[发明专利]对含砷含硫含有色金属物料分类配铁以回收有色金属固硫固砷无害化的还原熔炼配料方法

说明书

一种对含砷含硫含有色金属物料分类配铁回收有色金属固硫固砷无害化的还原熔炼配料方法，是将炉料原料分类后进行配料，需满足：熔炼后产出的渣型为高硅高钙渣型，该渣型中SiO₂:Fe:CaO的重量比为(30～35%):(18～23%):(16～20%)；配成料中主金属品位为18～45%；Cl^‑含量≤2.5%；总含水量≤13.5%；氧化钙含量为5～10%；并对配料中的硅、硫及砷进行分类配铁。本配料方法大幅降低了烟尘中的含砷和含铅品位以及炉渣、硫铁渣及砷铁共晶合金含量中的铅品位，提高了主金属铅的冶炼直收率,并减少生产成本约2～5%，能将炉料中约65%以上的硫固化在硫铁渣中，减少对大气的污染，能将炉料中约90%以上的砷固化在稳定、无毒害性的砷铁共晶合金中，当作配重材料以代替较贵的钢铁配重材料，使砷无害化、资源化开路处理。

技术领域

本发明涉及有色冶炼行业，特别是与鼓风炉炉料配料技术有关，具体涉及一种将含砷含硫含有色金属物料分类配铁，经鼓风炉还原熔炼，回收有色金属，同时副产硫铁渣固硫、副产大比重砷铁共晶合金(俗称砷铁白冰铜)固砷无害化的入炉料配料方法。

背景技术

在有色冶炼行业，专业回收处理含砷、含硫、含有色金属二次资源的企业，一般是先将含砷物料用热水浸出脱砷后，再经鼓风炉还原熔炼回收有色金属。含砷水浸液用石灰沉砷，产出砷酸钙沉淀，因砷酸钙没有工业应用价值，一般选择建渣场堆存，但砷酸钙有微量的可溶性，容易造成二次污染，故此法不宜推广应用。

中国专利ZL201110260188X提出了一种复杂含砷及有价值金属渣尘物料的综合回收方法，强调用火法富集分离、提纯产出达到国家产品标准品级的三氧化二砷产品及综合回收有价金属。但问题是，随着人们对有毒砷污染环境认识加深，现全球性严格禁用有毒砷的产品，使得高纯的氧化二砷，俗称“砒霜”的产品，几乎没有成规模的销售市场。对于大规模的综合回收企业，回收生产的产品砷，只能选择无限期库存。若年处理60000T原料，平均含砷5％，则一年有约3000吨的剧毒砒霜要压库累积储存，存在严重的安全隐患。

中国专利申请CN107164638A公开了一种含砷物料的熔炼方法及设备，可省略炼前水浸脱砷步骤，直接对含砷物料进行富氧还原熔炼，使大部分砷固化在冶炼副产物“砷铁白冰铜”中，作为后续的冶炼原料，从而减少了砷再次进入烟尘的量。但CN107164638A仅仅针对含砷的物料，而现实中，有色金属二次资源物料，一般包括各种烟尘和浸出渣等，它们不仅含砷，一般同时都含有2～15％的硫，而这种硫多数以硫酸盐形式存在，会严重影响工艺过程的进行，由此可见该专利申请技术的应用有严重的局限性。另外更重要的是，产出的副产品砷铁白冰铜所含有价值的有色金属含量已十分有限，作为后续冶炼原料，其实已无实用价值，而其产出量较大，且CN107164638A对其物料投入产出平衡未做出明确可行的方案，留下了环保安全隐患。

在有色冶炼行业，鼓风炉熔炼工艺是古老成熟的工艺，其全过程主要包括三个步骤：①入炉料配方设计及按配方制料备料；②炉料配焦入鼓风炉还原熔炼操作；③熔炼产物收集分离。一般行业经验认为：炉料的配方设计，选择渣型，选择应对含硅、含砷、含硫的配铁设计及炉料主金属品位，选择有害元素Cl含量的控制上限等等，实际上配料工序就基本上决定了鼓风炉能否顺畅生产和获得较好冶炼技术经济指标，所以说配料是关键，而CN107164638A是否能副产砷铁白冰铜是由配料工序决定的。

发明内容

本发明的目的是，针对上述现有技术存在的问题，提出一种对含砷含硫含有色金属物料分类配铁以回收有色金属固硫固砷无害化的还原熔炼配料方法，其是一种将含砷含硫及有色金属的物料入鼓风炉还原熔炼之前，先进行分类配铁及控制渣型，在回收有色金属的同时确保副产硫铁渣固硫及副产大比重砷铁共晶合金固砷无害化的鼓风炉入炉料配料方法。

为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种对含砷含硫含有色金属物料分类配铁以回收有色金属固硫固砷无害化的还原熔炼配料方法，该方法步骤如下(本文中提及的含量包括成分含量皆为重量百分含量)：