熔融铜渣回收铜及铜铁合金工艺研究

２ １年 第 ８ ００ 卷
２ 工 艺研 究
２ １工 艺流程 ． 山东 天 力 干 燥 设备 有 限 公 司克 服 传 统 贫化 铜 渣 存在 的不足 ，研 发 了一 种熔融铜 渣 回收铜及 铜铁 合 金 的新 工艺 ，解 决火法 贫化 法 、浮选 法 、磁选 法
处理铜 渣 回收取率 低 、成 本高 、形式单 一 、能源 浪
干 燥 技 术 与 设 备 ２ １年 第８ 第５ ００ 卷 期
Ｄ ｙ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙ ＆ Ｅ ｕｐ ｅ ｔ ｒ ｉｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｑ ｉｍ ｎ ・２ ５ ・ ３
熔融铜渣 回收铜及铜铁合金工艺研 究
罗光 亮， 谭凤娟 ， 李帅俊
（ 山东天力干燥设备有限公司，山东济南 ２０ １ ） ５ ０ ４
ｌ １ ８ ５ １ ６ ｃ ｍ ｇ ０ ２ ＠ ２ ．ｏ 。
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
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干 燥 技 术 与 设 备 Ｄ ｙ ｎ ｅ ｈｏ ｏ ＆ Ｅ ｕｐ ｅ ｔ ｒ ｉｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｙ ｑ ｉ ｍ ｎ
关键 词 ：熔 融 ；铜 渣 ； 铜 ；铜 铁 合 金
中图分类号 ：Ｔ ９ Ｄ２
文献标 ຫໍສະໝຸດ Baidu符 ：Ａ
文章编号：１ ２— ０ ０ （０ ０ ５ ０ ３— ４ ７ ７ ３ ８ ２ １ ）０ — ２ ５ ０
铜 渣是 火法冶 炼过程 中回收铜 后 的剩 余物 。在
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
摘要：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 ，即低温 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 ９％ ０ 以上。回收铜 的品位可达 ９％ ９， 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。
火法炼 铜 中每生产 １ ｔ铜产 出约 ２ ３ 铜 渣 ， 中含 ｔ 渣 有大量 的有价 值 的组分，其 中含铜 １５左右 ，含铁 ．％ ４％ 右 ， 同时还 含 有少 量 的锌 、镍 、钴 等 贵 重金 ０左
属。
态渣进 行 的处理 ，存 在着 成本 高 、能源 浪 费 比较严
重等 问题 。
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
外观 呈 黑褐色 、呈粒 状或 条状 ，表 面有 一定金 属光
泽 ；质地 ， 易坚硬 碎难磨 ，密 度 ３ ３ １ ｋ ／ ３ １ ￣４ ３ ｇ ｍ。该
中主 要 研 究 路 线 是 向装 有 液 态 铜 渣 的 渣 包 中鼓 吹
炉渣 物质 组成及 嵌布 关系 比较 复杂 ，含铜矿 物大 部 分 以硫化铜 形 式存在 ，有 部分 金属铜 和少量 的氧 化
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
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 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
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 （６０ 逆流 运行 ，在 高温 回转 煅烧机 内进 １０ ℃） 行 热 交换 ，预 热 好 的辅料 （５℃） ６０ 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
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 ．％
１炼 铜 炉 渣 的性 质
本试 验物 料取 自阳谷 某铜 冶炼厂 水淬渣 堆场 ，
０４ 左右 ，铜 的回收率均 不 高 。铜渣 中 的铁主要 以 ．％
２ ２ 回收铜原理 ．
从 炼 铜 炉 排 出 的熔 融 热 态 铜 渣 （２ ０ 通 过 １７￣ Ｃ） 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
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
高【４ ‘】 －。
铜存在。 硫化铜呈细粒嵌布， 一般在 ０ ０５ ００ｍ ．０ － ．３ｍ
之 间 ；金属 铜粒度 均匀 ，一般 在 ０ ０ ５ ． １ｍ之 ． ０ ￣０ ０ ｍ
间 ，最大颗 粒直 径可 达 ３ Ｏ ｍ ． ｍ 。其 中的铁主 要 以磁
收 稿 日期 ：２ １ — ９ ０ 。 ０ ０ ０ — ２ 作者简介 ：罗光亮 （９ ３ ，男 ，硕士，工程师 ，从事节 １ ８ 一） 能技术和干燥设备的研究和开发。Ｅ ｍ ｉ ： －ａｌ
费比较严重等 问题。该熔融铜渣回收铜及铜铁合金
工艺 具有 回收 率高 、成本低 、节约 能源等特 点 。该
工 艺分 两个阶 段进行 ，低温阶 段 回收铜 ，高温 阶段
回收铜铁 合金 。其工 艺流程 图如 图 ｌ 示 。 所
图 １ 铜 渣 回收 铜 及 铜 铁 合 金工 艺 流 程 图