本发明涉及铜冶炼技术领域。具体地说是一种铜冶炼中弃渣处理方法。
背景技术：
在铜冶炼产生的弃渣中，铜含量比较高，而且弃渣本身的温度也比较高，如果不对弃渣进行回收利用而直接抛弃或留待日后回收处理，不仅浪费大量的铜资源，而且也会白白浪费弃渣中蕴含的热量。虽然现有技术中也有关于弃渣回收利用的文献报道，但主要是集中在两个方面：
1、对弃渣进行电加热、还原，实现对弃渣中铜的回收利用；这种方法不仅需要耗费大量的电能，而且还需要结构复杂的炉体结构以实现对弃渣进行加热，这种复杂的炉体不仅成本高、而且维修非常不便。
2、利用氧气和可燃性气体在炉内发生反应实现加热，可燃性气体燃烧会污染环境，而且这种方式存在着氧气和可燃性气体在炉内混合发生爆炸的风险。
因此，有必要开发一种炉体结构相对比较简单且弃渣处理过程中安全系数高的铜冶炼中弃渣处理的方法。
技术实现要素：
为此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种炉体结构相对比较简单且弃渣处理过程中安全系数高的铜冶炼中弃渣处理的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种铜冶炼中弃渣处理方法，包括如下步骤：
(A)将铜冶炼工艺中的弃渣直接加入回收炉内；
(B)从所述回收炉底部向所述回收炉内通入水合肼，保持回收炉内的温度为1200-1300℃；
(C)冰铜从所述回收炉底部侧壁上的冰铜出口流出；
(D)废渣从所述回收炉侧壁上的废渣出口流出，所述冰铜出口的水平高度小于所述废渣出口的水平高度。
上述铜冶炼中弃渣处理方法，所述回收炉的炉底由水合肼输送层和透气层组成，水合肼输送层位于透气层的正下方且二者压紧在一起，所述水合肼输送层内设置有横向水合肼输送氧化铝管、纵向水合肼输送氧化铝管和水合肼输送氧化铝总管；所述水合肼输送氧化铝总管的下端向下延伸到所述水合肼输送层下方并与水合肼供给装置的水合肼供给口流体导通；所述水合肼输送氧化铝总管的上端与所述横向水合肼输送氧化铝管流体导通，所述纵向水合肼输送氧化铝管的下端与所述横向水合肼输送氧化铝管流体导通；所述透气层内设置有透气芯和催化分解室，所述催化分解室位于所述透气芯下底面与所述水合肼输送层上表面之间，所述透气芯上表面与所述透气层上表面平齐。
上述铜冶炼中弃渣处理方法，所述水合肼供给装置包括水合肼储存罐、第一水合肼泵、脱水柱、活性氧化铝吸附柱、活性炭吸附柱和第二水合肼泵，所述水合肼储存罐的出液口与所述第一水合肼泵的进液口流体导通，所述第一水合肼泵的出液口与所述脱水柱底部的进液口流体导通，所述脱水柱上部的出液口与所述活性炭吸附柱底部的进液口流体导通，所述活性炭吸附柱顶部的出液口与所述活性氧化铝吸附柱底部的进液口流体导通，所述活性氧化铝吸附柱顶部的出液口与所述第二水合肼泵的进液口流体导通，所述第二水合肼泵的出液口与所述水合肼输送氧化铝总管流体导通。
上述铜冶炼中弃渣处理方法，所述脱水柱内填充有CaC2，并且所述脱水柱顶部还设置有排气口；所述活性氧化铝吸附柱内填充有比表面为280～360m2/g的氧化铝颗粒；所述活性炭吸附柱内填充有活性炭颗粒。
上述铜冶炼中弃渣处理方法，所述水合肼输送氧化铝总管位于所述水合肼输送层下方的一端上安装有水冷套。
上述铜冶炼中弃渣处理方法，所述催化分解室内壁上涂覆有纳米镍和纳米铁，纳米镍和纳米铁的物质的量之比为1:0.2-0.8。
本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：能够将弃渣中的含铜量降低到0.1wt％以下，并且不需要向回收炉内通入氧气和可燃气体进行加热，也不需要耗费大量的电能对回收炉内的弃渣进行加热，回收炉的结构更为简单、成本低、使用寿命长、维修方便。
附图说明
图1本发明铜冶炼中弃渣处理方法中回收炉的结构示意图；
图2本发明铜冶炼中弃渣处理方法中向回收炉内供给水合肼的结构示意图；
图3本发明铜冶炼中弃渣处理方法中回收炉的炉底上透气芯布置的结构示意图。
图中附图标记表示为：100-回收炉；200-冰铜出口；300-废渣出口；400-弃渣入口；500-废气出口；600-炉底；1-水合肼输送层；2-透气层；3-横向水合肼输送氧化铝管；4-纵向水合肼输送氧化铝管；5-水合肼输送氧化铝总管；6-透气芯；7-催化分解室；8-水合肼储存罐；9-脱水柱；10-活性氧化铝吸附柱；11-活性炭吸附柱；12-第一水合肼泵；13-第二水合肼泵；14-水冷套；15-流量调节阀；16-冰铜下沉区。
具体实施方式
一种铜冶炼中弃渣处理方法，具体包括如下步骤：
(A)将铜冶炼工艺中的弃渣不经冷却从回收炉100的弃渣入口400直接加入到回收炉100内。
所述回收炉100的炉底600由水合肼输送层1和透气层2组成，水合肼输送层1位于透气层2的正下方且二者压紧在一起，所述水合肼输送层1内设置有横向水合肼输送氧化铝管3、纵向水合肼输送氧化铝管4和水合肼输送氧化铝总管5；所述水合肼输送氧化铝总管5的下端向下延伸到所述水合肼输送层1下方并与水合肼供给装置的水合肼供给口流体导通；所述水合肼输送氧化铝总管5的上端与所述横向水合肼输送氧化铝管3流体导通，所述纵向水合肼输送氧化铝管4的下端与所述横向水合肼输送氧化铝管3流体导通；所述透气层2内设置有透气芯6和催化分解室7，所述催化分解室7位于所述透气芯6下底面与所述水合肼输送层1上表面之间，所述透气芯6上表面与所述透气层2上表面平齐；如图3所示，本实施例中所述透气芯6沿所述炉底600的直径相间分布，径向相邻的两组所述透气芯6之间为冰铜下沉区16，所述冰铜出口200正对所述冰铜下沉区16，冰铜下沉区16与冰铜出口200一一对应，这样便于冰铜流出。所述催化分解室7内壁上涂覆有纳米镍和纳米铁组成的混合催化剂层，纳米镍和纳米铁的物质的量之比为1:0.7。
(B)利用水合肼供给装置从所述回收炉100底部向所述回收炉100内通入水合肼，保持回收炉100内的温度为1200℃。
所述水合肼供给装置包括水合肼储存罐8、第一水合肼泵12、脱水柱9、活性氧化铝吸附柱10、活性炭吸附柱11和第二水合肼泵13，所述水合肼储存罐8的出液口与所述第一水合肼泵12的进液口流体导通，所述第一水合肼泵12的出液口与所述脱水柱9底部的进液口流体导通，所述脱水柱9上部的出液口与所述活性炭吸附柱11底部的进液口流体导通，所述活性炭吸附柱11顶部的出液口与所述活性氧化铝吸附柱10底部的进液口流体导通，所述活性氧化铝吸附柱10顶部的出液口与所述第二水合肼泵13的进液口流体导通，所述第二水合肼泵13的出液口与所述水合肼输送氧化铝总管5流体导通。所述脱水柱9内填充有CaC2，并且所述脱水柱9顶部还设置有排气口；所述活性氧化铝吸附柱10内填充有比表面为280～360m2/g的氧化铝颗粒；所述活性炭吸附柱11内填充有活性炭颗粒。所述水合肼输送氧化铝总管5位于所述水合肼输送层1下方的一端上安装有水冷套14。
(C)冰铜从所述回收炉100底部侧壁上的冰铜出口200流出。
(D)废渣从所述回收炉100侧壁上的废渣出口300流出，所述冰铜出口200的水平高度小于所述废渣出口300的水平高度。
在本实施例中，水合肼储存罐内的工业水合肼浓度为99wt％，通过第一水合肼泵12将工业水合肼从脱水柱9的底部泵入到脱水柱9内，水合肼内的水与CaC2反应实现水合肼除水，反应产生的乙炔从脱水柱9顶部排出，脱水后的水合肼从脱水柱9的上部流出，并从活性炭吸附柱11的底部进入到活性炭吸附柱11内，对水合肼进行除杂，除杂后的水合肼从活性炭吸附柱11顶部流出并从活性氧化铝吸附柱10底部进入到活性氧化铝吸附柱10内实现进一步除杂，通过第二水合肼泵13将脱水及除杂后的水合肼泵入水合肼输送氧化铝总管5，通过水冷套14内的循环冷却水对水合肼输送氧化铝总管5内的水合肼进行冷却降温，避免水合肼在水合肼输送氧化铝总管5中剧烈气化而导致各个横向水合肼输送氧化铝管3中水合肼输送不均匀，从而导致各个纵向水合肼输送氧化铝管4输送的水合肼量差异较大，最终会使得回收炉100底部局部供气量过大、而局部供气量太小，不利于充分分离出弃渣中的铜。
净化后的水合肼在催化分解室内分解生成氮气、氢气和氨气，并放出大量的热量，从而起到对回收炉内的弃渣起到加热保温作用。氮气、氢气和氨气通过透气芯6进入到回收炉100内，一方面起到对弃渣的混合搅拌及充分发生还原反应，另一方面氨气进入到回收炉100内分解成氢气的过程中可以与回收炉100底部弃渣中铜反应生成氢化铜，而且氨气也可铜反应生成氮化铜，氢化铜和氮化铜挥发上浮，由于是通过底部的水合肼分解产生的热量加热及保温，因而回收炉100内自下而上温度逐渐降低，氢化铜和氮化铜上浮过程中分解生成单质铜重新沉积到回收炉100底部，从而可以将弃渣中的铜充分分离出来。
可以根据回收炉100的大小、装入的弃渣量以及回收炉100保温效果，通过流量调节阀15来调节水合肼的供给量大小，从而确保回收炉100内弃渣保持熔融状态。
本实施例铜冶炼中弃渣处理方法不需要向回收炉100内通入氧气和可燃气体进行加热，也不需要耗费大量的电能对回收炉内的弃渣进行加热，使得回收炉的结构更为简单、成本低、使用寿命长、维修方便，而且安全性高，可以将弃渣中的铜含量降低至0.08wt％。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。