處理含銅鐵粉的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及種處理含銅鐵粉的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]含銅鐵粉廣義上是指含一定量銅元素的顆粒狀鐵產(chǎn)品，該類鐵產(chǎn)品經(jīng)壓塊后可作為電爐煉鋼或特種鋼(主要是耐候鋼)的原料，但作為電爐煉鋼原料時(shí)，由于銅為雜質(zhì)元素，因而只能作為配料，或折價(jià)進(jìn)行銷售;作為耐候鋼原料時(shí)，由于受到市場(chǎng)需求的限制，產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)也不明顯。
[0003]該類鐵產(chǎn)品采用常規(guī)方法很難實(shí)現(xiàn)銅、鐵的高效分離，因而鐵產(chǎn)品品質(zhì)低、產(chǎn)品價(jià)值受限。在現(xiàn)有技術(shù)中，僅對(duì)鋼水的脫銅技術(shù)進(jìn)行過(guò)大量的研究。但到目前為止，還沒有一種令人滿意的實(shí)用的脫銅技術(shù)。這些方法大都因?qū)︺~的脫除能力低下或是條件太苛刻而無(wú)法進(jìn)一步發(fā)展。如采用熔化分離時(shí)，只適用于處理含大量暴露銅的小塊廢鋼;采用氣化分離法，則由于工藝環(huán)節(jié)多、氣體污染環(huán)境等問題難以大規(guī)模推廣;采用真空分離法，則僅適用于鋼水脫銅，但存在鐵損失大、脫除速度慢等問題，因而難以大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。若能實(shí)現(xiàn)該類鐵產(chǎn)品的綜合利用，不僅會(huì)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益，更會(huì)為同類產(chǎn)品的綜合利用提供新的可選方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種含銅鐵粉中的銅、鐵分離效果好、經(jīng)濟(jì)效益佳和產(chǎn)品附加值高的處理含銅鐵粉的方法和系統(tǒng)。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理含銅鐵粉的方法，包括:將所述含銅鐵粉、煤粉和氯化鈉進(jìn)行混合，以便得到混合物料;將所述混合物料進(jìn)行熱解處理，以便得到高熱值合成氣體、焦油和含有蘭炭顆粒、含銅鐵粉和氯化鈉的固態(tài)產(chǎn)物，其中，所述蘭炭顆粒表面吸附有氫氣;將所述固態(tài)產(chǎn)物進(jìn)行氯化焙燒和還原離析反應(yīng)，以便得到固態(tài)焙燒產(chǎn)物;將固態(tài)焙燒產(chǎn)物進(jìn)行細(xì)磨和浮選分離，以便得到銅精礦和尾礦；以及將所述尾礦進(jìn)行重選分離，以便得到金屬鐵粉和蘭炭顆粒。
[0006]由此該處理含銅鐵粉的方法采用氯化焙燒和還原離析將含銅鐵粉中的銅、鐵分離，并采用浮選法將銅進(jìn)行回收，提高了金屬鐵粉的純度，同時(shí)綜合利用含銅鐵粉中的鐵、銅元素，可生產(chǎn)高純度金屬鐵粉和銅精礦，解決了含銅鐵粉產(chǎn)品品質(zhì)低(銅為雜質(zhì)，含量較低)、市場(chǎng)需求有限、價(jià)格較低等問題，因而生產(chǎn)成本較低，經(jīng)濟(jì)效益較好。另外，采用該方法還可以產(chǎn)出高熱值合成氣體、焦油和蘭炭，并將熱解過(guò)程中揮發(fā)分分解產(chǎn)生的氫氣吸附在蘭炭顆粒表面應(yīng)用于氣態(tài)氯化亞銅的還原，產(chǎn)生的蘭炭應(yīng)用于回收循環(huán)使用，綜合利用了煤粉中的有用成分，不僅在工藝上滿足生產(chǎn)需求，更使得本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)效益更加顯著。
[0007]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理含銅鐵粉的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述含銅鐵粉、煤粉和氯化鈉的質(zhì)量比為100:1?4:0.5?2。由此得到混合物料。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)煤粉的加入量過(guò)多時(shí)，進(jìn)入含銅鐵粉的雜質(zhì)(如硫)會(huì)增多，從而影響鐵粉的品質(zhì)；當(dāng)煤粉的加入量過(guò)少時(shí)，熱解生成的氫和蘭炭顆粒較少，則在還原離析過(guò)程中氯化亞銅很難被完全還原，并吸附于蘭炭顆粒上。氯化鈉的加入量過(guò)多時(shí)，在氯化焙燒過(guò)程中生成過(guò)量的氯化氫，易造成金屬物料的損耗;氯化鈉的加入量過(guò)少時(shí)，生成的氯化氫不能完全進(jìn)行還原離析反應(yīng)，從而不利于銅鐵的分離。由此，通過(guò)采用上述質(zhì)量配比可以顯著提高銅、鐵分離效果。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述固態(tài)焙燒產(chǎn)物中含有表面附著有金屬銅的蘭炭顆粒，所述金屬銅為所述氯化焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的氣態(tài)氯化亞銅在所述還原離析反應(yīng)過(guò)程中被吸附于所述蘭炭顆粒表面的氫氣還原得到。由此，采用該方法實(shí)現(xiàn)了煤粉中蘭炭顆粒回收再利用，不僅在工藝上滿足生產(chǎn)需求，更使得本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)效益更加顯著。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述含銅鐵粉為銅渣和/或鎳渣經(jīng)過(guò)直接還原和磨礦磁選處理產(chǎn)生的。由此采用銅、鎳渣經(jīng)“直接還原一磨礦磁選”處理后得到的含銅鐵粉其全鐵品位為88%以上、銅含量為0.2%?I%，鐵粉中還含有少量的S12和Al2O3等雜質(zhì)，鐵粉的粒度一般為-0.074mm占60 %以上。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述熱解處理是在450?700攝氏度的溫度下進(jìn)行60分鐘完成的。由此可以得到高熱值合成氣體、焦油和固態(tài)產(chǎn)物。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述氯化焙燒和還原離析是在700?800攝氏度的溫度下進(jìn)行20?60分鐘完成的。由此實(shí)現(xiàn)了氯化焙燒和還原離析充分進(jìn)行，產(chǎn)生的氣態(tài)氯化亞銅和固態(tài)焙燒產(chǎn)物，而氣態(tài)氯化亞銅在揮發(fā)過(guò)程中被吸附于炭粒表面的氫還原成金屬銅，并覆蓋在炭粒上。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，上述處理含銅鐵粉的方法進(jìn)一步包括:將所述蘭炭顆粒返回與所述含銅鐵粉和氯化鈉進(jìn)行混合。由此實(shí)現(xiàn)了煤粉的綜合利用。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述含銅鐵粉中鐵含量低至88重量％，銅含量為0.2?I重量％。由此解決了含銅鐵粉產(chǎn)品品質(zhì)低(銅為雜質(zhì)，含量較低)、市場(chǎng)需求有限、價(jià)格較低等問題，因此銅分離成本較低，經(jīng)濟(jì)效益較好。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提出一種處理含銅鐵粉的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于是實(shí)施前面實(shí)施例的處理含銅鐵粉的方法，該系統(tǒng)包括:
[0016]混合裝置，所述混合裝置具有銅鐵粉入口、煤粉入口、氯化鈉入口和混合物料出P；
[0017]熱解裝置，所述熱解裝置具有混合物料入口、高熱值合成氣體出口、焦油出口和固態(tài)產(chǎn)物出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；
[0018]焙燒裝置，所述焙燒裝置具有固態(tài)產(chǎn)物入口和固態(tài)焙燒產(chǎn)物出口，所述固態(tài)產(chǎn)物入口與所述固態(tài)產(chǎn)物出口相連；
[0019]磨礦裝置，所述磨礦裝置具有固態(tài)焙燒產(chǎn)物入口和礦粉出口，所述固態(tài)焙燒產(chǎn)物入口與所述固態(tài)焙燒產(chǎn)物出口相連；
[0020]浮選分離裝置，所述浮選分離裝置具有礦粉入口、銅精礦出口和尾礦出口，所述礦粉入口與所述礦粉出口相連；以及
[0021 ]重選分離裝置，所述重選分離裝置具有尾礦入口、金屬鐵粉出口和蘭炭顆粒出口，所述尾礦入口與所述尾礦出口相連。
[0022]由此該處理含銅鐵粉的系統(tǒng)采用氯化焙燒和還原離析將含銅鐵粉中的銅、鐵分離，并采用浮選法將銅進(jìn)行回收，提高了金屬鐵粉的純度，同時(shí)綜合利用含銅鐵粉中的鐵、銅元素，可生產(chǎn)高純度金屬鐵粉和銅精礦，解決了含銅鐵粉產(chǎn)品品質(zhì)低(銅為雜質(zhì)，含量較低)、市場(chǎng)需求有限、價(jià)格較低等問題，因而生產(chǎn)成本較低，經(jīng)濟(jì)效益較好。另外，采用該系統(tǒng)還可以產(chǎn)出高熱值合成氣體、焦油和蘭炭，并將熱解過(guò)程中揮發(fā)分分解產(chǎn)生的氫氣吸附在蘭炭顆粒表面應(yīng)用于氣態(tài)氯化亞銅的還原，產(chǎn)生的蘭炭應(yīng)用于回收循環(huán)使用，綜合利用了煤粉中的有用成分，不僅在工藝上滿足生產(chǎn)需求，更使得本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)效益更加顯著。
[0023]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理含銅鐵粉的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0024]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述混合裝置的銅鐵粉入口與用于直接還原和磨礦磁選處理銅渣和/或鎳渣的設(shè)備相連。由此采用銅、鎳渣經(jīng)“直接還原一磨礦磁選”處理后得到的含銅鐵粉其全鐵品位為88 %以上、銅含量為0.2 %?I %，鐵粉中還含有少量的S12和Al2O3等雜質(zhì)，鐵粉的粒度一般為-0.074mm占60%以上。
[0025]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述蘭炭顆粒出口與所述粉煤入口相連。由此實(shí)現(xiàn)了煤粉的綜合利用。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理含銅鐵粉的方法的流程圖。
[0027]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理含銅鐵