化，同时使铜铁结合矿物充分分离。随着热熔铜冶炼渣氧化反应的持续进行，铜冶炼渣中的铁橄榄石(2Fe0.S12)转化为Fe3O4和S12，渣中的磁铁矿、褐铁矿和硫化铁矿转化为Fe203;当过氧化时，由铁橄榄石转化的Fe304进一步氧化成Fe203。并且，渣中的少量冰铜等硫化铜矿物也会被氧化为CuO和Si02，金属铜被氧化成氧化铜。最终，本发明通过氧化使渣中的铁矿物统一转化为易选的赤铁矿、铜矿物统一转化为可以活化浮选或浸出的氧化铜矿。
[0083]利用含氧气体中的氧元素的氧化作用将铜冶炼渣熔液中的铁橄榄石氧化分解为Fe3O4和S12且将铁铜结合矿物氧化分解为单独的铁矿物和单独的铜矿物，并控制含氧气体的供给量最终将铜冶炼渣熔液中的铁元素氧化成Fe2O3以使得铜冶炼渣中的各种铁矿物氧化为赤铁矿，且将铜冶炼渣熔液中的铜元素氧化为氧化铜以使得铜冶炼渣熔液中的各种铜矿物氧化为氧化铜矿，含氧气体氧化后的铜冶炼渣熔液包括赤铁矿、氧化铜矿和石英矿，实现将铜冶炼渣氧化的过程。
[0084]—定时间的氧化后，本发明对氧化得到的铜冶炼渣进行缓冷处理。本发明通过对渣的缓冷工艺进行矿物富集结晶，为选矿等回收处理做好准备。在本发明的一个实施例中，缓冷处理依次包括:自然缓冷24小时和加水冷却36小时。其中，加水冷却可以采用加水喷淋的方式进行。
[0085]本发明采用氧化和缓冷工艺进行热熔渣预处理，充分利用了铜冶炼渣自身的显热资源，通过对热熔铜冶炼渣充氧氧化，将铜矿物、铁矿物全部氧化以及将铜铁结合矿物分离，使各铜矿物相转化为氧化铜相、各铁矿物相转化为赤铁矿物相;然后通过缓冷工艺富集和促进矿物颗粒长大。在本发明中，热熔铜冶炼渣经过上述预处理后，基本上以赤铁矿(Fe2O3)和氧化铜矿(CuO)和石英(S12)的矿物形式存在，即得到经过缓冷处理的铜冶炼渣，增强了渣中各种资源矿物的可选性，利于后续采用选矿处理工艺回收铜、铁和硅。
[0086]缓冷处理后，选矿处理之前，本发明优选还包括:将经过缓冷处理的铜冶炼渣进行粉磨。粉磨为本领域技术人员熟知的技术手段，在本发明的实施例中，粉磨后铜冶炼渣的细度为85目?325目，优选为100目?300目。自缓冷处理结束后，本发明可将盛渣容器5内的炉渣倒出，用破碎机破碎后通过皮带送入磨矿一选矿系统，炉渣经过粉磨磨矿，成为一定细度的矿浆后进入选矿系统。
[0087]本发明将经过缓冷处理的铜冶炼渣先进行浮选和磁选，得到赤铁矿，再将回收赤铁矿后的尾矿进行浸出，得到含铜产品和浸出渣，最后将所述浸出渣依次进行洗涤和过滤，得到含硅产品，实现回收铜冶炼渣中铁、铜以及硅元素的过程。
[0088]优选的，当热铜冶炼渣的铜品位大于3%，本发明可以采用以“先提铁后提铜”为原则的浮磁-浸出流程，即将经过缓冷处理的铜冶炼渣先进行浮选和磁选，得到赤铁矿;再将回收赤铁矿后的尾矿进行浸出，得到含铜产品和浸出渣;最后将浸出渣依次进行洗涤和过滤，得到含硅产品。
[0089]本发明针对高品位的铜冶炼渣，除了采用浮选、磁选对赤铁矿进行综合回收和提高铁矿物回收率后，还在浸出提铜之前提取了铁矿物，减少了浸出过程中铁离子的不良影响，为简化后续实施如萃取和电积的提铜工艺打下了基础。
[0090]在这种工艺流程中，提铁又可以采用以下两种工艺。一种工艺为:将经过缓冷处理的铜冶炼渣先进行浮选，得到大部分赤铁矿和浮选尾矿;然后将浮选尾矿进行磁选，得到残余赤铁矿和磁选尾矿;再将磁选尾矿进行浸出，得到含铜产品和浸出渣;最后将浸出渣依次进行洗涤和过滤，得到含硅产品。其中，浮选所用的捕收剂可以为氧化石蜡皂，其用量优选为10g/1渣?800g/1渣，更优选为200g/1渣?500g/1渣。本发明对磁选没有特殊限制，选铁尾矿进入提铜等工艺。另一种工艺为:将经过缓冷处理的铜冶炼渣依次进行强磁选和反浮选，得到赤铁矿、反浮选尾矿和强磁选尾矿；再将反浮选尾矿和强磁选尾矿合并后进行浸出，得到含铜产品和浸出渣;最后将浸出渣依次进行洗涤和过滤，得到含硅产品。其中，强磁选为本领域技术人员熟知的技术手段。反浮选对铁精矿进行脱杂处理而获得最终铁精矿，可采用十二胺等脱硅药剂为捕收剂，其用量优选为50g/t渣?600g/t渣，更优选为200g/t渣?500g/t渣。反浮选的尾矿与强磁选的尾矿合并后，进入提铜工艺。
[0091]在上述两种工艺中，提铁后，得到的选铁尾矿再通过浸出的提铜工艺来浸出铜。在本发明的实施例中，浸出工艺为硫酸浆浸工艺，为本领域技术人员熟知的技术手段。根据含铜品位，本发明可控制浸出矿浆中硫酸的浓度为15g/L?80g/L，优选为20g/L?60g/L;浸出的时间优选为20min?120min，更优选为50min?llOmin。
[0092]浸出后，得到的浸渣依次经过洗涤和过滤后作为石英矿物进行回收;而得到的浸出液优选经过萃取提取硫酸铜，然后通过电积获取电积铜，电积铜为合格阴极铜或粗铜。本发明提铁后可以为浸出一萃取的提铜工艺排除铁离子的干扰，提铜效果更好。并且，本发明首次将浮磁、浸出、萃取和电积工艺有机组合，即采用浮磁一浸出一萃取一电积流程，将铜冶炼渣资源化分离成铜精矿或阴极铜及电积铜、铁精矿和含硅产品，实现了铜冶炼渣的最大资源化。
[0093]在上述工艺中，浮选、磁选、强磁选、反浮选和过滤等均为本领域技术人员熟知的技术手段，本发明没有特殊限制。
[0094]通过该工艺得到的铁精矿根据纯度和细度情况，可以作为炼铁原料和生产超级铁精矿或铁红的原料;得到的含硅产品含硅量和细度较高，为高含硅产品，可以作为冶炼配料和制作玻璃、铸石以及干粉砂浆等建筑材料，产品市场范围非常广泛;得到的铜精矿、电积铜或铜冶炼渣可以返回铜冶炼。
[0095]综上，本发明提供的方法流程短，工艺简单、易于实现和控制，基本满足了铜冶炼行业的铜冶炼渣资源化处理的需求，具有使用范围广和实用强等特点。另外，本发明提供的从铜冶炼渣中回收铜、铁和硅的方法不产生二次废物，无污染，节约了大量能源的投入。
[0096]对于向精炼炉I内的铜冶炼渣熔液吹送含氧气体的具体吹送方式，在本发明的一个实施例中，提供了一种吹送方式:步骤2)中，将含氧气体以浸没吹送的方式吹送至精炼炉I内的铜冶炼渣熔液的上液面以下，喷出含氧气体的出气口位于精炼炉I内的铜冶炼渣熔液的上液面以下。
[0097]在本发明的一个实施例中，还提供了另外一种吹送方式:步骤2)中，通过氧枪4以顶吹气体的方式将含氧气体吹送至精炼炉I内的铜冶炼渣熔液中，氧枪4的出气口位于精炼炉I内的铜冶炼渣熔液的上液面以上且与铜冶炼渣熔液的上液面相距一定距离;氧枪4为包括多个内外套装的空心管的多层内外套管结构，氧枪4包括由空心管内的空腔或相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于输送含氧气体的含氧气体通道，含氧气体通道与含氧气体的气源装置连通;氧枪4还包括由相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于对氧枪4进行冷却保护的冷却循环水通道，冷却循环水通道与冷却水供给装置连通;氧枪4还包括用于提高含氧气体喷出速度和控制含氧气体喷射方向的喷头，喷头设置在氧枪4的底端，氧枪4的出气口设置在喷头上;氧枪4设置在精炼炉I的顶壁上且可沿精炼炉I的顶壁上下滑动。
[0098]优选的，实际生产中，可以同时采用上述的两种含氧气体吹送方式。
[0099]含氧气体不适宜在盛渣容器5的器壁上以顶吹、侧吹和/或底吹的方式吹入盛渣容器5内的铜冶炼渣熔液中，因为该含氧气体是在精炼炉I的外部吹入铜冶炼熔液的，存在于铜冶炼渣熔液中的大量含氧气体会影响铜冶炼渣熔液顺利地进入处于真空状态的精炼炉I，会影响铜冶炼渣熔液的循环流动，进而影响脱杂氧化回收效果。
[0100]脱杂氧化回收过程是需要一定时间的，在该时间段内，铜冶炼渣熔液的温度会不可避免地下降，因此需要对铜冶炼渣熔液进行加热补充热量。目前行业里通用的加热方式为:在盛渣容器5的侧面炉壁上设置若干个燃烧可燃物与含氧气体的燃烧器对盛渣容器5内的铜冶炼渣熔液进行加热保温，燃烧器与盛渣容器5内的铜冶炼渣熔液的上液面相距一定距离，该加热方式存在几个问题:1.如此的加热方式类似于“大水漫灌”的模式，燃烧器产生的热量放任自流，燃烧器产生的热量没有全部地应用在真正需要的地方，热量浪费现象严重，热量利用率较低;2.燃烧器产生的热量首先将铜冶炼渣熔液液面以上空间内加热，然后上部空间内的热量以辐射传热的方式传递给下方的铜冶炼渣熔液，在该过程中传热模式有且仅有辐射传热模式这一种，而根据冶金热力学原理，辐射传热模式是众多传热模式中传热效率最小的几种之一，因此，目前的加热方式存在热量利用率低和传热速度较小的问题；
3.由于通常盛渣容器5的长宽面面积较大，仅在盛渣容器5的侧面炉壁上设置若干个燃烧器是不合理的，显然，靠近燃烧器的铜冶炼渣熔液加热保温效果较好，离燃烧器越远的铜冶炼渣熔液，加热保温效果越差，对于盛渣容器5内的全部铜冶炼渣熔液来说，加热保温效果极不均匀。显而易见地，存在上述多个问题的目前的加热方式，不利于解决本发明中上述提及的技术问题，不利于脱杂氧化回收过程的进行。为此，在本发明的一个实施例中，在脱杂氧化回收过程中，当精炼炉I内的空腔处于真空状态时，通过氧枪4以顶吹气体的方式向精炼炉I内喷吹可燃气体和含氧气体，将可燃气体和含氧气体点燃燃烧，利用可燃气体和含氧气体的燃烧反应放出的热量对精炼炉I内的铜冶炼渣熔液进行补充加热处理，利用可燃气体和含氧气体的燃烧反应放出的热量对喷溅在精炼炉I内壁上的铜冶炼渣熔液冷却后形成的结瘤物进行熔化清除处理;氧枪4的出气口位于精炼炉I内的铜冶炼渣熔液的上液面以上且与铜冶炼渣熔液的上液面相距一定距离;氧枪4为包括多个内外套装的空心管的多层内外套管结构，氧枪4包括由空心管内的空腔或相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于输送可燃气体的可燃气体通道，可燃气体通道与可燃气体的气源装置连通；氧枪4还包括由空心管内的空腔或相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于输送含氧气体的含氧气体通道，含氧气体通道与含氧气体的气源装置连通;氧枪4还包括由相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于对氧枪4进行冷却保护的冷却循环水通道，冷却循环水通道与冷却水供给装置连通;氧枪4设置在精炼炉I的顶壁上且可沿精炼炉I的顶壁上下滑动。
[0101]优选的，可燃气体为天然气或煤气。
[0102]本发明，在精炼炉I内的空腔处于真空状态时，通过氧枪4以顶吹气体的方式向精炼炉I内喷吹可燃气体和含氧气体，将可燃气体和含氧气体点燃燃烧，利用可燃气体和含氧气体的燃烧反应放出的