含锌与铁的熔渣熔融还原生产的方法.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CN107653381A(43)申请公布日2018.02.02(21)申请号201710935534.7C22B23/02(2006.01)(22)申请日2017.10.10C22B26/10(2006.01)C22B26/20(2006.01)(71)申请人东北大学C22B30/06(2006.01)地址110169辽宁省沈阳市浑南区创新路C22B58/00(2006.01)195号C01B33/20(2006.01)(72)发明人张力张武(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)11613代理人韩国胜(51)Int.Cl.C22B7/04(2006.01)C22B15/00(2006.01)C22B19/30(2006.01)C22B13/02(2006.01)C22B11/02(2006.01)权利要求书4页说明书21页(54)发明名称含锌与铁的熔渣熔融还原生产的方法(57)摘要本发明公开一种含锌与铁的熔渣熔融还原生产的方法。其包括以下步骤：S1、将锌冶炼渣，加入保温装置或熔渣可流出的熔炼反应装置中，并加入铅冶炼渣、高炉渣、钢渣和铁合金渣中的一种或多种，形成混合熔渣；同时加入氧化铜矿物、硫化铜矿物、含铜物料中的一种或两种，搅拌混合，实时监测反应熔渣，通过调控反应熔渣温度及碱度CaO/SiO2比值，获得熔渣；S2、得到的熔渣，沉降分离获得含铁硅酸盐矿物相、富铜相、富铁相以及含锌、含铅、含铋与含铟组分的烟尘，金银组分迁移、富集进入富铜；相对各相进行回收处理。本发明能够降低渣含铜(渣含铜<0.1wt％)，能够实现有价组分的高效回收生产，获得低铜含铁物料，金属回收率高，生产成本低，环境友好，经济收益高。CN107653381ACN107653381A权利要求书1/4页1.一种含锌与铁的熔渣熔融还原生产的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、炉渣混合：将锌冶炼渣，加入保温装置或熔渣可流出的熔炼反应装置中，并加入铅冶炼渣、高炉渣、钢渣和铁合金渣中的一种或多种形成混合熔渣，同时向混合熔渣中加入氧化铜矿物、硫化铜矿物、含铜物料中的一种或两种，混合均匀，形成反应熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控使反应熔渣同时满足a和b两个条件，获得反应完成后的熔渣；其中，a：调控反应熔渣的温度为1100～1450℃；b：调控反应熔渣的碱度CaO/SiO2比值＝0.15～1.8；S2、分离回收：步骤S1得到的熔渣，保温5～50min，沉降分离，获得中上部含铁硅酸盐矿物相、底部富铜相、中下部富铁相，同时生成含锌组分、含铅组分、含铟组分与含铋组分的烟尘，金银组分迁移、富集进入富铜相；对各相进行回收处理。2.根据权利要求1所述的含锌与铁的熔渣熔融还原生产的方法，其特征在于：在步骤S1中，条件a的调控方法为：当反应熔渣的温度<1100℃时，通过反应装置自身的加热功能，或向熔渣中加入燃料或熔融锌冶炼渣、熔融铜渣、熔融镍冶炼渣、熔融铅冶炼渣、熔融高炉渣、熔融钢渣、熔融铁合金渣的一种或多种，喷入燃料时，同时喷入预热的氧化性气体，使反应熔渣的温度达到1100～1450℃范围内；当反应熔渣的温度>1450℃时，向反应熔渣中加入含铜物料、锌冶炼渣、含铅物料、镍冶炼渣、高炉渣、钢渣、铁合金渣、冶金熔剂、含铁物料、含氟物料中的一种或几种，使混合熔渣的温度达到1100～1450℃范围内；在步骤S1中，条件b的调控方法为：当反应熔渣的碱度CaO/SiO2比值<0.15时，向反应熔渣中加入碱性物料和/或碱性含铁物料；当反应熔渣的碱度CaO/SiO2比值>1.8时，向反应熔渣中加入酸性物料和/或酸性含铁物料。3.根据权利要求1所述的由含锌与铁的混合熔渣回收有价组分的方法，其特征在于：所述保温装置为可倾倒的熔炼反应渣灌或保温地坑；所述熔渣可流出的熔炼反应装置为可转动的熔炼反应装置或带有渣口或铁口的熔炼反应装置；其中，所述可转动的熔炼反应装置为转炉、熔炼反应渣罐；所述带有渣口或铁口熔渣可流出的熔炼反应装置为等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉、矿热炉、鼓风炉、高炉、感应炉、冲天炉、侧吹熔池熔炼炉、底吹熔池熔炼炉、顶吹熔池熔炼炉、反射炉、奥斯麦特炉、艾萨炉、瓦钮可夫熔池熔炼炉、侧吹回转炉、底吹回转炉、顶吹回转炉中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的含锌与铁的熔渣熔融还原生产的方法，其特征在于：在所述步骤S1中，满足所述条件a和b的同时，应同时满足所述熔渣中铜和铁氧化物还原为金属铜和FeO，熔渣中金属铁含量<3％。5.根据权利要求1所述的含锌与铁的熔渣熔融还原生产的方法，其特征在于：所述锌冶炼渣是湿法炼锌产生的炉渣、火法炼锌产生的炉渣中的一种或两种；锌冶炼渣为熔融态或热态或冷态，熔融火法炼锌渣由旋涡熔炼炉、鼓