[发明专利]一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法

说明书

本发明属于工业固废处理技术领域，特别涉及一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法。本发明对含铜铅锡锌镍多金属工业固废进行富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼，强化反应过程传热传质，提高冶炼效率，有利于原料中铜和镍元素以硫化物或金属态富集，同时利用生成的熔锍对贵金属的强亲和力回收电子废料中微量贵金属元素，共同沉积在熔体下部，提高金属回收率；在富氧侧吹混沌搅拌的条件下配合熔炼温度，使含铜铅锡锌镍多金属工业固废中含有的锡、铅、砷、锑、铋和锌挥发进入烟尘，以与熔锍分离；含铜铅锡锌镍多金属工业固废和燃料中有毒、有害的有机物高温分解转化为无毒物质，有利于保证熔渣无害。

技术领域

本发明属于工业固废处理技术领域，特别涉及一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法。

背景技术

多金属工业固废有矿相复杂和有价金属品位低的特点，对其进行低成本高效资源化利用成为研究难点，如电子废料、铜冶炼渣(黑铜渣)金属元素种类多，中矿中有价金属品位较低，各自的回收资源化工艺均存在处理困难、成本高的问题。

电子废料主要由金属、塑料及玻璃组成，其金属含量高达50wt.％以上。中国专利申请CN110184462A公开了一种电子废料的冶炼方法，将电子废料、造渣剂及燃料(焦炭/煤粉)混合后投入到含有熔炼区和烟化区的富氧侧吹炉内进行冶炼，最终得到含铜、锡和铁的合金。但在同一炉内控制不同区间的温度，技术难度大，增加了冶炼成本；而且电子废料中有价金属元素主要以金属态形式赋存，采用高温氧化熔炼技术将直接导致部分金属以氧化态形式进入渣相，金属回收率低；此外，单纯对电子废料进行熔炼，造渣难度大，冶炼难以顺利进行。

铜冶炼厂净化电解液过程中产生的黑铜渣富含铜、砷、锑、铋、铅和镍等有价金属，而砷及其化合物的存在大大增加了综合利用黑铜渣的难度。若将黑铜渣返回炼铜工艺熔炼炉内无疑将造成砷、锑和铋的恶性循环，严重影响电解铜质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法，采用富氧侧吹快速实现熔体混沌搅拌，强化反应过程传热传质，提高冶炼效率，实现了对电子废料、黑铜渣和中矿固废的同步处理，具有工艺简单、金属回收率高的特点。

为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法，包括以下步骤：

将含铜铅锡锌镍多金属工业固废、熔剂和燃料混合，采用富氧侧吹进行混沌搅拌熔池熔炼，得到熔体和逸出的烟气，所述熔体包括下部的熔锍和上部的熔渣；所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废包括电子废料、黑铜渣和中矿；所述中矿包括铜中矿和/或锡中矿；所述混沌搅拌熔池熔炼的温度为 1150～1280℃；

对所述熔锍、熔渣和烟气分别进行后处理，得到资源回收产物；

所述混沌搅拌熔池熔炼中熔锍的厚度为40～60cm，熔渣的厚度为 50～70cm；

所述富氧侧吹为：在距离熔渣上表面以下30～50cm处喷吹富氧空气；所述富氧空气包括氧气与空气；所述富氧空气中氧气的含量为40～60vol.％。

优选的，所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废包括以下质量含量的元素：

Cu 5～20.0％、Ni 0.5～10.0％、Sn 0.1～10.0％、Pb 0.1～10.0％、Zn 0.1～5.0％、 Fe 5.0～20.0％、Si 0.5～15.0％和Ca 1.0～10.0％。

优选的，所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废的粒度≤100mm；所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废的含水率≤13％。