一种从铜冶炼渣中回收铅、锌、砷、锑、铋以及锡的方法_5

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化作业的这部分铜冶炼渣熔液进行精确补充,产生的热量全部用在需要的地方,避免原来“大水漫灌”的加热模式,不过量,不浪费,提高了热量利用率,减少了可燃物和含氧气体的消耗量;多余的热量会随着铜冶炼渣熔液的大循环量流动从精炼炉I内传递到精炼炉I外,传递给盛渣容器5其余部位的铜冶炼渣熔液,对盛渣容器5内的铜冶炼渣熔液在进入精炼炉I进行氧化作业之前进行预热保温,大循环量流动传热在冶金热力学中属于对流传热,对流传热的传热效率相比于辐射传热的要高的多,因此本发明除了辐射传热这种传热效率较低的传热模式,还具有对流传热这种传热效率比较高的传热模式,从而显著地提高了本发明加热方式的传热效率;由于本发明只直接地对在精炼炉I内进行氧化作业的这部分铜冶炼渣熔液进行加热保温,显而易见地,不会存在上述的加热不均匀的现象。综上,本发明的加热方式保证了进行脱杂氧化作业的铜冶炼渣熔液对温度的要求,提高了脱杂氧化作业的进行速度和完成程度。
[0101]掺杂有驱动气体的铜冶炼渣熔液进入精炼炉I内的真空环境后,且在补吹外界含氧气体的情况下,精炼炉I内的铜冶炼渣熔液不会是平静地循环流动,而是剧烈的喷溅,如此,不可避免地就有一部分的铜冶炼渣熔液喷溅到精炼炉I的内壁上,由于精炼炉I上部空间及上部内壁的温度较低,液态的铜冶炼渣熔液会冷却凝固,久而久之,就在精炼炉I的内壁表面形成一层坚硬的结瘤物。显而易见地,该冷态结瘤物对脱杂氧化回收过程以及对精炼炉I的使用寿命都没有积极作用,例如:由于结瘤物内含有较高的铅、锌、砷、锑、铋等元素,当脱杂氧化回收结束后,该结瘤物会造成已经达到目标成分要求的铜冶炼渣熔液回铅、回锌、回砷等等,造成铜冶炼渣熔液中铅、锌或砷元素再次升高;结瘤物会侵蚀精炼炉I的耐火材料内衬;结瘤物还会降低精炼炉I的有效容积。为此,本实施例中,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清除处理,提高精炼炉I内上部空间及上部内壁的温度防止喷溅的铜冶炼渣熔液冷却凝固形成结瘤物,从而减少了结瘤物的生成;提高精炼炉I内上部空间及上部内壁的温度使得结瘤物受热熔化再次变成液体,顺着精炼炉I的内壁向下流动,再次回流至循环流动的铜冶炼渣熔液中,完成脱杂氧化回收过程,从而减少了已经生成的结瘤物的数量,从而减弱了上述的结瘤物所带来的一系列消极影响。
[0102]目前,不管在脱杂氧化回收过程中如何优化精炼工艺,脱杂氧化回收结束后,精炼炉I内壁上还是会残存一定量的结瘤物。目前,对于该结瘤物,通常采用在停炉间隙内,用机械方式清除,例如使用凿子凿除、使用刮铲铲除等等。机械清除方式存在几个弊端:1.由于结瘤物或结瘤物层硬度很高,机械清除方式很难清除干净;2.机械清除方式很容易对精炼炉I内壁造成损害,导致还得后续修补炉壁;3.机械清除方式,费时费力,使得相邻两炉次之间的间隙时间较长,从而使得脱杂氧化回收周期较长,严重影响了生产节奏和生产效率。为此,在本发明的一个实施例中,当精炼炉I内的空腔处于大气压状态时,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,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进行烘炉处理;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。
[0103]本发明当精炼炉I内的空腔处于大气压状态时,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,提高精炼炉I上部空间内的温度使得结瘤物受热熔化再次变成液体,顺着精炼炉I的内壁向下流动,最终流出精炼炉I;由于氧枪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,使得完成清除某一部位的结瘤物后,氧枪4可以上升运动或下降运动对精炼炉I内的其它部位进行熔化清除处理,最终实现对整个精炼炉I内壁上结瘤物的熔化清除,从而减弱了上述的机械清除方式所带来的一系列消极影响。
[0104]为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的一种从铜冶炼渣中回收铅、锌、砷、锑、铋以及锡的方法进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0105]实施例1
[0106]以闪速熔炼炉排放的热熔态熔炼渣为处理对象,温度在1280°C范围内,该铜冶炼渣熔液包括以下重量百分比的组分:1.2 %的铜、0.7 2 %的铅、5.8 8 %的锌、1.2 %的砷、
0.3 9 %的锑、0.51 %的铋、0.0 2 %的锡。包括以下步骤:
[0107]I)将熔融的铜冶炼渣熔液加入到盛渣容器5中;然后将进液管2和出液管3浸入到盛渣容器5内铜冶炼渣熔液的上液面以下一定深度,然后开启真空栗将精炼炉I内的空腔抽成真空状态,此时盛渣容器5中的铜冶炼渣熔液沿进液管2和出液管3内的空腔通道上升流入精炼炉I的空腔内;
[0108]2)向进液管2内的铜冶炼渣熔液中喷吹带压的驱动气体,在盛渣容器5、进液管2、精炼炉I以及出液管3之间形成铜冶炼渣熔液的循环流动;同时,在精炼炉I内,向精炼炉I内的铜冶炼渣熔液吹送含氧气体;控制真空残压为10Pa?300Pa;控制氧气的吹送量为7m3/t渣,氧化后的铜冶炼渣熔液包括赤铁矿、氧化铜矿和石英矿;
[0109]3)步骤2)进行一段时间后,取样化验脱杂且氧化后的铜冶炼渣熔液的组分及含量,若铅含量小于0.01%,且砷含量小于0.05%,化验结果达到目标设计要求,脱杂氧化处理结束,记录整个过程时间为25min;脱杂氧化处理结束得到脱杂且氧化后的铜冶炼渣熔液、凝聚态的杂质元素的氧化物混合物以及由真空栗排出的烟气;所得脱杂且氧化后的铜冶炼渣熔液包括以下重量百分比的组分:0.0049 %的铅、0.0022 %的锌、0.022 %的砷、0.063 %的锑、0.0062 %的铋、0.0017 %的锡;相应的脱除率分别为:铅:99.32 %、锌:99.96%、砷:98.17%、锑:83.85%、铋:98.78%、锡:91.5% ;
[0110]4)然后,用渣包车将上述盛渣容器5运送到渣缓冷场,将脱杂且氧化后的铜冶炼渣熔液先自然冷却24小时,再加水喷淋冷却36小时。上述缓冷处理结束后,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-选矿系统。炉渣经过粉磨磨矿而成为细度在85目?325目范围内的矿浆,进入铜浮选系统。
[0?11 ]将经过缓冷处理的铜冶炼渣先进行活化浮选:在活化搅拌槽中加入400g/t渣的硫化钠,对矿浆进行调浆,然后进入药剂搅拌槽内,加入300g/t渣的乙黄药和100g/t渣的松醇油与矿浆进行混合,最后进入浮选机进行浮选,经过滤得到品位为25 %的铜精矿和活化浮选尾矿。
[0112]活化浮选尾矿的矿浆先进入铁浮选系统:矿浆先进入药剂搅拌槽,在药剂搅拌槽内加入600g/t渣的氧化石蜡皂和200g/t渣的松醇油与矿浆混合,然后进入浮选机进行浮选,得到品位为65%的大部分赤铁矿铁精矿和浮选尾矿。浮选尾矿的矿浆进入强磁选机进行磁选,得到品位为65 %的残余赤铁矿铁精矿和磁选尾矿。
[0113]浮选和磁选得到的铁精矿合并后进行过滤,得到最终的铁精矿;磁选得到的尾矿经过过滤,得到Si02含量85 %的含娃产品。
[0114]实施例2
[0115]以闪速熔炼炉排放的热熔态熔炼渣为处理对象,温度在1250°C范围内,该铜冶炼渣熔液包括以下重量百分比的组分:1.4 %的铜、0.5 2 %的铅、4.5 O %的锌、1.0 %的砷、0.2 3 %的锑、0.2 5 %的铋、0.0 2 %的锡。包括以下步骤:
[0116]I)将熔融的铜冶炼渣熔液加入到盛渣容器5中;然后将进液管2和出液管3浸入到盛渣容器5内铜冶炼渣熔液的上液面以下一定深度,然后开启真空栗将精炼炉I内的空腔抽成真空状态,此时盛渣容器5中的铜冶炼渣熔液沿进液管2和出液管3内的空腔通道上升流入精炼炉I的空腔内;
[0117]2)向进液管2内的铜冶炼渣熔液中喷吹带压的驱动气体,在盛渣容器5、进液管2、精炼炉I以及出液管3之间形成铜冶炼渣熔液的循环流动;同时,在精炼炉I内,向精炼炉I内的铜冶炼渣熔液吹送含氧气体;控制真空残压为300Pa?500Pa;控制氧气的吹送量为7m3/t渣,氧化后的铜冶炼渣熔液包括赤铁矿、氧化铜矿和石英矿;
[0118]3)步骤2)进行一段时间后,取样化验脱杂且氧化后的铜冶炼渣熔液的组分及含量,若铅含量小于0.01%,且砷含量小于0.05%,化验结果达到目标设计要求,脱杂氧化处理结束,记录整个过程时间为30min;脱杂氧化处理结束得到脱杂且氧化后的铜冶炼渣熔液、凝聚态的杂质元素的氧化物混合物以及由真空栗排出的烟气;所得脱杂且氧化后的铜冶炼渣熔液包括以下重量百分比的组分:0.0033%的铅、0.0019%的锌、0.025%的砷、0.023 %的锑、0.0042 %的铋、0.0019 %的锡;相应的脱除率分别为:铅:99.37 %、锌:99.96%、砷:97.5%、锑:90%、铋:98.32%、锡:90.5% ;
[0119]4)然后,用渣包车将上述盛渣容器5运送到渣缓冷场,将脱杂且氧化后的铜冶炼渣熔液先自然冷却24小时,再加水喷淋冷却36小时。上述缓冷处理结束后,将盛渣容器内的炉渣倒出,用破碎机破碎后通过皮带送入磨矿-选矿系统。炉渣经过粉磨磨矿而成为细度在85目?325目范围内的矿浆,进入铜
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