專利名稱：銅冶煉爐渣的處理方法
技術領域：
本發明涉及冶金技術領域，具體地，涉及銅冶煉爐渣的處理方法。
背景技術：
針對銅冶煉廠所產生的高溫爐渣，目前普遍采用選礦方法加以利用，但是，利用率較低。因此，現階段的銅冶煉爐渣的處理方法仍有待改進。
發明內容
本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種成本低、效率高、銅回收率高且環保的銅冶煉爐渣的處理方法。首先，需要說明的是，本發明是基于發明人的下列發現而完成的:發明人發現，銅冶煉爐渣中含有CaO、MgO、Fe203、A1203、K2O, Na2O等堿性氧化物，呈弱堿性，并且該爐渣是一種多孔質硅酸鹽材料，其孔隙率高、比表面積大，對廢水中的有機物、重金屬具有較強的吸附作用，吸附率可達95%以上；而銅冶煉廢水呈酸性，并含有銅、鎘、鋅、砷、鉛等多種重金屬。因此，可以將銅冶煉爐渣和銅冶煉廢水相互利用:將銅冶煉爐渣和銅冶煉廢水接觸，則一方面能夠利用銅冶煉爐渣吸附銅冶煉廢水中的重金屬，中和銅冶煉廢水的酸度，從而使其能夠達到國家污水排放標準，與現有的處理銅冶煉廢水的方法相比，方法簡單，無需大型專業設備，投資少、成本低、更經濟環保，且能夠有效回收其中的銅；另一方面能夠利用銅冶煉廢水對高溫的銅冶煉爐渣進行降溫處理，從而，能夠有效降低銅冶煉爐渣的處理成本。由此，根據本發明的一個方面，本發明提出了一種銅冶煉爐渣的處理方法。根據本發明的實施例，該方法包括 :將銅冶煉廢水與銅冶煉爐渣進行接觸，以便對該銅冶煉爐渣進行一次降溫，從而得到接觸后液和經過一次降溫的銅冶煉爐渣。發明人驚奇地發現，利用本發明的方法，能夠使銅冶煉爐渣有效吸附銅冶煉廢水中的銅，并使銅冶煉爐渣中的銅顆粒有效凝聚和長大，進而有利于后續的銅回收，從而能夠高效、低成本、經濟環保地實現對銅冶煉爐渣的處理；同時，還能夠使銅冶煉廢水被中和至PH中性，且其中的重金屬被吸附去除，從而能夠達到國家污水排放標準，進而可以被循環利用，節省了以往的銅冶煉廢水處理工序，并能夠實現廢水中銅的有效回收，提高了收益。從而，本發明的銅冶煉爐渣的處理方法不僅能夠一次性實現對兩種工業廢物的處理利用，而且簡便易行、省工省時，耗能少、投資少、成本低、經濟環保、銅回收率高。其中，需要說明的是，在本文中所述的“銅冶煉廢水與銅冶煉爐渣”是指來源于銅冶煉廠的生產廢水和爐渣；“接觸后液”即為渣緩冷蒸汽冷凝水。另外，根據本發明實施例的銅冶煉爐渣的處理方法還可以具有以下區別技術特征:根據本發明的一個實施例，在將該銅冶煉廢水與該銅冶煉爐渣接觸之前，預先將該銅冶煉爐渣冷卻至1140攝氏度。這是因為，水在約1200攝氏度時會產生氫氣和氧氣，當銅冶煉爐渣的溫度高于1140攝氏度，即接近1200攝氏度時將銅冶煉廢水與銅冶煉爐渣接觸，容易造成高溫爐渣“放炮”現象，對工作人員的安全不利。根據本發明的一個實施例，將該銅冶煉廢水與該銅冶煉爐洛進行接觸是通過向該銅冶煉爐洛噴灑該銅冶煉廢水而完成的。由此，能夠將降溫速度有效地控制在I攝氏度/分鐘以下，從而有利于銅冶煉爐渣中銅顆粒的凝聚和長大，進而有利于后續對爐渣中銅的選別回收，同時實現高溫銅冶煉爐渣從銅冶煉廢水中吸附銅等重金屬。根據本發明的一個實施例，銅冶煉爐渣的一次降溫速率為I攝氏度/分鐘以下。由此，有利于銅冶煉爐渣中銅顆粒的凝聚和長大，進而有利于后續對爐渣中銅的選別回收，同時實現高溫銅冶煉爐渣從銅冶煉廢水中吸附銅等重金屬。根據本發明的一個實施例，經過一次降溫的銅冶煉爐渣的溫度為1080攝氏度。這是因為，該溫度為金屬銅的凝固點，低于該溫度，銅冶煉爐渣中銅顆粒不再凝聚、長大。根據本發明的一個實施例，進一步包括將該經過一次降溫的銅冶煉爐渣冷卻至常溫。由此，能夠便于在常溫下，采用選礦方法對爐渣進行銅的回收。
根據本發明的一個實施例，進一步包括:將不符合排放標準的接觸后液與銅冶煉爐渣進行二次接觸。需要說明的是，在這里所使用的表達方式“二次接觸”也可以是二次以上即多次接觸；本領域技術人員可以理解，與“不符合排放標準的接觸后液”進行接觸的對象，可以是經過一次降溫的銅冶煉爐渣，也可以是新的銅冶煉爐渣；在本文中所使用的術語“排放標準”及表達方式“國家污水排放標準”是指國家污水綜合排放標準(GB8978-1996)的一級標準。由此，使接觸后液的重金屬含量、PH值等均能夠達到國家污水排放標準，從而能夠充分地利用工藝的中間產物，在實現清潔生產的同時，能夠有效降低處理成本、充分回收廢水中的銅。根據本發明的一個實施例，進一步包括:將該經過一次降溫的銅冶煉爐渣用于生廣銅精礦。由此，能夠有效提聞收益。根據本發明的一個實施例，進一步包括:將該銅精礦用于生產陰極銅。由此，能夠有效提聞工廠的收益。為了方便理解，下面將結合本發明的一些具體實施例中所采用的具體工藝步驟詳細描述本發明的銅冶煉爐渣的處理方法:首先，將銅冶煉爐渣自然冷卻至1140°C。接著，將銅冶煉廢水噴淋于銅冶煉爐渣上，以便對該銅冶煉爐渣進行一次降溫，并通過控制噴淋量使一次降溫速率為I攝氏度/分鐘以下，從而得到接觸后液和溫度為1080°C的經過一次降溫的銅冶煉爐渣。然后，將上述經過一次降溫的銅冶煉爐渣冷卻至常溫，并通過選礦方法回收其中的銅以生產銅精礦，進而將獲得的銅精礦用于生產陰極銅；將符合排放標準的接觸后液循環利用，將不符合排放標準的接觸后液返回本發明的銅冶煉爐渣處理工藝，與銅冶煉爐渣進行二次接觸。需要說明的是，本發明的銅冶煉爐渣的處理方法效果突出:能夠一次性實現對兩種工業廢物的處理利用，既能夠使銅冶煉廢水被中和至pH中性，其中的重金屬被吸附去除并被固化在渣中，從而能夠達到國家污水排放標準，又能夠使銅冶煉爐渣有效吸附銅冶煉廢水中的銅，并使其中的銅顆粒有效凝聚和長大，從而有利于后續銅的回收，且銅回收率較高。具體地，根據本發明的一個實施例，處理前，銅冶煉廢水中的銅、鉛、鋅的含量分別為:120.4mg/L、5.6mg/L、194.4mg/L,處理后，獲得的接觸后液中銅、鉛、鋅的含量分別為:
0.005mg/L、0.015mg/L、0.021mg/L,即接觸后液中銅、鉛、鋅的含量均遠低于國家排放標準(分別為0.5mg/L、0.5mg/L、l.5mg/L);處理后，將經過降溫的銅冶煉爐渣通過回收選別獲得的銅精礦品位超過27%、回收率超過89%、尾礦銅品位低于0.3%，綜合技術達到國際先進水平。
此外，還需要說明的是，本發明的銅冶煉爐渣的處理方法是本發明的發明人經過艱苦的創造性勞動的優化的工作才意外發現的。本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例。下面描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。實施例1材料:某銅冶煉廠生產的銅冶煉爐渣和銅冶煉廢水，其中，銅冶煉廢水中的銅、鉛、鋅的含量分別為:120.4mg/L、5.6mg/L、194.4mg/L，銅冶煉爐渣中銅的含量為2%左右。方法:根據本發明的銅冶煉爐渣的處理方法，按照以下步驟對本實施例的銅冶煉爐渣進行處理:將銅冶煉爐渣于渣包內直接自然冷卻至1140°C后，利用銅冶煉廢水對渣包內的銅冶煉爐渣進行噴淋，以便對該銅冶煉爐渣進行一次降溫，并通過控制噴淋量使一次降溫速率為I攝氏度/分鐘，從而得到接觸后液和溫度為1080°C的經過一次降溫的銅冶煉爐渣。接著，將上述經過一次降溫的銅冶煉爐渣冷卻至常溫，并通過選礦方法，經過破碎、磨礦、浮選，回收其中的銅獲得銅精礦和尾礦，尾礦丟棄。結果，所獲得的銅精礦品位超過27%、回收率超過89%、尾礦銅品位低于0.3%。然后，按照國家標準，將接觸后液取樣進行化驗，測定接觸后液中銅、鉛、鋅的含量。結果，上述獲得的接觸后液中銅、鉛、鋅的含量分別為:0.005mg/L、0.015mg/L、0.021mg/L,均低于國家排放標準的0.5mg/L、0.5mg/L、l.5mg/L,從而能夠有效循環利用。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求
1.一種銅冶煉爐渣的處理方法，其特征在于，包括: 將銅冶煉廢水與銅冶煉爐渣進行接觸，以便對所述銅冶煉爐渣進行一次降溫，從而得到接觸后液和經過一次降溫的銅冶煉爐渣。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在將所述銅冶煉廢水與所述銅冶煉爐渣接觸之前，預先將所述銅冶煉爐渣冷卻至1140攝氏度。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將所述銅冶煉廢水與所述銅冶煉爐渣進行接觸是通過向所述銅冶煉爐渣噴灑所述銅冶煉廢水而完成的。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述銅冶煉爐渣的一次降溫速率為I攝氏度/分鐘以下。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述經過一次降溫的銅冶煉爐渣的溫度為1080攝氏度。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括將所述經過一次降溫的銅冶煉爐渣冷卻至常溫。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括: 將不符合排放標準的接觸后液與所述銅冶煉爐渣進行二次接觸。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括: 將所述經過一次降溫的銅冶煉爐渣用于生產銅精礦。
9.根據權利要求 8所述的方法，其特征在于，進一步包括: 將所述銅精礦用于生產陰極銅。
全文摘要
本發明公開了銅冶煉爐渣的處理方法，其包括將銅冶煉廢水與銅冶煉爐渣進行接觸，以便對該銅冶煉爐渣進行一次降溫，從而得到接觸后液和經過一次降溫的銅冶煉爐渣。本發明的方法，不僅能夠一次性實現對兩種工業廢物的處理利用，而且簡便易行、省工省時，耗能少、投資少、成本低、經濟環保、銅回收率高。
文檔編號C22B15/00GK103173626SQ20131006798
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月4日 優先權日2013年3月4日
發明者雷存友, 王莉萌, 徐小龍 申請人:中國瑞林工程技術有限公司