炼的工艺条件为:焦点区温度为1200~1300°C，鼓风量为10000~13000m3/h，料柱高为2.5~2.7m，熔炼周期为100~150min ； 4)窑渣、铜物料、熔剂经铜鼓风炉熔炼后得到含金银冰铜、烟尘和水淬渣；回收含金银冰铜中的有价元素金、银和铜后，含金银冰铜直接作为吹炼铜的原料；回收烟尘中的有价元素铅后，烟尘直接作为炼铅的原料；水淬渣对外销售应用于其他行业。
2.如权利要求1所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤I)中，所述窑洛的粒度大于100_时,于机械破碎后备用。
3.如权利要求1或2所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤2)中，所述以料批为单位分层进入铜鼓风炉中熔炼是以料批为单位按焦炭一窑渣一铜物料一熔剂的顺序分层进入铜鼓风炉中熔炼。
4.如权利要求1或2所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤2)中，所述熔剂为石灰石。
5.如权利要求3所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤2)中，所述熔剂为石灰石。
6.如权利要求1或2所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤3)中，所述铜鼓风炉熔炼的焦点区温度为1220~1280°C。
7.如权利要求5所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤3)中，所述铜鼓风炉熔炼的焦点区温度为1220~1280°C。
8.如权利要求1或2所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤4)中，所述烟尘中的有价元素铅采用布袋收尘的方式回收。
【文档编号】C22B7/04GK104004918SQ201410183261
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】张应 , 杨朝晖 申请人:湖南水口山有色金属集团有限公司