一种铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109971948A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201910403153.3C22B47/00(2006.01)(22)申请日2019.05.15C21B13/08(2006.01)(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人郭正启朱德庆潘建李启厚李紫云梁钟仁杨聪聪李思唯王定政(74)专利代理机构长沙永星专利商标事务所(普通合伙)43001代理人何方(51)Int.Cl.C22B1/248(2006.01)C22B7/04(2006.01)C22B15/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法(57)摘要本发明公开了一种铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法，包括：(1)造球：将铜冶炼渣、锰铁矿和复合添加剂混匀后造球；所述复合添加剂包含石灰石60～80％；腐植酸钠20～40％；(2)预热：将生球进行干燥和预热，获得强度较高的预热球团；(3)预还原：将预热球团配入还原剂，在950～1050℃下进行还原反应；(4)熔分：将炽热的预还原球团和适宜比例的还原剂混合送入矿热炉中进行熔分，使渣铁分离，并冷却，获得含铜铁水和富锰渣；(5)浸出：将富锰渣经过破碎和磨矿后，然后经过碱浸和酸浸，浸出其中的MnO。本发明方法所获得含铜铁水，铁品位高于95％、铜品位高于1.2％，铁的回收率超过97％，铜的回收率超过90％，锰的浸出率超过90％，实现铁、铜和锰的高效利用。CN109971948ACN109971948A权利要求书1/1页1.一种铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)造球：将铜冶炼渣、锰铁矿和复合添加剂混匀后造球，得到生球；所述复合添加剂由按质量百分比计的下述组分组成：石灰石60～80％；腐植酸钠20～40％；(2)预热：将步骤(1)制得的生球进行干燥和预热，获得强度较高的预热球团；(3)预还原：将步骤(2)制得的预热球团配入还原剂，在950～1050℃下进行还原反应；(4)熔分：将步骤(3)制得的炽热的预还原球团和适宜比例的还原剂混合送入矿热炉中进行熔分，使渣铁分离，并冷却，获得含铜铁水和富锰渣；(5)浸出：将步骤(4)产出的富锰渣，经过破碎和磨矿后，然后经过碱浸和酸浸，浸出其中的MnO，获得硫酸锰溶液，提取Mn元素。2.根据权利要求1所述的铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法，其特征在于，所述铜冶炼渣和锰铁矿的配料质量比为4～5∶5～6。3.根据权利要求1所述的铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法，其特征在于，所述复合添加剂的添加量为铜冶炼渣与锰铁矿总质量的15～30wt％。4.根据权利要求1所述的铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法，其特征在于，步骤(1)中，采用中圆盘造成球机造球，造球水分为7％～9％，造球时间为9～15min；所述生球的粒度为8～16mm。5.根据权利要求1所述的铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预热在链篦机上进行，生球的料层高度为80～120mm；所述生球在链篦机中200～350℃下干燥3～6min，干燥后再升温至900～1100℃下预热处理10～15min。6.根据权利要求1所述的铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预热在带式焙烧机上进行，生球的料层高度为80～120mm；所述生球在带式焙烧机上250～350℃下鼓风干燥2～3min，然后抽风干燥1～3min，随后升温至900～1100℃下预热10～15min，得到预热球团。7.根据权利要求1所述的铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述还原剂为烟煤；烟煤的粒度为5～25mm；所述还原剂中的碳与预热球团中铁的质量比为0.6～1.0：1。8.根据权利要求1所述的铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述还原剂为烟煤；烟煤的粒度为5～25mm；所述还原剂的配入量为预还原球团质量的5％～10％。9.根据权利要求1所述的铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述熔分温度为1450～1550℃，熔分时间为15～30min；所述熔分结束后，采用水淬急速冷却。10.根据权利要求1所述的铜冶炼渣与锰铁矿共还原回收铁、铜和锰的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述碱浸出过程中，NaOH浓度8～12mol/L、液固比5:1～10:1、浸出温度70～90℃、浸出时间90～120min、搅拌速度300～400r/min；所述酸浸出过程中，