[发明专利]一种综合利用铋熔炼产出的铜锍、炉渣的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种从铋熔炼产出的铜锍、炉渣中，综合回收利用其中的有价金属和元素的方法，属于铋熔炼废渣综合利用和环境保护污染治理工艺领域。

背景技术

铋火法熔炼一般采用铋精矿、含铋物料配以一定数量的熔剂(如铁屑、纯碱、萤石等)和少量的还原煤，在反射炉或转炉中熔炼，熔炼产物主要有：粗铋、烟尘、铜锍和炉渣。铜锍的主要成分含量为：Fe 31-37％，S 12-23％，Na 12％，Cu 1.5-8.1％，Pb0.14-4.28％，Bi 0.19-2.58％，Sb 0.025-0.53％，Ag 0.18-0.35％，SiO₂1-2％，CaO1.5-2％；炉渣的主要成分含量为：SiO₂ 5.7-43％，FeO 8.4-31％，CaO 2-20％，Na₂O11-20％，S 5.2-9.1％，Bi 0.12-0.67％，Pb 2.9-5.0％，As+Sb 0.45-0.63％。

目前，对于含Cu高的铜锍，有些厂家采用鼓风炉熔炼回收Cu、Ag，但产生含Na₂S、Na₂O废渣和SO₂废气，造成二次污染；对于含Cu品位低的铜锍和炉渣，一般就地堆放，既污染环境，又浪费了资源。因此，综合回收利用铋熔炼产出的铜锍、炉渣十分重要。

发明内容

本发明的目的是：提供一种浸出、熔炼、吸收相联合的工艺，从铋熔炼产出的铜锍、炉渣中综合回收利用其中的有价金属和元素，充分利用资源，减少废渣排放，治理环境污染。

为解决上述问题，本发明的基本构思是：

一种综合利用铋熔炼产出的铜锍、炉渣的工艺，包括以下步骤：

1)将铋熔炼产出的铜锍、炉渣机械粉碎后，分别加水浸取；

2)浸出渣混合经压滤干燥后制球，进密闭鼓风炉熔炼产出冰铜、二次炉渣、烟尘和尾气；

3)冰铜用于炼铜，烟尘用于回收铋、铅、锑，二次炉渣用于生产水泥，尾气用步骤1)中得到的浸出液吸收SO₂，产出Na₂SO₃、Na₂S₂O₃和NaHSO₃达标排放。

步骤1)中将铋熔炼产出的铜锍、炉渣机械粉碎至粒度≥80目。

步骤1)的加水浸取过程中：铜锍或炉渣，与水的液固体积比均为1∶2，常温下搅拌浸出时间不超过24小时，优选6-10小时。

步骤2)中，浸出渣混合经压滤干燥后至水分≤10wt％。

步骤2)中，炉渣浸出渣与铜锍浸出渣按照重量比为1-2∶1混合。

步骤2)中，用制球机压制成粒径为10-12cm的球团，球团与焦炭(焦率约15％)进密闭鼓风炉熔炼，产出冰铜、二次炉渣和烟尘、尾气。

本发明粉碎后的铜锍或炉渣加水浸取，炉渣浸出工序发生的化学反应主要为：Na₂O+H₂O→2NaOH；其他成分在浸出渣中；铜锍中的Na₂S在浸出时以Na₂S形式溶于水中；其他成分在浸出渣中。因此，用浸出液在吸收塔中吸收尾气中的SO₂，化学反应为：6Na₂S+10SO₂+7H₂O→4H₂S+6NaHSO₃+3Na₂S₂O₃，2NaOH+SO₂→Na₂SO₃+H₂O，吸收后尾气达标排放；吸收液经浓缩结晶，产出Na₂SO₃、Na₂S₂O₃和NaHSO₃产品。

本发明工艺得到的冰铜是炼铜的主要原料，其中主要元素含量：Cu 15-20％，S22-24％，Fe 38-42％，可以直接销售到铜冶炼厂炼铜。

本发明工艺得到的二次炉渣主要成分含量：SiO₂ 34-39％，Fe 24-29％，CaO 8-13％，可以作为熟料销售到水泥厂生产水泥。

本发明工艺得到的烟尘销售到冶炼厂回收铋、铅、锑。