[发明专利]从黄铜中提取纯铜和纯锌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从黄铜中提取铜和锌的方法。

背景技术

黄铜是重要的金属材料，被广泛的使用。在生产和使用黄铜制品的过程中会产生大量的废黄铜原料，厂家处理废黄铜的价格仅为其原料购入价的十分之一，经济损失极大。为了控制成本，就从黄铜中提取铜和锌，单独出售或再利用。

目前大多从黄铜中提取铜和锌的方法主要是两种，一种如中国专利公开为“CN1113520”，名称为“从铜锌物料中回收铜和锌的湿法冶金方法”所述“采用氨浸出铜锌物料，然后采用萃取法将浸出液中铜锌分离，富铜液送电积生产电铜，萃余液经蒸氨得碱式碳酸锌，送煅烧得活性氧化锌。”该方法存在的不足是只能得到金属铜和氧化锌，而不能同时得到纯铜和纯锌，把氧化锌转化成纯锌需要经过复杂的处理过程，在成本上不是非常的合算。最常用的从黄铜中提取铜和锌的方法是通过熔炼炉熔炼提取，通过高温将黄铜熔化，在沸点低的锌成为锌蒸汽时沸点高的铜仍为液态，实现了铜和锌的分离提取；该方法存在的不足是熔炼炉在加料的过程中混入空气即熔炼时其内部的空气中含氧，黄铜表面被氧化因此黄铜原料中也含有微量的氧，尤其是部分的熔炼炉是敞开式的其含氧量更大，熔炼炉内的氧会与锌蒸汽和液态铜发生反应，最终得到的其实氧化铜和氧化锌，而纯铜与氧化铜、纯锌与氧化锌在价格上是有非常大的差距的，另外炉内的废渣很难彻底的熔解，因此排出的废渣中也含有一部分的铜和锌。综上所述，目前市场上还没有从黄铜中能够提取纯铜和纯锌的方法和设备。

发明内容

为了解决上述无法从黄铜中提取纯铜和纯锌的问题，本发明的目的是公开一种能耗低，经济价值高的从黄铜中提取纯铜和纯锌的方法。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

从黄铜中提取纯铜和纯锌的方法，采用下述步骤：

（1）将原料加入密闭的熔炼炉中进行熔炼，熔炼炉内设置进料管和螺杆，螺杆处于进料管内，螺杆旋转并通过螺杆内的中空氮气通道对进料管的出口及熔炼炉内进行冲氮气操作，冲入的氮气不超过80℃，中空氮气通道的出气口处于螺杆下部的非受力面上；熔炼时熔炼炉内温度保持在950℃—1050℃之间；原料包括黄铜、焦粉和石英；

（2）通过熔炼炉侧壁上的调压观察口向熔炼炉内充氮气调节熔炼炉内的气压，始终保持熔炼炉内的气压处于正压状态，冲入的氮气温度超过100℃；

（3）锌沸腾后成形成的锌蒸汽、焦粉燃烧形成的一氧化碳气体和其它的碳化物气体通过熔炼炉上的锌气出口排至冷却装置进行冷却处理，然后一氧化碳进入一氧化碳存储罐中，锌蒸汽和其它的碳化物气体冷却后分别为纯锌粉和固态的碳化物颗粒，将两者分离即得到纯锌粉；

（4）悬浮在铜液上的废渣从熔炼炉的密闭排渣口排出，铜液从熔炼炉底部中排出得到纯铜。

作为优选，所述纯锌粉和固态的碳化物颗粒通过水进行分离。

作为优选，所述调压观察口在冲入氮气的同时加入焦粉，熔炼时熔炼炉内的气压保持在1Mpa-25Mpa之间。

作为优选，所述在调压观察口中插入中空管进行冲氮气和加焦粉的操作，并通过中空管搅拌熔炼炉内铜液，冲氮气进行加压增加了熔炼炉的熔炼效率，通过加压加速了废渣的溶解，析出了其中的铜、锌和氧，冲氮气还隔绝了氧与铜、锌的化学反应，保证了得到的铜和锌的纯度，加焦粉再次吸氧气燃烧，即该工序进一步提高了铜和锌的提纯效率，也提高了铜和锌的提纯产量。冲氮气本身就是为了氧与铜、锌的化学反应，而熔炼炉内的正压可以防止空气进入。

作为优选，通过螺杆的升降搅拌熔炼炉内的原料。

作为优选，所述加入的焦粉总重量是黄铜重量的1%-10%，加入的石英总重量是黄铜重量的1%-10%。

作为优选，所述通过螺杆内的中空氮气通道对进料管的出口及熔炼炉进行冲氮气操作，冲入的氮气不超过0℃，该氮气的作用是降温并隔绝氧与铜、锌的化学反应，因此温度不超过0℃降温效果更好；通过螺杆内的中空氮气通道冲氮气时中空氮气通道的出气口始终处于铜液顶面的上方，安全性好。

作为优选，所述中空氮气通道的出气口处于螺杆底部的非受力面上。