铜渣熔融氧化氯化-还原回收铜并制得合格铁水的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102417991A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102417991A(43)申请公布日2012.04.18(21)申请号201110380257.0(22)申请日2011.11.25(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人胡建杭(51)Int.Cl.C22B7/04(2006.01)C21B13/00(2006.01)C22B15/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称铜渣熔融氧化氯化-还原回收铜并制得合格铁水的方法(57)摘要本发明提供一种铜渣熔融氧化氯化-还原回收铜并制得合格铁水的方法，通过将高温出炉铜渣升温，并加入氯化剂、添加剂，待铜渣充分熔融后，再向其中通入氧化性气体，进行氧化氯化脱硫脱铜处理，得到熔融液体；期间形成的高温烟气通过分级冷却后回收烟气中的铜；在惰性气体气氛下，通入粉煤，使粉煤在惰性气体搅拌作用下，与熔渣混合发生熔融还原反应，静置待渣和铁水分离后，得到高温合格铁水。本方法有效解决了目前铜渣直接熔融还原炼铁工艺中铁水中硫、铜含量较高的缺点，且实现了铜渣中铜资源的高效回收，有较好的工业化前景。CN102479ACCNN110241799102418001A权利要求书1/1页1.一种铜渣熔融氧化氯化-还原回收铜并制得合格铁水的方法，其特征在于经过下列各步骤：（1）将高温出炉铜渣升温至1500～1600℃，并按质量比为氯化剂︰铜渣=1︰4～20，与氯化剂混合均匀，再按质量比为添加剂︰铜渣=1︰4～10加入添加剂后熔融40～60min，待铜渣充分熔融后，以压力0.5～1.5MPa向其中通入氧化性气体30～90min，期间形成的高温烟气通过分级冷却后回收烟气中的铜；（2）在惰性气体气氛下，以压力0.3～1.0MPa向步骤（1）所得熔融液体中通入粉煤，待粉煤通入量以质量比C/Fex+(x=2,3)为1.4～1.9︰1时停止通入，静置待渣和铁水分离后，得到高温合格铁水。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）的氯化剂为CaCl2、NaCl、BaCl2和/或AlCl3。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）的添加剂为CaF2和/或BaF2。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）中在加入添加剂后再按质量比为CaO︰铜渣=0.35～0.42︰1添加CaO。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）的氧化性气体为空气、富氧空气或氧气。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）的惰性气体为氮气或氩气。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）的粉煤粒度为40～60目。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）的洗涤是除去烟气中所含有害气体，如二氧化硫、氮氧化物。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）熔融还原期间形成的高温烟气经二次燃烧、余热回收、除尘处理和洗涤，再排入大气。2CCNN110241799102418001A说明书1/4页铜渣熔融氧化氯化-还原回收铜并制得合格铁水的方法技术领域[0001]本发明涉及一种热态铜渣熔融氧化氯化-还原回收铜并制得合格铁水的方法，属于资源与环境领域。背景技术[0002]近几年中国钢铁工业发展速度很快，其在世界钢铁产业中的地位举足轻重，十多年来钢铁生产总量一直占据世界首位。但是，我国铁矿石资源状况远远不能满足钢铁产业的需求，且国内铁矿石资源分布具有贫矿多、多元素共生的复合矿石较多和铁矿石资源缺乏、品位低的缺陷，另附加全国钢企产能巨大、铁矿石需求量逐年上升、进口依存，在铁矿石价格飞涨的经济背景下，导致我国炼铁成本剧增，削弱了钢铁产业的利润空间，严重影响了中国钢铁产业的发展。[0003]因此，寻找一种铁矿石的补充资源作为炼铁原料不失为解决中国铁矿石资源长期短缺的一个有效的解决方式。[0004]据统计，生产一吨铜产生2.2吨的铜渣，中国2007年的铜产量为350万吨，相应的产出铜渣的量770万吨，2008年中国的铜产量约为371万吨，经计算产出铜渣的量为816万吨。铜渣中含铁约40%，计算知铜渣中铁具有较高回收价值。[0005]铜冶金渣中含铁物相主要为2FeO·SiO2（铁橄榄石）和Fe3O4（磁铁矿），目前铜渣中回收铁方法主要有三种：第一、铜渣冷却后在熔融状态下进行氧化处理，将铜渣中2FeO·SiO2（铁橄榄石）转变为Fe3O4（磁铁矿），其后对处理后铜渣进行冷却破碎磁选，将富铁相和其余渣相分离，使铁富集。有关文献证明，通过此方法回收铜渣中铁，能使渣中铁在磁铁矿中的富集度达到85%以上，但此种方法存在以下缺点：一是氧化反应后期磁铁矿相大量析出，渣粘度