CN104004918B

CN104004918B - 一种用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法

Info

Publication number: CN104004918B
Application number: CN201410183261.1A
Authority: CN
Inventors: 张应�; 杨朝晖
Original assignee: HUNAN SHUIKOUSHAN NONFERROUS METALS GROUP CO Ltd
Current assignee: HUNAN SHUIKOUSHAN NONFERROUS METALS GROUP CO Ltd
Priority date: 2014-05-04
Filing date: 2014-05-04
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2034-05-04
Also published as: CN104004918A

Abstract

一种用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，包括如下步骤：1）取窑渣适量，水分要求小于8％，粒度要求在4mm～100mm；2）取铜物料76.8～86.5％，窑渣4.7～12.0％、熔剂6.2～6.9％、焦炭8.7～9.3%四种物料，以料批为单位分层进入铜鼓风炉中熔炼；3）密闭铜鼓风炉熔炼；4）窑渣、铜物料、熔剂经铜鼓风炉熔炼后得到含金银冰铜、烟尘和水淬渣；回收含金银冰铜中的有价元素金、银和铜后，含金银冰铜直接作为吹炼铜的原料；回收烟尘中的有价元素铅后，烟尘直接作为炼铅的原料；水淬渣对外销售应用于其他行业。本发明工艺简单，熔炼成本低，无腐蚀，窑渣中的固定碳利用率高达98%以上，Cu回收率在65%以上，Ag回收率在90%以上，Au回收率在96%以上。

Description

一种用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，特别是涉及一种用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法。

背景技术

窑渣是酸浸渣配入占其重量45%～55%的焦粉，在挥发窑中经1100～1300℃的高温还原挥发锌、铅、镉、铟等金属后水淬而成的。由于产出的窑渣通常含有较高的铜、铅、锌、金、银等有价金属元素，因此有必要对窑渣进行处理，以有效富集回收上述有价金属。窑渣处理工艺分为化学冶炼方法和物理分选法，化学冶炼又分为湿法和火法。湿法有盐酸浸出法、离析-浮选法、细菌浸出法等；火法有选矿-氯化焙烧法、浸没熔炼法、氯化-硫酸化焙烧法、烧结-鼓风炉法、基夫赛特法等。物理分选法有磁选-筛分-风选法和破碎-球磨-磁选-重选法。

现有的窑渣处理方法主要采用烧结-鼓风炉法、基夫赛特法、磁选-筛分-风选法和破碎-球磨-磁选-重选法。

烧结-鼓风炉法是先在窑渣中加入铅精矿或黄铁矿进行烧结，再用鼓风炉在熔炼过程中形成的粗铅或冰铜来捕集铜、金、银。其缺点是产出的冰铜品位低，需连续富集两次以上，工艺冗长，设备庞大，增加渣量，造成铜、银损失；窑渣中的碳在烧结中消耗，鼓风炉熔炼时又需补加17%的焦炭，能耗大；处理流程中砷、硫污染环境；稀散金属未得到有效富集回收；经济效果不理想。

哈萨克斯坦在基夫赛特炉直接炼铅过程中，用窑渣代替焦炭，设计焦炭消耗为36kg/t炉料，改为窑渣后，焦炭消耗为零，窑渣的搭配消耗量为2～3.5万t。虽然窑渣金属回收率和焦炭利用率很高，但搭配量有限。

磁选-筛分-风选法设备故障多，动力消耗大，粉尘污染严重，产品用途有限。

破碎-球磨-磁选-重选法很难将有价金属与铁分开，即使选铁分离获得产物，每种产物中都含有一定量的有价金属金、银，不能实现有价金属的有效富集，并且对固定碳的利用效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述不足，提供一种工艺简单，熔炼成本低，无腐蚀，易于操作的用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，提高窑渣中金、银、铜的回收率，同时在烟灰中对铅进行富集，且对固定碳的利用效率高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，包括如下步骤：

1）取窑渣适量，水分要求小于8％，为质量百分比，粒度要求在4mm～100mm；

2）取铜物料76.8～86.5％（优选为80~86%），窑渣4.7～12.0％（优选为5.0%~11.0%）、熔剂6.2～6.9％、焦炭8.7～9.3%四种物料，均为质量百分比，以料批为单位分层进入铜鼓风炉中熔炼；

3）密闭铜鼓风炉熔炼，铜鼓风炉熔炼的工艺条件为：焦点区温度为1200～1300℃（优选为1220～1280℃），鼓风量为10000～13000m³/h（优选为11000～12000m³/h），料柱高为2.5～2.7m，熔炼周期为100～150min（优选为110～140min）；

4）窑渣、铜物料、熔剂经铜鼓风炉熔炼后得到含金银冰铜、烟尘和水淬渣；回收含金银冰铜中的有价元素金、银和铜后，含金银冰铜直接作为吹炼铜的原料；回收烟尘中的有价元素铅后，烟尘直接作为炼铅的原料；水淬渣对外销售应用于其他行业。

进一步，步骤1）中，所述窑渣的粒度大于100mm时，于机械破碎后备用。

进一步，步骤2）中，所述以料批为单位分层进入铜鼓风炉中熔炼是以料批为单位按焦炭—窑渣—铜物料—熔剂的顺序分层进入铜鼓风炉中熔炼。

进一步，步骤2）中，所述熔剂为为石灰石。

进一步，步骤4）中，含金银冰铜采用炼铜原则流程回收金、银和铜；烟尘采用布袋收尘的方式回收烟尘中的铅等有价元素；水淬渣含有铁、硅和钙元素，直接作为其他行业（如生产水泥）的原料。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

（1）工艺简单，易于操作。仅通过配料和熔炼工序就能同时获得初产品冰铜、水淬渣和烟尘，降低了熔炼成本，实现了有价金属的高效分离和零排放；

（2）对窑渣适应性强。由于对窑渣粒度、水分要求低，可以处理粉料，也可以处理块料，并允许窑渣成分有一定的波动；

（3）水淬渣含铜量低。由于熔体过热度高，铜锍和水淬渣能有效分离；

（4）窑渣的固定碳利用率高。固定碳的利用率高达98%以上。

（5）窑渣中的有价金属回收率高。Cu回收率在65%以上，Ag回收率在90%以上，Au回收率在96%以上。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的技术方案不限于所述范围。

实施例1

本实施例提供的用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，包括如下步骤：

1）取窑渣（主要组分及质量百分比为Cu 1.20%，Au 1.80 g/t，Ag 260 g/t，Pb 0.38%，Zn 1.93%，Fe 19.10%，SiO₂25.00%，CaO 8.00%，C 12.00%，MgO 1.30%，Al₂O₃ 3.60%，其它27.46%）280kg/批以作备用，水分小于8％，为质量百分比；将窑渣中粒度大于100mm的破碎至粒度为80mm~100mm，然后进入配料工序段；

2）取铜物料84.0％，窑渣9.2％、石灰石6.8％三种物料为一批，取焦炭9.0%，以每批料为单位，均为质量百分比，按焦炭—窑渣—铜物料—石灰石的顺序分层进入铜鼓风炉中熔炼；

3）密闭铜鼓风炉熔炼，铜鼓风炉熔炼的工艺条件为：焦点区温度为1250℃，鼓风量为11000m³/h，料柱高为2.7m，熔炼周期为150min；

4）窑渣、铜物料、熔剂经铜鼓风炉熔炼后得到含金银冰铜、烟尘和水淬渣；采用常规的炼铜原则流程回收含金银冰铜中的有价元素金、银和铜后，含金银冰铜直接作为吹炼铜的原料；采用布袋收尘的方式回收烟尘中的有价元素铅后，烟尘直接作为炼铅的原料；水淬渣含有铁、硅和钙元素，对外销售应用于其他行业。

其中，含金银冰铜的化学成分及质量百分比为：Cu 31.31%、Fe 25.79%、S 20.43%、Au 4.2g/t、Ag 992.0g/t、Pb 7.62%、Zn 2.12%；烟尘的化学成分及质量百分比为：Cu 0.30%、S 5.14%、Ag 80g/t、Pb 35.16%、Zn 2.04%、SiO₂ 1.36%、CaO 0.30%；水淬渣的化学成分及质量百分比为Cu 0.31%、Fe 27.50%、Ag 22g/t、Pb 0.68%、Zn 2.15%、SiO₂ 33.21%、CaO 11.80%。

本实施例中，Cu的回收率为74.17%，Ag的回收率为91.53%，Au的回收率为98%，固定碳的利用率为98.54%。

实施例2

1）取窑渣（主要组分及质量百分比为Cu 1.20%，Au 1.80 g/t，Ag 260 g/t，Pb 0.38%，Zn 1.93%，Fe 19.10%，SiO₂25.00%，CaO 8.00%，C 12.00%，MgO 1.30%，Al₂O₃ 3.60%，其它27.46%）300kg/批以作备用，水分小于8％，为质量百分比；将窑渣中粒度大于80mm的破碎至粒度为50mm~80mm，然后进入配料工序段；

2）取铜物料86.0％，窑渣7.8％、石灰石6.2％三种物料为一批，取焦炭8.9%，以每批料为单位，均为质量百分比，按焦炭—窑渣—铜物料—石灰石的顺序分层进入铜鼓风炉中熔炼；

3）密闭铜鼓风炉熔炼，铜鼓风炉熔炼的工艺条件为：焦点区温度为1300℃，鼓风量为13000m³/h，料柱高为2.5m，熔炼周期为100min；

其中，含金银冰铜的化学成分及质量百分比为：Cu 30.24%、Fe 27.52%、S 19.43%、Au 4.1g/t、Ag 982.0g/t、Pb 6.62%、Zn 1.82%；烟尘的化学成分及质量百分比为：Cu 0.33%、S 5.34%、Ag 84g/t、Pb 36.78%、Zn 2.14%、SiO₂ 1.26%、CaO 0.31%；水淬渣的化学成分及质量百分比为Cu 0.29%、Fe 26.80%、Ag 25g/t、Pb 0.72%、Zn 2.05%、SiO₂ 34.56%、CaO 10.58%。

本实施例中，Cu的回收率为75.83%，Ag的回收率为90.38%，Au的回收率为96%，固定碳的利用率为98.43%。

实施例3

1）取窑渣（主要组分及质量百分比为Cu 1.20%，Au 1.80 g/t，Ag 260 g/t，Pb 0.38%，Zn 1.93%，Fe 19.10%，SiO₂25.00%，CaO 8.00%，C 12.00%，MgO 1.30%，Al₂O₃ 3.60%，其它27.46%）200kg/批以作备用，水分小于8％，为质量百分比；将窑渣中粒度大于50mm的破碎至粒度为20mm~50mm，然后进入配料工序段；

2）取铜物料80.0％，窑渣12.0％、石灰石6.9％三种物料为一批，取焦炭9.3%，以每批料为单位，均为质量百分比，按焦炭—窑渣—铜物料—石灰石的顺序分层进入铜鼓风炉中熔炼；

3）密闭铜鼓风炉熔炼，铜鼓风炉熔炼的工艺条件为：焦点区温度为1200℃，鼓风量为12000m³/h，料柱高为2.6m，熔炼周期为140min；

其中，含金银冰铜的化学成分及质量百分比为：Cu 31.02%、Fe 25.56%、S 20.14%、Au 4.0g/t、Ag 988.0g/t、Pb 6.62%、Zn 1.56%；烟尘的化学成分及质量百分比为：Cu 0.30%、S 5.02%、Ag 78g/t、Pb 34.22%、Zn 1.46%、SiO₂ 1.14%、CaO 0.26%；水淬渣的化学成分及质量百分比为Cu 0.33%、Fe 27.50%、Ag 26g/t、Pb 0.70%、Zn 2.18%、SiO₂ 33.64%、CaO 11.40%。

本实施例中，Cu的回收率为72.5%，Ag的回收率为90.00%，Au的回收率为97%，固定碳的利用率为98.84%。

Claims

1. 一种用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2）取铜物料76.8～80％、窑渣4.7～7.8％、熔剂 6.2～6.9％、焦炭8.7～9.3%四种物料，均为质量百分比，以料批为单位分层进入铜鼓风炉中熔炼；

3）密闭铜鼓风炉熔炼，铜鼓风炉熔炼的工艺条件为：焦点区温度为1200～1300℃，鼓风量为10000～13000m³/h，料柱高为2.5～2.7m，熔炼周期为100～150min；

2.如权利要求1所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤1）中，所述窑渣的粒度大于100mm时，于机械破碎后备用。

3.如权利要求1或2所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤 2）中，所述以料批为单位分层进入铜鼓风炉中熔炼是以料批为单位按焦炭—窑渣—铜物料—熔剂的顺序分层进入铜鼓风炉中熔炼。

4.如权利要求1或2所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤 2）中，所述熔剂为石灰石。

5.如权利要求3所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤2）中，所述熔剂为石灰石。

6.如权利要求1或2所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤 3）中，所述铜鼓风炉熔炼的焦点区温度为1220～1280℃。

7.如权利要求5所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤3）中，所述铜鼓风炉熔炼的焦点区温度为1220～1280℃。

8.如权利要求1或2所述用铜鼓风炉搭配处理窑渣的方法，其特征在于，步骤 4）中，所述烟尘中的有价元素铅采用布袋收尘的方式回收。