[发明专利]铜冶炼烟灰浸出渣底吹还原熔炼多金属捕集工艺

说明书

技术领域

本发明属于有色冶金领域，涉及铜烟灰浸出渣有价元素综合捕集工艺技术。

背景技术

目前国内有多家大型铜冶炼企业，冶炼过程中产生大量中间产物，如烟灰等，例如：余热锅炉烟灰、底吹炉电收尘烟灰、转炉电收尘烟灰等。在国内处理这些铜烟灰的办法一些是通过湿法来回收其中的有价元素，先浸出提取部分金属，如铜、镉、锌等，再采用溶解、转化、过滤等方法回收浸出渣中的Pb、Bi等金属元素。一些铜熔炼企业则采用先浸出提取部分元素，再火法处理，如电炉、反射炉、鼓风炉等熔炼工艺来处理浸出渣，以及铅铋合金电解，达到回收Pb、Bi、Au、Ag等金属元素的目的。这些工艺金属的回收率偏低，且烟灰浸出渣中的部分元素不能被有效的回收利用，造成了资源的浪费和环境的污染。

传统的鼓风炉熔炼工艺，需要将浸出渣进行混合搅拌，并手工制团，控制其水分含量在18%以下，自动化控制水平较低，工人们的劳动强度大，相对能耗高、环保差、有价金属的回收率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铜冶炼烟灰浸出渣底吹还原熔炼多金属捕集工艺。

本发明的技术方案是：铜冶炼烟灰浸出渣底吹还原熔炼多金属捕集工艺，将铅银铋渣和铜渣、铁屑、煤粒与溶剂、还原剂及返尘混合后，由加料口投入到底吹炉内，并通过底部喷枪向炉内喷入富氧气体，完成高效还原熔炼后得到铜硫、还原渣、烟气和粗铅，物料由通过回转式干燥窑的高温烟气干燥；富氧空气为氧气和天然气的混合物；炉底喷枪与垂线成0°-27°；氧气流量为70-100 m³/h，压力为0.4-0.7MPa，天然气流量为50-70 m³/h，压力为0.4-0.75 MPa；熔炼区温度为1150-1250℃，熔池深度为800-1000cm，炉内负压为50-150P。

所述的铜硫和还原渣混合放出后送到铜冶炼系统；烟气经回转干燥窑吸收余热，除尘、碱液吸收后排空；粗铅送往铅电解车间进行电解。

熔炼区温度通过调节富氧空气的氧气与天然气配比或单位时间供氧量来实现；炉内的反应速度通过调节单位时间供氧量和天然气量以及煤粉的加入量控制。

本发明的优点是：金、银的回收率高达97%以上，铅、铋的回收率分别高达98%、96%；对原料的适应范围广，铜冶炼系统所产生的余热锅炉烟灰、底吹炉电收尘烟灰、转炉电收尘烟灰等都能利用；不需要深度干燥、粉碎、制团等预处理过程；熔炼强度可提高30%—50%；负压操作，避免烟尘泄露，充分利用热量，提高了热利用率，节省了成本；操作控制简单，生产率高。

具体实施方式

铜冶炼烟灰浸出渣底吹还原熔炼多金属捕集工艺，将铅银铋渣和铜渣、铁屑、煤粒与溶剂、还原剂及返尘混合后，由加料口投入到底吹炉内，并通过底部喷枪向炉内喷入富氧气体，完成高效还原熔炼后得到铜硫、还原渣、烟气和粗铅，物料由通过回转式干燥窑的高温烟气干燥；富氧空气为氧气和天然气的混合物；炉底喷枪与垂线成0°-27°；氧气流量为70-100 m³/h，压力为0.4-0.7MPa，天然气流量为50-70 m³/h，压力为0.4-0.75 MPa；熔炼区温度为1150-1250℃，熔池深度为800-1000cm，炉内负压为50-150P。

所述的铜硫和还原渣混合放出后送到铜冶炼系统；烟气经回转干燥窑吸收余热，除尘、碱液吸收后排空；粗铅送往铅电解车间进行电解。

熔炼区温度通过调节富氧空气的氧气与天然气配比或单位时间供氧量来实现；炉内的反应速度通过调节单位时间供氧量和天然气量以及煤粉的加入量控制。

其中原料组成为：

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主要技术条件为：

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主要技术经济指标为：

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由于氧气、天然气底吹气流速度高形成接近射流的形式较之现有技术的鼓风熔炼炉，具有气泡直径小，弥散度高，气--液--固三相间接触面积大，传热传质好，物质在熔池内搅动的区域广、均匀、无死角，反应充分激烈、速度快、熔炼强度高。

使用还原底吹熔炼技术，且采用铁硫化固硫的熔炼方法，有效的将浸出渣中的铜、铁、硫捕集形成铜硫，减少了烟气中SO₂的含量。

采用氧气和天然气底吹，且氧气浓度高，进入熔池内气体的空氧比低，入炉的空气量小，熔炼烟气量低，带走的热量少。

铅铋合金虹吸口在炉子一段，放出的铅铋熔体用铅包送到电解工序的除铜锅中；所得炉渣和冰铜在炉子另一端间断溢流放出后冷却成块或直接运至铜熔炼系统。考虑入炉所用物料含水量较大的现状，熔炼过程产生的烟气经表面冷却器降温后，一部分烟气进原料干燥机后再进入布袋收尘，一部分直接进入布袋收尘，二者可调节使用，收尘后的烟气采用吸收塔逆喷碱液对SO₂吸收治理,治理达标后排空。