一种铜烟尘富氧侧吹氧化处理工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115874063A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211537792.7C22B13/02(2006.01)(22)申请日2022.12.02(71)申请人山东恒邦冶炼股份有限公司地址264109山东省烟台市牟平区水道镇金政街11号(72)发明人曲胜利张俊峰王雷解维平初长青王元张桧楠王宏磊李成林杨国洮(74)专利代理机构烟台双联专利事务所(普通合伙)37225专利代理师王虹(51)Int.Cl.C22B15/00(2006.01)C22B7/00(2006.01)C22B7/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种铜烟尘富氧侧吹氧化处理工艺(57)摘要本发明涉及冶金固废综合利用技术领域，提供了一种铜烟尘富氧侧吹氧化处理工艺。混合烟尘包括：侧吹熔炼锅炉灰、侧吹熔炼电尘灰、底吹熔炼锅炉灰、底吹熔炼电尘灰、侧吹转炉吹炼灰和底吹转炉吹炼灰；混合烟尘无需酸浸和脱硫直接投入富氧侧吹炉进行处理，产出铜锍送铜冶炼系统转炉吹炼工段，产生的粗铅送铅系统进行精炼，侧吹熔炼烟尘返侧吹炉，侧吹熔炼渣送选矿车间，烟气经骤冷收砷后进行制酸。本发明处理工艺简单，有价金属综合回收效率高，能耗低，处理成本低。CN115874063ACN115874063A权利要求书1/2页1.一种铜烟尘富氧侧吹氧化处理工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：（1）制粒：铜烟尘为侧吹熔炼锅炉灰、侧吹熔炼电尘灰、底吹熔炼锅炉灰、底吹熔炼电尘灰、侧吹转炉吹炼灰和底吹转炉吹炼灰混合烟尘，混合烟尘经圆盘造粒机制粒，球料水份8%~10%，球料粒度5mm~15mm，成球率≥85%，球料1m高度自由落地不碎；（2）配料：将步骤（1）制备好的混合烟尘颗粒与硫酸钙渣、纯碱、硼砂、铁屑、石英石、硫铁矿分别由定量给料机输送至胶带输送机的胶带上，统一输送至富氧侧吹炉下料口，硫酸钙渣、纯碱、硼砂、铁屑、石英石加入比例5～8:10～12:3~5:25~30:15~20；（3）富氧侧吹熔炼：铜烟尘和辅料在1100℃~1200℃的高温下，与鼓入侧吹炉两侧的富氧空气发生物理化学反应，产生液态炉渣、铜锍、粗铅和烟气，炉渣比重最小，粗铅比重最大，侧吹炉内分三层，从上往下依次是炉渣、铜锍和粗铅，分别从渣口、铜锍口和铅渣口放出，连续放渣，铜锍和粗铅间断放出，产出的烟气经余热锅炉回收余热、电收尘器收尘，骤冷收砷后送硫酸车间制酸。2.根据权利要求1所述的一种铜烟尘富氧侧吹氧化处理工艺，其特征在于：所述的铜烟尘和辅料在1100℃~1200℃的高温下主要发生以下反应：（1）造渣反应高温条件下，纯碱分解为氧化钠和二氧化碳，氧化钠与石英石反应生成硅酸钠，硫酸钙渣与氧化钠反应生成硫酸钠和氧化钙，氧化钙与石英石反应生成硅酸钙；铁屑和氧气反应生成氧化亚铁或四氧化三铁，与烟尘中铁氧化物共同和石英石反应生成硅酸铁，炉渣主要成分Na2SiO3、CaO∙SiO2、FeO∙SiO2：Na2CO3=Na2O+CO2Na2O+SiO2=Na2SiO3CaSO4+Na2O=Na2SO4+CaOCaO+SiO2=CaO∙SiO22Fe+O2=2FeO6FeO+O2=2Fe3O42FeO+SiO2=2FeO∙SiO2FeS+3Fe3O4+5SiO2=5(2FeO∙SiO2)+SO2（2）造铜锍反应铜烟尘中氧化铜在高温下分解为氧化亚铜和氧气，硫化铜与氧气反应生成氧化亚铜和二氧化硫，氧化亚铜与硫铁矿中的硫化亚铁（FeS)形成Cu2S∙FeS为主，并溶有金、银等贵金属和少量其它金属硫化物（如ZnS、PbS）和微量铁氧化物（FeO、Fe3O4）的共熔体铜锍：4CuO=2Cu2O+O2CuS+O2=Cu2O+2SO2FeS+Cu2O=FeO+Cu2SFeS+Cu2S=Cu2S∙FeS（3）造铅反应铜烟尘中的铅主要以氧化铅、硫酸铅和硫化铅的形式存在，高温下硫酸铅与硫化铅反应生成氧化铅和二氧化硫，部分硫化铅与氧气反应生成氧化铅和二氧化硫，硫化铅与氧化铅反应生成粗铅和二氧化硫：2CN115874063A权利要求书2/2页PbSO4+PbS=PbO+SO22PbS+3O2=2PbO+2SO2PbS+2PbO=3Pb+SO2（4）其他反应铜烟尘中的砷主要以砷酸盐、砷氧化物和砷硫化物形式存在，其中三氧化二砷在高温下直接以气态形式进入气相，砷酸盐与砷硫化物在高温下发生氧化还原反应生成三氧化二砷和二氧化硫，三氧化二砷进入气相，经骤冷收砷回收粉态三氧化二砷：4As2S3+18Me3(AsO4)2=22As2O3+12SO2+54MeO。3.根据权利要求1所述的一种铜烟尘富氧侧吹氧化处理工艺，其特征在于：所述的混合烟尘经圆盘造粒机制粒成分为铜含量5%~15%，铅含量30