熔融铜渣回收铜及铜铁合金工艺研究

参考文献
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矿山，
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[ ４] 刘纲，朱荣，王昌安等。铜渣熔融氧化提铁的试
验研
•
究[ Ｊ].中国有色冶金，２００９（１）：７１- ７４。
谢谢
• 喷枪的一端浸入熔池中，对熔池产生强烈的搅拌作用，使炉渣和还原剂混合 均匀。
• 熔池反应产生的可燃气体（ＣＯ），与从风口加入的富氧空气在炉膛上部剧 烈燃烧形成二
• 次燃烧区，产生的高温热量通过辐射、传导提供反应所需要的还原热，熔池
• 的温度维持在１５００℃左右。产生的高温烟气（１６００℃）去预热提铜 炉的
• 开发利用二次资源及各种冶金渣是实现可持续发 展的一条重要途径。山
•
东天力干燥设备有限公司开发的
熔融态回收铜及
•
铜铁合金新工艺，是正在快速发展和完善的
铜渣处理的新工艺。该工艺有效
• 地回收了渣中的有价组分，实现了铜渣资源化利 用；简单易行，操作方便，投资
• 成本低，是一种应用前景广阔的铜渣再利用工艺。
左右，含铁 • ４０% 左右，同时还含有少量的锌、镍、钴等贵重金属。 • 当前铜渣回收铜主要采用火法贫化法和浮选法，火法贫化后渣含铜量
在０。５% 左右，而浮选法在０。４% 左右，铜的回收率均不高。铜 渣中的铁主要以铁橄榄石、四氧化三铁的形式存在，二者互相嵌布， 粒度都较小，回收难度大，成本高。目前铜渣中铁的回收提取研究较 少，尚处在初步研究阶段。文献中主要研究路线是向装有液态铜渣的 渣包中鼓吹富氧，使渣中的氧化亚铁氧化成四氧化三铁，然后通过磁 选方式进行回收，但铁的回收率及品位均不高 [１- ４].目前铜渣的贫 化形式比较单一，主要集中在单纯地回收铜或铁的技术方面，而作为 耐候钢原料的铜铁合金，相关回收技术却鲜见报道。耐候钢因其良好 的耐候性和优良的力学、焊接性能，目前广泛应用于轨道交通、桥梁 工程和集装箱等领域，所以可以断言可作为耐候钢原料的铜铁合金具 有广阔的市场前景。此外，传统铜渣贫化都是对冷态渣进行的处理， 存在着成本高、能源浪费比较严重等问题。
• 火法精炼，省去了回收铜硫，再进一步进行吹炼生成粗铜的工艺。
•
（２）极大地提高了铜渣中铜的回收率，改变了传统方法铜回收
率低的状况，
• 铜回收率可达９８% 以上。
•
（３）高温下可直接用粉状或粒状的非焦煤作
•
还原剂，不用焦炭，也不用烧结，节省了成本。
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（４）生成的铜铁合金铜含量０。１～０。８% ，其他有害杂质
• 状非焦煤代替焦炭作还原剂，不用烧结，可以充 分利用铜厂现有的设备，节省投资成本。该工艺 简单易行，操作方便，有效
• 实现了铜渣的资源化利用，具有良好的经济、社 会和环境效益，是一种应用前景广阔的铜渣再利 用工艺。
铜渣是火法冶炼过程中回收铜后的 剩余物
• 在火法炼铜中每生产１ｔ铜产出 • 约２~ ３ｔ铜渣，渣中含有大量的有价值的组分，其中含铜１。５%
• 辅料。在提铜铁合金炉内，熔池和二次燃烧区发生的
•
主要反应如下：
•
ＦｅＯ+Ｃ=Ｆｅ+ＣＯ
•
Ｆｅ２ＳｉＯ４+２Ｃ=２Ｆｅ+ＳｉＯ２+２ＣＯ
• Ｃｕ２Ｓ+ＣａＯ+ａＣ=２Ｃｕ+ＣａＳ+（２ａ-１）ＣＯ+（１-ａ）ＣＯ２
新工艺特点
• （１）工艺简单，低温阶段直接还原出铜，品位可达９９% ，可以直 接送去
摘要：本文根据某炼铜熔融炉渣的矿物特性和选矿工艺特点，提出了一种"两步法"新工艺分别回收铜和铜铁合金
• 低温阶段回收铜，高温阶段回收铜铁合金。该工 艺对铜和铜铁合金提取比较充分，回收率均在 90%以上。回收铜的品位可达
• 99%，可直接送去火法精炼；产出的铜铁合金有 害杂质少，可作为耐候钢的理想原料，其价值比 纯铁高。此工艺用粉状或粒
• 回转煅烧机的一部分高温烟气引入提铜炉中来补给热量的损失。提铜 炉产生的烟气直接排放。在提铜炉下部的高温熔池中，热态铜渣和还 原剂及辅料发生的主要反应为：
• Ｃｕ２Ｓ+ＣａＯ+ａＣ=２Ｃｕ+ＣａＳ+（２ａ-１）ＣＯ+（１-ａ） ＣＯ２
•
Ｆｅ３Ｏ４+Ｃ=３ＦｅＯ+ＣＯ
• 来自提铜炉的炉渣流入提铜铁合金炉中。还原剂用压缩氮气经喷枪进入炉中，
少，完全满
• 足耐候钢对原料的要求，其价值比纯铁高。
•
（５）在回收铜的基础上，剩余的铜和铁进一步还原得到产物铜
铁合金，回
• 收率达到９０% 以上，方法简便，操作灵活，易于推广。
•
（６）可以充分利用铜厂现有的设备，节省投资成本。
结论
ห้องสมุดไป่ตู้
• 随着钢铁和铜工业的持续高速发展，我国的铁矿 石及一次铜资源日趋枯竭，
回收铜原理
• 从炼铜炉排出的熔融热态铜渣（１２７０℃）通过溜槽流入提铜炉中， 等熔池达到一定高度后加还原剂及辅料。提铜炉严格密封，还原剂和 辅料通过提铜炉周边的喷枪用加压氮气喷入，喷枪一端浸没在熔池中， 对熔池产生搅拌作用。辅料首先由输送绞龙送至高温回转煅烧机，与 来自提铜铁合金炉的高温烟气（１６００℃）逆流运行，在高温回转 煅烧机内进行热交换，预热好的辅料（６５０℃）由卸料阀排出进入 下面的料罐。同时煅烧机排气所夹带的较细辅料进入旋风除尘器分离， 回收的物料也送到料罐中加以利用，气体则经引风机直接排入大气中。 料罐中预热好的辅料经喷枪用加压氮气喷入提铜炉中。因回收铜炉用 铜冷却壁冷却，散热较快，为了保持温度恒定，将来自高温