一种含铜硫酸热烧渣的综合利用方法
专利名称：一种含铜硫酸热烧渣的综合利用方法
技术领域：
本发明涉及对含铜硫酸烧渣综合利用的方法，具体地说是通过氯化焙烧处理以获得 高品位的铁精砂矿并回收以铜为主的贵金属的综合利用方法。
技术背景硫酸生产过程中产生的硫酸烧渣(又称硫酸渣、黄铁矿烧渣、硫铁矿烧渣)，是化学 工业产生的主要固体废物之一。通常每生产lt硫酸会排放0.8 1.5t的硫铁矿烧渣，全国 每年排放约7Xl(ft，占化工废渣的1/3。由于我国普遍采用低品位含硫铁矿制酸，因此， 硫酸烧渣中含铁品位普遍较低， 一般约为30~50%，最高不超过551由于含铁品位较低， 直接用于炼铁经济效果不好，而且硫酸烧渣中还含有Cu、 Pb、 Zn等对炼铁不利的有害杂 质，因此，国内的硫酸烧渣作为炼铁原料一般要经过处理以提高铁品位和降低有害成份 含量。最常用的处理方法是磁化焙烧一磁选工艺。如胡宾生等发表在《环境工程》杂志1999 年第4期第53 56页、名为"南化硫酸渣磁化焙烧一磁选工艺的研究"的文章表明在 焙烧温度700X:、烧渣在回转窑停留30分钟，煤粉掺量3%焙烧制度下，在烧渣磁化率 达到2.33 3.0时，球磨5 10分钟，经二次磁选，可获得精矿产率65%，铁回收率80%, 铁精矿品位63%以上的选矿结果。但这种方法不能使硫酸烧渣中的含铜量降低，而且经 磁选后还会导致铁精矿中铜的进一步富积，因此，这种方法只适应于不含铜或含铜低于 0.2%的硫酸烧渣的处理。近年来有研究人员研究用氯化还原焙烧法即离析法脱除并回收硫酸烧渣中的铜金 属。离析法原是用来处理难选氧化铜矿。据肖安雄在《有色金属》2001年第4期名为"用新型离析法处理难选氧化铜矿" 一文 中报道 一段离析法是将矿石与工业盐和粉煤一起加入到回转窑中，同时加热并进行离 析反应；两段离析法处理氧化铜矿分为预加热段和氯化焙烧段，加热和离析反应是分两 步进行的，TORCO两段离析法采用沸腾床预热炉和竖式反应炉，三井两段离析法采用旋 风式预热炉和回转窑反应炉。虽然用离析法处理氧化铜矿和硫酸烧渣时原理相同，但是 由于二种原料的性质差异较大，因而控制的技术条件差异也较大，工艺流程和设备也不 相同，需要研究人员进一步加以研究。储谦慎等发表在《河北理工学院学报》第25巻第4期名为"铜陵硫酸渣综合利用"的
文章披露氯化还原焙烧过程是将硫酸渣配加一定比例的还原剂(如焦粉)与氯化剂(如 NaCl)，在炉内施加一定温度进行焙烧。在弱还原性气氛下，FeA被碳或一氧化碳还原成 Fe304 ;同时，NaCl与脉石进行反应，产出氯化氢气体。氯化氢气体再与氧化铜反应产生 挥发的氯化亚铜。然后被添加的碳吸附并在焦炭的表面还原成金属铜，再通过浮选方法 和脉石分离而回收铜精矿；而矿石中银有与铜相同的行为，金在浮选时也得以回收。试 验在适宜条件下通过磁选可获取63.40%品位的铁精砂，铁、铜、金、银的回收率高。实 验结果令人满意，证明了用离析法脱离硫酸渣中的铜的可行性。上述研究是在实验室条 件下得到，由于铜的还原对反应气氛要求严格，在工业化生产中难以控制，因此能否找 到一条适合工业化生产的工艺方法仍然困扰着研究人员。 发明内容本发明的目的是提供一种含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，利用离析法原理通过选 择合适的工艺条件处理硫酸烧渣并回收铜、金、银等贵金属，以满足工业化生产的需要。本发明含铜硫酸热烧渣的综合利用方法包括下列歩骤(1) 将制酸工艺脱硫焙烧炉排出的温度在900 95(TC的热烧渣送入回转窑中，并向 回转窑中加入工业盐及焦炭粉或无烟煤粉，工业盐、焦炭粉或无烟煤粉的加入量分别是 送入回转窑中的硫酸烧渣重量的0.5~1.2%、 2~4%，保持窑内焙烧温度在780 82(TC，控 制物料焙烧时间在60~90分钟；(2) 对上述回转窑焙烧后经水淬的物料进行球磨并用浮选法回收获得含Au、 Ag的铜精砂；(3) 对上述浮选尾砂用磁选法获得高品位的铁精砂。氯化还原反应是在中温(750~850°C)进行的，硫铁矿脱硫焙烧的温度为900~950°C， 出炉的烧渣(溢流砂和出炉烟尘)自身热焓温度约卯or左右，利用烧渣的自身热焓进 行氯化还原反应，不仅节省了为烧渣综合利用必需预热的建设投资，而且节约了预热烧 渣的大量能耗和动力，使烧渣综合利用的成本会大幅度降低。上述回转窑中的主要反应 过程为-(1) NaCl的分解<formula>formula see original document page 4</formula>(2) 氧化物铜的氯化和挥发<formula>formula see original document page 4</formula><formula>formula see original document page 5</formula>(3)还原过程<formula>formula see original document page 5</formula>金银在反应中转态后，以铜为载体随铜吸付在还原的炭粒上，Fe必,还原成Fe必，经 磨矿浮选而获得含Au、 Ag的铜精砂，浮选尾砂经磁选而获得铁精砂，使硫酸烧渣获得综 合利用。由于硫酸烧渣与氧化铜矿不同的是铜的含量极低，其含量一般低于0.7%，因此对反 应条件的控制更为严格，要求物料与添加剂能够充分接触，同时对反应气氛要求也较高， 否则不利于铜的离析。而脱硫焙烧炉的烟气属于强氧化性气氛，这种烟气含高S02浓度， 而氯化还原反应窑的烟气属于弱还原性气氛，是两种完全不相同的烟气条件，脱硫焙烧炉的烟气窜入氯化还原反应窑，不仅会破坏其弱还原性气氛，在操作不当的条件下，so2会还原成单硫吸附在炭粒表面，防碍氯化还原反应的进行。另外，氯化还原反应窑的烟气含有HC1，窜入脱硫焙烧炉会使脱硫焙烧炉的烟气处理带来麻烦，并会使有价金属(Cu、 Au、 Ag)挥发损失。因此，本发明的硫酸热烧渣在前后段不相互窜气的密封条件下由脱 硫焙烧炉连续地送入回转窑中。硫酸烧渣进入回转窑时温度会有所下降，另外，加入的添加剂工业盐和焦粉也会带 入水份，水份蒸发及添加剂的升温都要耗热，当温度低于78(TC时，需要向回转窑内补热 量以保持窑内温度在780~820°C。本发明在不破坏氯化还原反应要求弱还原气氛的条件 下，釆用向回转窑中通入温度在1000 115(TC中性燃烧气方式补充热量，所补充的热气体 为中性，以避免高温燃气含过量的氧与焦粉燃烧而使温度失控。由于氯化反应属于固、固和气、固之间的反应，料层厚度越厚，越有利于使物料和添加剂混合，能提高氯化还原反应的效果。TORCO两段离析法选择用竖式反应炉作为氯化反应器处理氧化铜矿也正是基于这一机理，而竖炉属于移动床，它的主要缺点是物料在移动床中产生偏析和沟流，使物料与添加剂接触不均，氯化还原反应不均，反应效果差，这对含铜很低的硫酸烧渣氯化而言是极不利的。因此本发明选择回转窑作为氯化反应器。为了提高料层厚度，有利于氯化反应进行，本发明将回转窑的填充系数设计在 25~30%，使料层中产出的HC1能得到充分循环利用，控制料层中的烟气含C0/C02的体积 比在5~7%之间以利于FeA还原成Fe..A，控制料层烟气中的HC1体积百分比含量在 0.3~0.8%之间，以利于氯化反应，并且从回转窑排出的烟气含HC1低于0.3。/。，这也有利 于烟气的处理。在回转窑转动时烧渣与添加剂得到良好地混合，固、固和气、固之间的 反应更为改善，更有利于提高铜和贵金属的回收率。本发明利用硫铁矿脱硫焙烧渣自身热焓进行氯化还原反应，不仅节省了为烧渣综合 利用必需预热的建设投资，而且节约了预热烧渣的大量能耗和动力，使烧渣综合利用的 成本会大幅度降低。采用专门的送料器将前后段反应器的气氛较好地分隔开来，使得调 节和控制后段的弱还原反应气氛变得容易，便于生产操作；采用高填充系数的回转窑作 为氯化反应器，物料与添加剂能够充分接触，反应充分，处理效果好，所得到的铁精砂 中含铜低于0.2%,能够满足炼铁要求；铁、铜、金、银的回收率可分别达到80~85%、 70~85%、 60~70%、 50~65%，回收率高，经济效益较好，可用于大规模工业化处理。回 转窑排出的烟气中气体含HCKOT/。量低，易于处理达标排放。
图1为本发明工艺流程图。图2为送料器结构示意图。图3为回转窑结构示意图。
具体实施方式
本实施例所选硫酸热烧渣其主要成份Fe48~53%、 Cu0.3~0.7%、 Au0.5 1.5g/t、 Ag4~50g/t。如图1所示，将脱硫焙烧炉排出的溢流砂和其收尘器收集的烟尘经混合箱混合后送 入送料器中。上述混合后的物料温度约在780'C。当然，为了提高进入回转窑的物料温度，也可直接将脱硫焙烧炉排出的溢流砂送入 送料器中，而将收尘器收集的烟尘返回脱硫焙烧炉中。这样，送入回转窑的溢流砂热焓 高，温度约900'C左右，可以减少或不需向回转窑补热。送料器结构如图2所示，包括一个垂直进料腔8和一个水平出料腔9，垂直进料腔底部与水平出料腔相通，水平出料腔中设有用来向水平出料腔吹气以向回转窑输送物料的可移动吹嘴1。在垂直进料腔和出料腔相接处的壁上固定有通过内螺旋来推进吹管的推进装置2。垂直进料腔7上端与混合箱6底部的出料口相通，预热炉的溢流砂经溢流口 3流入混合箱6，收尘器收集的烟尘经加料管5流入混合箱，经搅拌器4混合后进入垂直进料腔7，在垂直进料腔和水平出料腔之间形成物料自然堆角，而达到料封隔气的
目的，利用水平出料腔中可移动的吹管，送入小量的空气截取物料自然堆角，并流化烧 渣送入回转窑反应器。回转窑结构如图3所示。回转窑进料端16和出料端24的窑体呈锥形，进料端的全 锥角a为70° ~120° ，出料端的全锥角e为40° ~50° ，回转窑的填充系数可以达到 25~30%。窑内直筒段在进料端设置了热交换器18,其长度占窑的直筒段长度的1/3~3/5。 窑头和进料箱12之间、窑尾和排料箱25之间分别用玻璃布补偿轴向接触式密封装置15 密封连接，图3中件23为密封装置15的拉紧机构。温度在900 95(TC的高温硫酸烧渣 由送料器11送入进料箱12，工业盐和焦炭粉或无烟煤粉由进料箱12上方的加料管13 连续地加入回转窑中，加入量分别占送入回转窑的硫酸烧渣重量的0.5 1.2%和2~4%， 将窑内温度控制在780~820°C，控制料层中的烟气含C0/C02之比在2~8%之间，HC1含量 控制在0.3~0.8%之间。控制物料在回转窑中焙烧时间在60~90分钟。窑内的焙烧砂21 流入排料箱25水淬从水封装置26中排出。反应料流入排料箱水淬水封装置中而排出。 尾气经烟气冷却及湿法收尘系统和碱液吸收及碱液循环系统处理后排放。如果窑内温度低于78(TC，可向窑内通入经充分燃烧、温度在1000 115(TC中性燃烧 气。为了提高补充热能的利用效率，可在窑内直筒段设置常用的放射式热交换器，作为 高温气与烧渣交换热的中间载体，以提高烧渣补热的热效。在回转窑的进料箱还设置了 对送入的物料进行加热的电加热器，以对物料进行补热。进料箱12上设有热气体进气口 10。补热的高温燃气(温度约1000 115CTC为低含氧量的燃气)从进料箱进气口送入回 转窑，使窑内维持780 820'C的反应温度。图3中的件19、 20、 22分别为热功测定装置、 传动牙轮和传动托辊。由回转窑排出的水淬焙烧砂经球磨、分级、浮选获得含金银的铜精砂。浮选尾砂经 磁选获得铁精砂。经上述工艺的处理，可获得的指标为铜精砂含Cu8~18%、含Au20~80g/t、含 Ag50 850g/t,回收率分别为70 85%、 60~70%、 50~65%。磁选可获含Fe60 64。/。的铁精 砂，铁的回率80~85%，铁精砂中含01<0.2%，满足铁冶炼的要求。以每天处理120吨含Fe53%、 Cu0.56%、 Au0.8g/t、 Ag8g/t的硫酸烧渣的平均成份进 行计算，每天可产出含Cu12。/。、 Aul5.92g/t、 Agl46.94g/t的铜精砂3.92t。磁选每天可获 得含Fe63W、 Cu0.17n/o的铁精砂80.76t。它的产值约51018元/円，处理一吨硫酸烧渣的 产值约425元，每吨硫酸热烧渣(脱硫焙烧成本计入硫酸)的处理成本约为227元，其 经济效益是可观的。
权利要求
1. 一种含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，其特征在于它包括如下步骤(1)将制酸工艺脱硫焙烧炉排出的温度在900～950℃的热烧渣送入回转窑中，并向回转窑中加入工业盐及焦炭粉或无烟煤粉，工业盐、焦炭粉或无烟煤粉的加入量分别是送入回转窑中的硫酸烧渣重量的0.5～1.2％、2～4％，保持窑内焙烧温度在780～820℃，控制物料焙烧时间在60～90分钟；(2)对上述回转窑焙烧后经水淬的物料进行球磨并用浮选法回收获得含Au、Ag的铜精砂；(3)对上述浮选尾砂用磁选法获得高品位的铁精砂。
2、 根据权利要求1所述的含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，其特征在于硫酸热烧 渣在前后段不相互窜气的密封条件下由脱硫焙烧炉连续地送入回转窑中。
3、 根据权利要求1所述的含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，其特征在于当回转窑 内温度低于780'C时，向回转窑中通入温度在100(M15(TC中性燃烧气以向回转窑内补充 热量。
4、 根据权利要求1所述的含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，其特征在于回转窑的 填充系数设计在25~30%。
5、 根据权利要求l所述的含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，其特征在于控制回转 窑料层中的烟气含C0/C02体积比在5~7%之间、含HC1气体体积百分比在0. 3~0. 8%之间。
全文摘要
本发明公开了一种含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，即将制酸工艺脱硫焙烧炉排出的温度在900～950℃的热烧渣送入回转窑中，并向窑中加入工业盐及焦炭粉或无烟煤粉，加入量分别是硫酸烧渣重量的0.5～1.2％、2～4％，保持窑内焙烧温度在780～820℃，焙烧时间在60～90分钟；对焙烧后经水淬的物料球磨并浮选回收含Au、Ag的铜精砂；对浮选尾砂磁选获得高品位的铁精砂。本发明利用硫铁矿脱硫焙烧渣自身热焓进行氯化还原反应，调节和控制后段回转窑中的弱还原反应气氛较容易，物料与添加剂接触充分，处理效果好，回收率高，经济效益较好，处理的成本低，可用于大规模工业化处理。
文档编号C22B1/00GK101210280SQ20061017219
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者群 姚, 姚忠吉, 戴升弘, 阮胜寿, 陈锦安 申请人:铜陵有色设计研究院
技术领域：
本发明涉及对含铜硫酸烧渣综合利用的方法，具体地说是通过氯化焙烧处理以获得 高品位的铁精砂矿并回收以铜为主的贵金属的综合利用方法。
技术背景硫酸生产过程中产生的硫酸烧渣(又称硫酸渣、黄铁矿烧渣、硫铁矿烧渣)，是化学 工业产生的主要固体废物之一。通常每生产lt硫酸会排放0.8 1.5t的硫铁矿烧渣，全国 每年排放约7Xl(ft，占化工废渣的1/3。由于我国普遍采用低品位含硫铁矿制酸，因此， 硫酸烧渣中含铁品位普遍较低， 一般约为30~50%，最高不超过551由于含铁品位较低， 直接用于炼铁经济效果不好，而且硫酸烧渣中还含有Cu、 Pb、 Zn等对炼铁不利的有害杂 质，因此，国内的硫酸烧渣作为炼铁原料一般要经过处理以提高铁品位和降低有害成份 含量。最常用的处理方法是磁化焙烧一磁选工艺。如胡宾生等发表在《环境工程》杂志1999 年第4期第53 56页、名为"南化硫酸渣磁化焙烧一磁选工艺的研究"的文章表明在 焙烧温度700X:、烧渣在回转窑停留30分钟，煤粉掺量3%焙烧制度下，在烧渣磁化率 达到2.33 3.0时，球磨5 10分钟，经二次磁选，可获得精矿产率65%，铁回收率80%, 铁精矿品位63%以上的选矿结果。但这种方法不能使硫酸烧渣中的含铜量降低，而且经 磁选后还会导致铁精矿中铜的进一步富积，因此，这种方法只适应于不含铜或含铜低于 0.2%的硫酸烧渣的处理。近年来有研究人员研究用氯化还原焙烧法即离析法脱除并回收硫酸烧渣中的铜金 属。离析法原是用来处理难选氧化铜矿。据肖安雄在《有色金属》2001年第4期名为"用新型离析法处理难选氧化铜矿" 一文 中报道 一段离析法是将矿石与工业盐和粉煤一起加入到回转窑中，同时加热并进行离 析反应；两段离析法处理氧化铜矿分为预加热段和氯化焙烧段，加热和离析反应是分两 步进行的，TORCO两段离析法采用沸腾床预热炉和竖式反应炉，三井两段离析法采用旋 风式预热炉和回转窑反应炉。虽然用离析法处理氧化铜矿和硫酸烧渣时原理相同，但是 由于二种原料的性质差异较大，因而控制的技术条件差异也较大，工艺流程和设备也不 相同，需要研究人员进一步加以研究。储谦慎等发表在《河北理工学院学报》第25巻第4期名为"铜陵硫酸渣综合利用"的
文章披露氯化还原焙烧过程是将硫酸渣配加一定比例的还原剂(如焦粉)与氯化剂(如 NaCl)，在炉内施加一定温度进行焙烧。在弱还原性气氛下，FeA被碳或一氧化碳还原成 Fe304 ;同时，NaCl与脉石进行反应，产出氯化氢气体。氯化氢气体再与氧化铜反应产生 挥发的氯化亚铜。然后被添加的碳吸附并在焦炭的表面还原成金属铜，再通过浮选方法 和脉石分离而回收铜精矿；而矿石中银有与铜相同的行为，金在浮选时也得以回收。试 验在适宜条件下通过磁选可获取63.40%品位的铁精砂，铁、铜、金、银的回收率高。实 验结果令人满意，证明了用离析法脱离硫酸渣中的铜的可行性。上述研究是在实验室条 件下得到，由于铜的还原对反应气氛要求严格，在工业化生产中难以控制，因此能否找 到一条适合工业化生产的工艺方法仍然困扰着研究人员。 发明内容本发明的目的是提供一种含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，利用离析法原理通过选 择合适的工艺条件处理硫酸烧渣并回收铜、金、银等贵金属，以满足工业化生产的需要。本发明含铜硫酸热烧渣的综合利用方法包括下列歩骤(1) 将制酸工艺脱硫焙烧炉排出的温度在900 95(TC的热烧渣送入回转窑中，并向 回转窑中加入工业盐及焦炭粉或无烟煤粉，工业盐、焦炭粉或无烟煤粉的加入量分别是 送入回转窑中的硫酸烧渣重量的0.5~1.2%、 2~4%，保持窑内焙烧温度在780 82(TC，控 制物料焙烧时间在60~90分钟；(2) 对上述回转窑焙烧后经水淬的物料进行球磨并用浮选法回收获得含Au、 Ag的铜精砂；(3) 对上述浮选尾砂用磁选法获得高品位的铁精砂。氯化还原反应是在中温(750~850°C)进行的，硫铁矿脱硫焙烧的温度为900~950°C， 出炉的烧渣(溢流砂和出炉烟尘)自身热焓温度约卯or左右，利用烧渣的自身热焓进 行氯化还原反应，不仅节省了为烧渣综合利用必需预热的建设投资，而且节约了预热烧 渣的大量能耗和动力，使烧渣综合利用的成本会大幅度降低。上述回转窑中的主要反应 过程为-(1) NaCl的分解<formula>formula see original document page 4</formula>(2) 氧化物铜的氯化和挥发<formula>formula see original document page 4</formula><formula>formula see original document page 5</formula>(3)还原过程<formula>formula see original document page 5</formula>金银在反应中转态后，以铜为载体随铜吸付在还原的炭粒上，Fe必,还原成Fe必，经 磨矿浮选而获得含Au、 Ag的铜精砂，浮选尾砂经磁选而获得铁精砂，使硫酸烧渣获得综 合利用。由于硫酸烧渣与氧化铜矿不同的是铜的含量极低，其含量一般低于0.7%，因此对反 应条件的控制更为严格，要求物料与添加剂能够充分接触，同时对反应气氛要求也较高， 否则不利于铜的离析。而脱硫焙烧炉的烟气属于强氧化性气氛，这种烟气含高S02浓度， 而氯化还原反应窑的烟气属于弱还原性气氛，是两种完全不相同的烟气条件，脱硫焙烧炉的烟气窜入氯化还原反应窑，不仅会破坏其弱还原性气氛，在操作不当的条件下，so2会还原成单硫吸附在炭粒表面，防碍氯化还原反应的进行。另外，氯化还原反应窑的烟气含有HC1，窜入脱硫焙烧炉会使脱硫焙烧炉的烟气处理带来麻烦，并会使有价金属(Cu、 Au、 Ag)挥发损失。因此，本发明的硫酸热烧渣在前后段不相互窜气的密封条件下由脱 硫焙烧炉连续地送入回转窑中。硫酸烧渣进入回转窑时温度会有所下降，另外，加入的添加剂工业盐和焦粉也会带 入水份，水份蒸发及添加剂的升温都要耗热，当温度低于78(TC时，需要向回转窑内补热 量以保持窑内温度在780~820°C。本发明在不破坏氯化还原反应要求弱还原气氛的条件 下，釆用向回转窑中通入温度在1000 115(TC中性燃烧气方式补充热量，所补充的热气体 为中性，以避免高温燃气含过量的氧与焦粉燃烧而使温度失控。由于氯化反应属于固、固和气、固之间的反应，料层厚度越厚，越有利于使物料和添加剂混合，能提高氯化还原反应的效果。TORCO两段离析法选择用竖式反应炉作为氯化反应器处理氧化铜矿也正是基于这一机理，而竖炉属于移动床，它的主要缺点是物料在移动床中产生偏析和沟流，使物料与添加剂接触不均，氯化还原反应不均，反应效果差，这对含铜很低的硫酸烧渣氯化而言是极不利的。因此本发明选择回转窑作为氯化反应器。为了提高料层厚度，有利于氯化反应进行，本发明将回转窑的填充系数设计在 25~30%，使料层中产出的HC1能得到充分循环利用，控制料层中的烟气含C0/C02的体积 比在5~7%之间以利于FeA还原成Fe..A，控制料层烟气中的HC1体积百分比含量在 0.3~0.8%之间，以利于氯化反应，并且从回转窑排出的烟气含HC1低于0.3。/。，这也有利 于烟气的处理。在回转窑转动时烧渣与添加剂得到良好地混合，固、固和气、固之间的 反应更为改善，更有利于提高铜和贵金属的回收率。本发明利用硫铁矿脱硫焙烧渣自身热焓进行氯化还原反应，不仅节省了为烧渣综合 利用必需预热的建设投资，而且节约了预热烧渣的大量能耗和动力，使烧渣综合利用的 成本会大幅度降低。采用专门的送料器将前后段反应器的气氛较好地分隔开来，使得调 节和控制后段的弱还原反应气氛变得容易，便于生产操作；采用高填充系数的回转窑作 为氯化反应器，物料与添加剂能够充分接触，反应充分，处理效果好，所得到的铁精砂 中含铜低于0.2%,能够满足炼铁要求；铁、铜、金、银的回收率可分别达到80~85%、 70~85%、 60~70%、 50~65%，回收率高，经济效益较好，可用于大规模工业化处理。回 转窑排出的烟气中气体含HCKOT/。量低，易于处理达标排放。
图1为本发明工艺流程图。图2为送料器结构示意图。图3为回转窑结构示意图。
具体实施方式
本实施例所选硫酸热烧渣其主要成份Fe48~53%、 Cu0.3~0.7%、 Au0.5 1.5g/t、 Ag4~50g/t。如图1所示，将脱硫焙烧炉排出的溢流砂和其收尘器收集的烟尘经混合箱混合后送 入送料器中。上述混合后的物料温度约在780'C。当然，为了提高进入回转窑的物料温度，也可直接将脱硫焙烧炉排出的溢流砂送入 送料器中，而将收尘器收集的烟尘返回脱硫焙烧炉中。这样，送入回转窑的溢流砂热焓 高，温度约900'C左右，可以减少或不需向回转窑补热。送料器结构如图2所示，包括一个垂直进料腔8和一个水平出料腔9，垂直进料腔底部与水平出料腔相通，水平出料腔中设有用来向水平出料腔吹气以向回转窑输送物料的可移动吹嘴1。在垂直进料腔和出料腔相接处的壁上固定有通过内螺旋来推进吹管的推进装置2。垂直进料腔7上端与混合箱6底部的出料口相通，预热炉的溢流砂经溢流口 3流入混合箱6，收尘器收集的烟尘经加料管5流入混合箱，经搅拌器4混合后进入垂直进料腔7，在垂直进料腔和水平出料腔之间形成物料自然堆角，而达到料封隔气的
目的，利用水平出料腔中可移动的吹管，送入小量的空气截取物料自然堆角，并流化烧 渣送入回转窑反应器。回转窑结构如图3所示。回转窑进料端16和出料端24的窑体呈锥形，进料端的全 锥角a为70° ~120° ，出料端的全锥角e为40° ~50° ，回转窑的填充系数可以达到 25~30%。窑内直筒段在进料端设置了热交换器18,其长度占窑的直筒段长度的1/3~3/5。 窑头和进料箱12之间、窑尾和排料箱25之间分别用玻璃布补偿轴向接触式密封装置15 密封连接，图3中件23为密封装置15的拉紧机构。温度在900 95(TC的高温硫酸烧渣 由送料器11送入进料箱12，工业盐和焦炭粉或无烟煤粉由进料箱12上方的加料管13 连续地加入回转窑中，加入量分别占送入回转窑的硫酸烧渣重量的0.5 1.2%和2~4%， 将窑内温度控制在780~820°C，控制料层中的烟气含C0/C02之比在2~8%之间，HC1含量 控制在0.3~0.8%之间。控制物料在回转窑中焙烧时间在60~90分钟。窑内的焙烧砂21 流入排料箱25水淬从水封装置26中排出。反应料流入排料箱水淬水封装置中而排出。 尾气经烟气冷却及湿法收尘系统和碱液吸收及碱液循环系统处理后排放。如果窑内温度低于78(TC，可向窑内通入经充分燃烧、温度在1000 115(TC中性燃烧 气。为了提高补充热能的利用效率，可在窑内直筒段设置常用的放射式热交换器，作为 高温气与烧渣交换热的中间载体，以提高烧渣补热的热效。在回转窑的进料箱还设置了 对送入的物料进行加热的电加热器，以对物料进行补热。进料箱12上设有热气体进气口 10。补热的高温燃气(温度约1000 115CTC为低含氧量的燃气)从进料箱进气口送入回 转窑，使窑内维持780 820'C的反应温度。图3中的件19、 20、 22分别为热功测定装置、 传动牙轮和传动托辊。由回转窑排出的水淬焙烧砂经球磨、分级、浮选获得含金银的铜精砂。浮选尾砂经 磁选获得铁精砂。经上述工艺的处理，可获得的指标为铜精砂含Cu8~18%、含Au20~80g/t、含 Ag50 850g/t,回收率分别为70 85%、 60~70%、 50~65%。磁选可获含Fe60 64。/。的铁精 砂，铁的回率80~85%，铁精砂中含01<0.2%，满足铁冶炼的要求。以每天处理120吨含Fe53%、 Cu0.56%、 Au0.8g/t、 Ag8g/t的硫酸烧渣的平均成份进 行计算，每天可产出含Cu12。/。、 Aul5.92g/t、 Agl46.94g/t的铜精砂3.92t。磁选每天可获 得含Fe63W、 Cu0.17n/o的铁精砂80.76t。它的产值约51018元/円，处理一吨硫酸烧渣的 产值约425元，每吨硫酸热烧渣(脱硫焙烧成本计入硫酸)的处理成本约为227元，其 经济效益是可观的。
权利要求
1. 一种含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，其特征在于它包括如下步骤(1)将制酸工艺脱硫焙烧炉排出的温度在900～950℃的热烧渣送入回转窑中，并向回转窑中加入工业盐及焦炭粉或无烟煤粉，工业盐、焦炭粉或无烟煤粉的加入量分别是送入回转窑中的硫酸烧渣重量的0.5～1.2％、2～4％，保持窑内焙烧温度在780～820℃，控制物料焙烧时间在60～90分钟；(2)对上述回转窑焙烧后经水淬的物料进行球磨并用浮选法回收获得含Au、Ag的铜精砂；(3)对上述浮选尾砂用磁选法获得高品位的铁精砂。
2、 根据权利要求1所述的含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，其特征在于硫酸热烧 渣在前后段不相互窜气的密封条件下由脱硫焙烧炉连续地送入回转窑中。
3、 根据权利要求1所述的含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，其特征在于当回转窑 内温度低于780'C时，向回转窑中通入温度在100(M15(TC中性燃烧气以向回转窑内补充 热量。
4、 根据权利要求1所述的含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，其特征在于回转窑的 填充系数设计在25~30%。
5、 根据权利要求l所述的含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，其特征在于控制回转 窑料层中的烟气含C0/C02体积比在5~7%之间、含HC1气体体积百分比在0. 3~0. 8%之间。
全文摘要
本发明公开了一种含铜硫酸热烧渣的综合利用方法，即将制酸工艺脱硫焙烧炉排出的温度在900～950℃的热烧渣送入回转窑中，并向窑中加入工业盐及焦炭粉或无烟煤粉，加入量分别是硫酸烧渣重量的0.5～1.2％、2～4％，保持窑内焙烧温度在780～820℃，焙烧时间在60～90分钟；对焙烧后经水淬的物料球磨并浮选回收含Au、Ag的铜精砂；对浮选尾砂磁选获得高品位的铁精砂。本发明利用硫铁矿脱硫焙烧渣自身热焓进行氯化还原反应，调节和控制后段回转窑中的弱还原反应气氛较容易，物料与添加剂接触充分，处理效果好，回收率高，经济效益较好，处理的成本低，可用于大规模工业化处理。
文档编号C22B1/00GK101210280SQ20061017219
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者群 姚, 姚忠吉, 戴升弘, 阮胜寿, 陈锦安 申请人:铜陵有色设计研究院
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