[发明专利]烧结矿及其制备方法

说明书

本发明提供了一种烧结矿及其制备方法。该制备方法包括：使铜渣、铁精粉、熔剂和燃料进行混合，得到配料；将配料与粘结剂进行混合成团，得到待烧结料；及将待烧结料进行烧结，得到烧结矿。由于铜渣中含有较高含量的铁元素，将其作为烧结矿的制备原料能够为冶炼合格生铁提供有利保证；同时铜渣的成本较低，且烧结工艺较为成熟，不需要增加新的配套装置，因而相比于仅以铁精矿为原料，本申请提供的方法能够大幅降低工艺成本。熔剂的加入有利于产生低熔点物质，促进液相的生成，进而有利于提高烧结矿的性能。此外，烧结矿用量大，其可以大规模处理铜渣，容易实现工业化，同时减少环境污染。

技术领域

本发明涉及炼铁领域，具体而言，涉及一种烧结矿及其制备方法。

背景技术

铜渣是火法炼铜过程中从炼铜炉排放的冶金渣，是炉料和燃料中各种氧化物互相熔融而成的共熔体。目前，我国的铜主要是由火法冶炼生产，按铜冶炼过程中每产出1吨精铜排放2.2吨铜渣计算，每年铜渣排放量超过1000万吨，此外，全国还堆存着数量超过1.2亿吨的铜渣，铜渣已成为冶金行业中产生的数量较多的工业固体废弃物。虽然铜渣中含有大量铁(29％-45％)以及少量铜(0.45％-3.0％)，但大部分铜渣被堆存在渣场，不仅占用土地、污染环境，而且造成资源的巨大浪费。

铜渣中含有一定的铁元素，且铁元素主要以硅酸铁(2FeO﹒SiO₂)和磁铁矿(Fe₃O₄)的形式存在，大部分为硅酸铁，铜主要以Cu₂S、CuO、Cu的形式存在。由于铜渣中的铁主要是以铁橄榄石的形式存在，通过常规的磁选方法难以将弱磁性矿物铁橄榄石有效地回收。要回收铜渣中的铁就需要先将铜渣中的2FeO﹒SiO₂转变成Fe₃O₄，再通过磁选的方法回收。回收渣中铜的方法有很多，主要有火法贫化、湿法提取和选矿分离等。目前铜渣利用技术的研究多集中在单独铜的利用或单独铁的利用两个方面。对于铜渣中金属的提取，选矿法应用较广，但资源化利用率低；火法冶炼金属回收率高，但处理成本高；湿法处理潜在二次污染且费用高。虽然铜渣还可制备微晶玻璃、矿棉；用于生产水泥，都极大的浪费了宝贵的铁和铜，以及其它金属资源。

烧结矿广泛应用于炼铁行业，由于原料中通常会含有一些有害元素如硫、砷等，因而烧结过程中会加入一定量的铁粉或铁精矿，以去除一部分的硫和砷等有害物质，并制备出烧结矿。如公开号CN106367588A中提供了一种烧结矿的制备方法，该制备方法中为了去除含锡、砷和锌混合铁精矿中的锡、砷和锌元素，将上述混合铁精矿与铁精矿及铁矿粉、钢渣矿、石灰石、轻烧白云石、生石灰、胶粉及高炉返矿进行烧结。但上述烧结工艺所需烧结原料种类较为繁杂，存在制备工艺成本较高的问题。

因而鉴于上述问题的存在，有必要提供一种成本低廉的烧结矿的制备工艺。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种烧结矿及其制备方法，以解决现有的烧结矿的制备成本较高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种烧结矿的制备方法，该制备方法包括：使铜渣、铁精粉、熔剂和燃料进行混合，得到配料；将配料与粘结剂进行混合成团，得到待烧结料；及将待烧结料进行烧结，得到烧结矿。

进一步地，铜渣、铁精粉、熔剂及燃料的重量比为(30～50):(20～40):(10～20):(6～10)。

进一步地，以占配料的重量百分含量计，粘结剂的用量为5～8％；优选地，粘结剂为水；优选地，燃料选自焦煤和/或煤粉。

进一步地，以重量份计，铜渣包括(29～45)份铁元素，(0.45～3.0)份铜元素，(25～40)份SiO₂，(2～10)份CaO，(1.5～10)份Al₂O₃和(0.6～2.8)份硫元素。

进一步地，待烧结料的粒度为5～10mm。