DOC《降低炼铜弃渣含铜技术的应用研究》

200 ℃反应30 min,添加3% B2O3(CaF2);

(b)1

250 ℃反应60 min,添加5%B2O3(CaF2) 图2 不同B2O3(CaF2)添加量淬火样品的微观形貌 Fig.2 Microstructure of quenched samples with different B2O3(CaF2) addition 表2 熔炼渣及添加B2O3(CaF2)贫化后炉渣的组成 Table

2 Components of smelting slag and diluted slag with B2O3(CaF2) 样品 FeO Cu2O CaO SiO2 Al2O3 MgO S ZnO CaF2 /B2O3 Fe/SiO2 熔炼渣 57.6 3.00 1.0 25.4 4.0 0.7 1.1 3.0 1.8 图2a 58.3 0.49 0.9 24.5 4.1 0.7 0.7 2.9 5.6 1.9 图2b 57.8 0.40 1.0 26.7 5.0 0.6 0.6 3.0 6.7 1.7 3.2 硫化剂对弃渣含铜的影响 配料中使用FeS,一方面是因为它能够和氧气反应产生工艺所需热量,另外,它能减少尖晶石相和渣中铜的溶解,同时FeS也将溶解在渣中和冰铜中.由图3可观察到,当熔炼温度为1

200 ℃,沉降时间为30 min时,随着FeS加入量的增加,渣中尖晶石相减小.由表3可知,硫化剂FeS的加入量由3%增加到9%时,贫化后渣中Cu2O的含量从0.75%降低到0.73%,可见渣中Cu的含量没有明显变化.但是Fe和S的含量都有所增加,这是FeS溶于渣中的缘故.研究发现FeS的加入,对贫化后渣含铜的降低影响很小. (a)1

200 ℃反应30 min,添加3%FeS;

(b)1

200 ℃反应30 min,添加9%FeS 图3 不同FeS添加量淬火样品的微观形貌 Fig.3 Microstructure of quenched samples with different FeS addition 表3 熔炼渣及添加FeS贫化后炉渣的组成 Table

3 Components of smelting slag and diluted slag with FeS /% 样品 FeO Cu2O CaO SiO2 Al2O3 MgO S ZnO Fe/SiO2 熔炼渣 57.6 3.00 1.0 25.4 4.0 0.7 1.1 3.0 1.8 图3a 63.8 0.75 1.1 26.7 5.4 0.6 1.7 2.9 1.9 图3b 63.1 0.73 1.0 27.9 4.8 0.7 1.9 3.0 1.8 3.3 还原剂对弃渣含铜的影响 在优化的综合技术条件下,即熔炼温度1

250 ℃、沉降时间60 min、Fe/SiO2=1.7,分别加入10%SiO

2、5%的B2O3或CaF

2、9%的FeS,通过调节氧气与天然气的比值,探索天然气还原性对贫化后渣含铜的影响.根据前期实验室小型试验的情况,控制氧气与天然气的比值(O2/CH4)分别为1.6和1.8,进行天然气还原效果试验.从图4可观察到,控制氧气与天然气的比值为1.8时,尖晶石和冰铜相共存在渣中,其中尖晶石相被部分还原,也可观察到有部分冰铜沉降在底部.而控制氧气与天然气的比值为1.6时,没有发现尖晶石相,冰铜滴几乎全部沉入底部.从表4可看出,氧气与天然气比值在1.8时,弃渣含铜为0.33%,而氧气与天然气比值在1.6时,弃渣含铜可达到0.26%. (a)1

250 ℃反应60 min,O2/CH4=1.8;

(b)1

250 ℃反应60 min,O2/CH4=1.6 图4 不同O2/CH4淬火样品的微观形貌 Fig.4 Microstructure of quenched samples with different ratio of O2/CH4 表4 熔炼渣及天然气还原贫化后炉渣的组成 Table

4 Components of smelting slag and diluted slag with natural gas with different ratio of O2/CH4 /% 样品 FeO Cu2O CaO SiO2 Al2O3 MgO S ZnO O2/CH4 Fe/SiO2 熔炼渣 57.6 3.00 1.0 25.4 4.0 0.7 1.1 3.0 1.8 图4a 59.5 0.33 1.0 25.1 5.4 0.6 1.7 2.5 1.8 1.9 图4b 58.9 0.26 0.9 25.9 6.6 0.6 1.8 2.6 1.6 1.7 降低炼铜弃渣含铜技术已成功应用到方圆公司年产10万t粗铜冶炼项目中,建成了年处理25万t铜熔炼渣的产业化示范工程,目前,该项目运行稳定,使用可靠,安全环保,生产效率高,技术指标先进,弃渣含铜平均达到0.28%的国际领先水平.按照方圆公司年处理25万t铜熔炼渣计算,每年可多回收铜750 t,新增销售收入4 000万元.若国内1 000万t铜熔炼渣利用该技术,每年可多回收铜30