处理含铜铁粉的方法和系统的制作方法_2

文档序号:9905066阅读:来源:国知局
粉中的铜发生反应,生成硫化亚铜。具体反应方程式为:
[0030]Fe+5C0=Fe(C0)5
[0031]同时,铁粉中的硫还会与⑶反应生成羰基硫(C0S),而⑶S与金属铜的反应则进一步促进了铜、铁的分离,其具体反应如下:
[0032]C0S+2Cu = Cu2S+C0
[0033]根据本发明的具体实施例,上述含铜铁粉为铜渣和/或镍渣经过直接还原和磨矿磁选处理产生的。由于经“铜渣/或镍渣一造球一烘干一转底炉直接还原一磨矿磁选”后得到的含铜铁粉品质差、价格低。采用本发明上述实施例的方法可以有效地解决上述问题,进而体现该方法的适用性。
[0034]根据本发明的具体实施例,上述含铜铁粉中铁含量低至88重量%,铜含量为0.2?I重量%,所述含铜铁粉中粒度不大于0.074毫米的颗粒占60重量%以上。由此有利于实现含铜铁粉中铁、铜元素的综合利用,生产出高品位羰基铁粉和铜精矿,扩大了适用范围。
[0035]根据本发明的具体实施例,上述使含铜铁粉和一氧化碳在气化合成反应装置内发生反应的温度为180?220摄氏度,压力为10?15MPa。由此在温度为180?220摄氏度,压力为10?15MPa条件下有利于促进含铜铁粉和一氧化碳氧化还原反应,生成气态五羰基铁和含有硫化亚铜的固态渣,进一步促进铜、铁的高效分离。
[0036]根据本发明的具体实施例,上述气化和分解是在250?300摄氏度、常压以及氨气气氛下进行的。由此液态五羰基铁在热解炉内经气化后,在250?300摄氏度、常压、通入氨气保护气氛的条件下,气态五羰基铁开始分解,最终生成高品位羰基铁粉,其在热解炉内发生的反应式为:
[0037]Fe(C0)5 = Fe+5C0
[0038]由此通过采用气化合成一低压分解的方法,在充分利用原料中的硫元素的同时,实现了铜、铁的高效分离,从而得到高纯度和高附加值的铁产品(其TFe品位97%以上)。
[0039]根据本发明的具体实施例,上述细磨是将所述固态尾渣磨至平均粒径不大于0.045毫米。由此将上述固态尾渣磨至平均粒径不大于0.045毫米便于后续浮选分离,得到尚品位的铜精矿和尾矿,提尚经济效益。
[0040]根据本发明的另一个方面,本发明还提出了一种处理含铜铁粉的系统,该系统适于实施前面所述的处理含铜铁粉的方法。
[0041]下面参考图2详细描述本发明具体实施例的处理含铜铁粉的系统。根据本发明的具体实施例,该系统包括:气化合成反应装置10、固液分离装置20、热解炉30、磨矿机40和浮选机50。
[0042]其中,气化合成装置具有进料口11、出料口 12、一氧化碳入口 13、加热组件13和加压组件14;固液分离装置20具有进料口 21、液体出口 22和固体出口 23,进料口 21与气化合成反应装置10相连;热解炉30与固液分离装置20的液体出口 22相连;磨矿机40与固液分离装置20的固体出口 23相连;以及浮选机50与磨矿机40相连。
[0043]由此采用该系统及其装置实现了羰基合成、低压分解和浮选分离等工艺,有利于含铜铁粉的铜、铁分离,得到高纯度和高附加值的铁产品(其TFe品位97 %以上)和铜含量30 %以上的铜精矿,经济效益显著。
[0044]根据本发明的具体实施例,上述气化合成反应装置10与处理铜渣和/或镍渣的系统相连。由此本发明上述实施例的处理含铜有铁粉的系统可以适于处理铜渣和/或镍渣经过直接还原和磨矿磁选处理产生的含铜有铁粉。由于经“铜渣/或镍渣一造球一烘干一转底炉直接还原一磨矿磁选”后得到的含铜铁粉品质差、价格低。采用本发明上述实施例的系统可以有效地解决上述问题,进而体现该系统的适用性。
[0045]下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅仅是描述性的,而不以任何方式限制本发明。
[0046]实施例1
[0047][ I ]将经“铜渣一造球一烘干一转底炉直接还原一磨矿磁选”后得到的含铜铁粉进行处理,其TFe品位为88 %、Cu含量为I %、S含量为0.4%,其粒度为_0.074mm占60 %。
[0048][2]将含铜铁粉送入反应釜内,再将经加压后的CO导入反应釜内,使反应釜内的压力为15MPa,同时对反应釜加热,使反应釜内的温度达到180°C,使得含铜铁粉发生合成反应,生成气态五羰基铁,同时铁粉中的硫逐渐生成羰基硫,并与部分铜反应生成Cu2S,进一步促进铜、铁分离,具体反应方程式为:
[0049]Fe+5C0=Fe(C0)5
[0050]同时,铁粉中的硫还会与CO反应生成羰基硫,而COS与金属铜的反应则进一步促进了铜、铁的分离。其具体反应如下:
[0051 ] C0S+2Cu = Cu2S+C0
[0052][3]将反应釜内的压力逐渐减小,经减压冷却后得到液态五羰基铁和固态渣,再经固液分离后得到两种产品,五羰基铁进入到热解炉内热解,固态渣则进入球磨机内细。
[0053][4]液态五羰基铁在热解炉内经气化后,在250°C、常压、通入NH3保护气氛的条件下,气态五羰基铁开始分解,最终生成羰基铁粉,其TFe品位在97.5%以上;在热解炉内发生的反应式为:
[0054]Fe(C0)5 = Fe+5C0
[0055][5]固液分离后得到的固态尾渣送入球磨机内进行磨矿,经分级筛分后,全部细磨至-0.045mm以下。
[0056][6]经细磨后的固态尾渣经浮选分离后,即可得到铜品位40%以上的铜精矿(少量仏^和金属铜)和尾矿,该铜精矿可作为铜冶炼原料使用。
[0057]实施例2
[0058][ I ]将经“镍渣一造球一烘干一转底炉直接还原一磨矿磁选”后得到的含铜铁粉进行处理,其TFe品位为92 %、Cu含量为0.5%, S含量为0.3%,其粒度为_0.074mm占80 %。
[0059][2]将含铜铁粉送入反应釜内,再将经加压后的CO导入反应釜内,使反应釜内的压力为12MPa,同时对反应釜加热,使反应釜内的温度达到200°C,使得含铜铁粉发生合成反应,生成气态五羰基铁,同时铁粉中的硫逐渐生成羰基硫,并与部分铜反应生成Cu2S,进一步促进铜、铁分离,具体反应方程式为:
[0060]Fe+5C0=Fe(C0)5
[0061]同时,铁粉中的硫还会与CO反应生成羰基硫,而COS与金属铜的反应则进一步促进了铜、铁的分离。其具体反应如下:
[0062]C0S+2Cu = Cu2S+C0。
[0063][3]将反应釜内的压力逐渐减小,经减压冷却后得到液态五羰基铁和固态渣,再经固液分离后得到两种产品,五羰基铁进入到热解炉内热解,固态渣则进入球磨机内细。
[0064][4]液态五羰基铁在热解炉内经气化后,在280°C、常压、通入NH3保护气氛的条件下,气态五幾基铁开始分解,最终生成幾基铁粉,其TFe品位在98%以上;在热解炉内发生的反应式为:
[0065]Fe(C0)5 = Fe+5C0。
[0066][5]固液分离后得到的固态尾渣送入球磨机内进行磨矿,经分级筛分后,全部细磨至-0.045mm以下。
[0067][6]经细磨后的固态尾渣经浮选分离后,即可得到铜品位35%以上的铜精矿(少量仏^和金属铜)和尾矿,该铜精矿可作为铜冶炼原料使用。
[0068]实施例3
[0069][I]将经“铜渣一原料处理一回转窑直接还原一磨矿磁选”后得到的含铜铁粉进行处理,其TFe品位为94 %、Cu含量为0.2%, S含量为0.1%,其粒度
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