专利名称：从铜冶炼弃渣中回收铜的方法
技术领域：
本发明涉及一种从铜冶炼弃渣中回收铜的方法。
背景技术：
铜冶炼弃渣是铜冶炼生产中排放的冶炼弃渣，是一种工业固体废弃 物。随着生产的发展，固体废弃物逐年增加，数量巨大的铜冶炼弃渣在冶 炼企业周边渣场露天堆存，除极少量供水泥厂作添加剂(代替铁矿石)夕卜， 其余绝大部分没有得到利用，造成了对企业周边生态环境、人居环境的严 重的环保问题。
经过分析测算，铜冶炼弃渣中含有大量铁质元素和二氧化硅，另外含
有少量铜、铅、锌等金属元素。以某特大型冶炼企业约160万吨的弃渣为 例，其中金属、非金属理论存量为含铁62万吨、铜6273吨、铅337吨、 锌5976吨、二氧化硅59万吨。这既是巨大的资源浪费，同时也表明铜冶 炼弃渣具有巨大的开发利用价值，然而目前铜冶炼弃渣的综合利用实际上 已成为世界性的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种从铜冶炼弃渣中回收铜的方法，该方法能够 充分利用废弃的铜冶炼弃渣资源，避免由此带来的资源浪费和环境影响， 以较低的成本回收弃渣中的贵重金属。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种从铜冶炼弃渣中回收铜的方法，其特征在于，包括如下步骤-
a、 将铜冶炼弃渣加热至熔融状态或直接取熔融状态的铜冶炼弃渣放置 于热渣包内；
b、 保温使铜冶炼弃渣保持熔融状态，同时向铜冶炼弃渣中通入氧气 或空气从而生成固体残渣以净化除杂；
c、 震荡热渣包30-40分钟，然后静置8-12分钟； C、除去固体残渣；
d、 倒出熔融状态铜冶炼弃渣下层占铜冶炼弃渣总重量4-6%的贵重金 属层后冷却；
e、 破碎，再研磨后通过浮选工艺即可获取铜精矿粉。 其中在步骤b后还要保温使铜冶炼弃渣保持熔融状态，同时向铜冶炼
弃渣中通入氯气从而生成固体残渣以净化除杂，氯气的用量为每吨铜冶炼
弃渣0.1-0.25立方米，通气时间为5-10分钟，或向铜冶炼弃渣中通入氯气
直至杂质含量符合要求。
其中在步骤b中通入氧气的用量为每吨铜冶炼弃渣0.4-1立方米，通
气时间为5-10分钟，或向铜冶炼弃渣中通入氧气直至杂质含量符合要求。 其中在步骤b中通入空气的用量为每吨铜冶炼弃渣2-5立方米，通气
时间为5-10分钟，或向铜冶炼弃渣中通入空气直至杂质含量符合要求。 其中使用石墨化碳素材料气体导管伸入该热渣包内以通气。 其中熔融状态的铜冶炼弃渣是指铜冶炼弃渣温度在1150-130(TC。 其中步骤e中对破碎、研磨、和浮选的工艺要求与常规镍矿或铜矿相同。
其中步骤d中冷却工序是将贵重金属层倒入至少一个模具中缓慢冷却。
经过多次实验证明，采用本发明方法得到的铜冶炼弃渣下层的贵重金属层重量占弃渣总重量的4-6%，但其中富集的铜占弃渣中剩余铜总重量的 60-83%，在富集量为60%时，铜含量从弃渣中的0.25%变为2.5%，从而使 通过浮选法选出精矿成为可能，而在富集量为83%时，铜含量变为3.46%, 远远超过了浮选法选矿的最低要求。采用本发明的方法能够高效综合回收 铜冶炼弃渣中的铜元素，达到了大宗工业固体废弃物资源化利用的目的。
具体实施例方式
本发明方法对铜冶炼弃渣净化除杂的原理是
利用炉外精炼技术，将高压氧气、高压氯气先后分别喷吹入熔融状态 的铜冶炼弃渣中，分批定量对其进行净化除杂处理，使弃渣中的有害杂质 (如氧化铝、氧化镁、氧化钙、硫化物等)进行充分反应，同时通过均匀、 轻微的水平震荡促进生成比重较小的新化合物，新化合物漂浮于铜冶炼弃 渣上面而析出，而铜等贵重金属富集沉积于下层，利于回收。
反应方程式为
FeS+3Fe304+5Si02+502=5(2FeO Si02)+S02 f (高温熔融状态下) 2Ca+02=2CaO (高温熔融状态下) 2Mg+02=2Mg0 (高温熔融状态下) 4A1+302=2A1203 (高温熔融状态下) 2K+C12=2KC1 (高温熔融状态下) 2Na+Cl2=2NaCl (高温熔融状态下)
以下为生产低冰铜，热弃渣为铜铁渣的铜合成炉热渣成分典型值的化 学成分表
三个月内铜合成炉热渣成分(％)元素NiCuFeCaOMg0Si02S
平均0.0150. 8438. 082. 121.4435. 760.52
最低0. 0010.1930. 471.020. 8621. 160.28
最咼0. 231.8341. 153. 853.4248. 251.42
实施例l:
a、 将铜冶炼弃渣加热至1150'C的熔融状态；
b、 保温使铜冶炼弃渣保持在熔融状态，同时将石墨化碳素材料气体 导管伸入该热渣包内通入氧气(高压氧气)从而生成固体残渣以净化除杂， 氧气的用量为每吨铜冶炼弃渣0.4立方米，通气时间为5分钟；
c、 均匀、轻微的水平震荡热渣包30分钟，然后静置8分钟；
C、除去固体残渣；
d、 倒出熔融状态铜冶炼弃渣下层占铜冶炼弃渣总重量4%的贵重金属 层在模具中缓慢冷却；
e、 破碎，再研磨后通过浮选工艺即可获取铜精矿粉，具体破碎、研磨、 和浮选的工艺要求与对常规镍矿或铜矿相同。
实施例2:
a、 将铜冶炼弃渣加热至130(TC的熔融状态；
b、 保温使铜冶炼弃渣保持在熔融状态，同时将石墨化碳素材料气体 导管伸入该热渣包内通入氧气(高压氧气)从而生成固体残渣以净化除杂，
氧气的用量为每吨铜冶炼弃渣1立方米，通气时间为IO分钟；
c、 均匀、轻微的水平震荡热渣包40分钟，然后静置12分钟； C、除去固体残渣；
d、 倒出熔融状态铜冶炼弃渣下层占铜冶炼弃渣总重量6%的贵重金属 层在模具中缓慢冷却；
7e、破碎，再研磨后通过浮选工艺即可获取铜精矿粉，具体破碎、研磨、 和浮选的工艺要求与对常规镍矿或铜矿相同。 实施例3:
a、 将铜冶炼弃渣加热至120(TC的熔融状态；
b、 保温使铜冶炼弃渣保持在熔融状态，同时将石墨化碳素材料气体 导管伸入该热渣包内通入氧气(高压氧气)从而生成固体残渣以净化除杂， 氧气的用量为每吨铜冶炼弃渣0.8立方米，通气时间为7分钟；
c、 均匀、轻微的水平震荡热渣包35分钟，然后静置10分钟；
C、除去固体残渣；
d、 倒出熔融状态铜冶炼弃渣下层占铜冶炼弃渣总重量5%的贵重金属 层在模具中缓慢冷却；
e、 破碎，再研磨后通过浮选工艺即可获取铜精矿粉，具体破碎、研磨、 和浮选的工艺要求与对常规镍矿或铜矿相同。
实施例4:
a、 将铜冶炼弃渣加热至115(TC的熔融状态；
b、 保温使铜冶炼弃渣保持在熔融状态，同时将石墨化碳素材料气体 导管伸入该热渣包内通入空气(高压空气)从而生成固体残渣以净化除杂， 空气的用量为每吨铜冶炼弃渣2立方米，通气时间为5分钟；
c、 均匀、轻微的水平震荡热渣包30分钟，然后静置8分钟；
C、除去固体残渣；
d、 倒出熔融状态铜冶炼弃渣下层占铜冶炼弃渣总重量4%的贵重金属 层在模具中缓慢冷却；
e、 破碎，再研磨后通过浮选工艺即可获取铜精矿粉，具体破碎、研磨、 和浮选的工艺要求与对常规镍矿或铜矿相同。
实施例5:a、 将铜冶炼弃渣加热至130(TC的熔融状态；
b、 保温使铜冶炼弃渣保持在熔融状态，同时将石墨化碳素材料气体 导管伸入该热渣包内通入空气(高压空气)从而生成固体残渣以净化除杂， 空气的用量为每吨铜冶炼弃渣5立方米，通气时间为IO分钟；
c、 均匀、轻微的水平震荡热渣包40分钟，然后静置12分钟；
c、 除去固体残渣；
d、 倒出熔融状态铜冶炼弃渣下层占铜冶炼弃渣总重量6%的贵重金属 层在模具中缓慢冷却；
e、 破碎，再研磨后通过浮选工艺即可获取铜精矿粉，具体破碎、研磨、 和浮选的工艺要求与对常规镍矿或铜矿相同。
实施例6:
a、 将铜冶炼弃渣加热至120(TC的熔融状态；
b、 保温使铜冶炼弃渣保持在熔融状态，同时将石墨化碳素材料气体 导管伸入该热渣包内通入空气(高压空气)从而生成固体残渣以净化除杂， 空气的用量为每吨铜冶炼弃渣3立方米，通气时间为7分钟；
c、 均匀、轻微的水平震荡热渣包35分钟，然后静置10分钟；
C、除去固体残渣；
d、 倒出熔融状态铜冶炼弃渣下层占铜冶炼弃渣总重量5%的贵重金属 层在模具中缓慢冷却；
e、 破碎，再研磨后通过浮选工艺即可获取铜精矿粉，具体破碎、研磨、 和浮选的工艺要求与对常规镍矿或铜矿相同。
实施例7:
a、 将铜冶炼弃渣加热至120(TC的熔融状态；
b、 保温使铜冶炼弃渣保持在熔融状态，同时将石墨化碳素材料气体 导管伸入该热渣包内通入氧气(高压氧气)从而生成固体残渣以净化除杂，氧气的用量为每吨铜冶炼弃渣0.8立方米，通气时间为7分钟；
c、 保温使铜冶炼弃渣保持熔融状态，同时向铜冶炼弃渣中通入氯气(高 压氯气)从而生成固体残渣以净化除杂，氯气的用量为每吨铜冶炼弃渣0.2
立方米，通气时间为8分钟；
d、 均匀、轻微的水平震荡热渣包35分钟，然后静置10分钟；
e、 除去固体残渣；
f、 倒出熔融状态铜冶炼弃渣下层占铜冶炼弃渣总重量5%的贵重金属 层在模具中缓慢冷却；
g、 破碎，再研磨后通过浮选工艺即可获取铜精矿粉，具体破碎、研 磨、和浮选的工艺要求与对常规镍矿或铜矿相同。
实施例8:
a、 将铜冶炼弃渣加热至125(TC的熔融状态；
b、 保温使铜冶炼弃渣保持在熔融状态，同时将石墨化碳素材料气体 导管伸入该热渣包内通入空气(高压空气)从而生成固体残渣以净化除杂， 直至杂质含量符合要求；
c、 保温使铜冶炼弃渣保持熔融状态，同时向铜冶炼弃渣中通入氯气从 而生成固体残渣以净化除杂，氯气的用量为每吨铜冶炼弃渣0.2立方米， 通气时间为8分钟，直至杂质含量符合要求；
d、 均匀、轻微的水平震荡热渣包32分钟，然后静置9分钟；
e、 除去固体残渣；
f、 倒出熔融状态铜冶炼弃渣下层占铜冶炼弃渣总重量5%的贵重金属 层在模具中缓慢冷却；
g、 破碎，再研磨后通过浮选工艺即可获取铜精矿粉，具体破碎、研 磨、和浮选的工艺要求与对常规镍矿或铜矿相同。
10
权利要求
1、一种从铜冶炼弃渣中回收铜的方法，其特征在于，包括如下步骤a、将铜冶炼弃渣加热至熔融状态或直接取熔融状态的铜冶炼弃渣放置于热渣包内；b、保温使铜冶炼弃渣保持熔融状态，同时向铜冶炼弃渣中通入氧气或空气从而生成固体残渣以净化除杂；c、震荡热渣包30-40分钟，然后静置8-12分钟；c、除去固体残渣；d、倒出熔融状态铜冶炼弃渣下层占铜冶炼弃渣总重量4-6％的贵重金属层后冷却；e、破碎，再研磨后通过浮选工艺即可获取铜精矿粉。
2、 如权利要求l所述的从铜冶炼弃渣中回收铜的方法，其特征在于 其中在步骤b后还要保温使铜冶炼弃渣保持熔融状态，同时向铜冶炼弃渣 中通入氯气从而生成固体残渣以净化除杂，氯气的用量为每吨铜冶炼弃渣 0.1-0.25立方米，通气时间为5-10分钟，或向铜冶炼弃渣中通入氯气直至 杂质含量符合要求。
3、 如权利要求l所述的从铜冶炼弃渣中回收铜的方法，其特征在于: 其中在步骤b中通入氧气的用量为每吨铜冶炼弃渣0.4-1立方米，通气时 间为5-10分钟，或向铜冶炼弃渣中通入氧气直至杂质含量符合要求。
4、 如权利要求l所述的从铜冶炼弃渣中回收铜的方法，其特征在于: 其中在步骤b中通入空气的用量为每吨铜冶炼弃渣2-5立方米，通气时间 为5-10分钟，或向铜冶炼弃渣中通入空气直至杂质含量符合要求。
5、 如权利要求1至4中任意一项所述的从铜冶炼弃渣中回收铜的方 法，其特征在于其中使用石墨化碳素材料气体导管伸入该热渣包内以通气。
6、 如权利要求1至4中任意一项所述的从铜冶炼弃渣中回收铜的方法，其特征在于其中熔融状态的铜冶炼弃渣是指铜冶炼弃渣温度在1150-1300 °C。
7、 如权利要求1至4中任意一项所述的从铜冶炼弃渣中回收铜的方 法，其特征在于其中步骤e中对破碎、研磨、和浮选的工艺要求与常规 镍矿或铜矿相同。
8、 如权利要求1至4中任意一项所述的从铜冶炼弃渣中回收铜的方 法，其特征在于其中步骤d中冷却工序是将贵重金属层倒入至少一个模 具中缓慢冷却。
全文摘要
本发明涉及一种从铜冶炼弃渣中回收铜的方法。包括如下步骤a.将铜冶炼弃渣加热至熔融状态或直接取熔融状态的铜冶炼弃渣放置于热渣包内；b.保温使铜冶炼弃渣保持熔融状态，同时向铜冶炼弃渣中通入氧气或空气从而生成固体残渣以净化除杂；c.震荡热渣包30-40分钟，然后静置8-12分钟；c.除去固体残渣；d.倒出熔融状态铜冶炼弃渣下层占铜冶炼弃渣总重量4-6％的贵重金属层后冷却；e.破碎，再研磨后通过浮选工艺即可获取铜精矿粉。采用本发明的方法能够高效综合回收铜冶炼弃渣中的镍、钴、铜等元素，达到了大宗工业固体废弃物资源化利用的目的。
文档编号C22B15/00GK101545051SQ20091011721
公开日2009年9月30日 申请日期2009年2月9日 优先权日2009年2月9日
发明者牛庆君 申请人:牛庆君