第12卷第1期 2012年2月
过程工程学报
The Chinese Journal of Process Engineering
水萍铜渣的矿物学特征及其铁硅分离赵凯，程相利，齐渊洪，甄常亮，师学峰（钢铁研究总院先遥钢铁流程及材料国家重点实奖富，北京100081)）
Vol.12 No.1 Feh.2012
摘要：采用XRD、SEM、化学分析等方法对水淬铜进行了矿物学研究，钢流的主要物相为铁橄模石，铜主要以冰铜形式存在；炉渣基本呈非晶态，结构致密，冰铜相结晶不充分，粒度基本在5μm以下，铁和硅主要以铁微榄石形式存在，采用选矿法不能效分离，因此提出了相快速还原-高温熔分工艺结果表明，在减度大于0.5、终渣熔点1300℃以上、加入添加剂、熔分溢度1350℃以上可获得较高的铁、铜固收率，铜和铁回收率可分别达93%和87%：炉清中铁含量小于5%、含量小于0.10%，尾法可作为生产建材的原料，该工艺能实现铜造中铁硅分离和铜声综合利用
关键词：铜：矿物学；铁；铜：综合利用
中图分类号：TF09 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2012)01003806
本工作主要对铜渣的物理化学特性、配煤还原、造
近年来，世界铜产量迅速增长，我国的铜产量已超越智利跃居世界第一，目前世界铜产量中80%以上采用火法冶炼生产，其余20%使用湿法冶金生产，我国制产量的97%以上由火法冶炼生产，火法冶炼占主导地位"] 火法冶炼过程产生大量高铁铜渣，堆存占用大量土地，同时还对周制环境产生一定影响(2]，以往的研究[3-8]主要针对渣中铜、钻、锌的回收展开，对铁硅分离的研究相对较少，李嘉等提出了熔融还原方法，杨慧芬等0) 提出了磁化焙烧-磁选法提取其中的铁，2种工艺的关键都是改变炉渣中铁的存在形式，将难还原的铁橄榄右转变成纯金属形式的铁再进行回收，但熔融还原法必须降低高FeO炉渣对炉衬的腐蚀，同时还要保证很高的还原温度；磁化焙烧-磁选法回收铁则需考忠焙烧温度过高、焙烧时间长、渣中铁橄横石还原速度过慢及还原气氛控留问桌降
采用内配碳球团法进行还原处理，其中还原剂与被还原氧化物紧密接触，反应的限制性环节由扩散过程变为传热过程，每个球团成为一个独立的自还原体系，反应过程一直处于还原气氛中，外界条件对还原过程影响较小，极大地改善了还原反应的动力学条件，在处理难还原低品质铁矿、治金工业固体废弃物方面具有较大优势(-14，可在相对低的温度下快速还原铁橄榄石，改变铁的赋存状态，在高温下只需熔化分离渣和铁，既降低了高FeO炉湾对炉壁耐材的侵蚀，又降低了还原过程对外界气筑控制的要求
收程日期：20111130，修回日期：20120113
基金项目：国家科技支计划基会资助项目(编号：2009BAB45B05）
清分离铁和硅进行了实验研究，通过实验验证了采用含碳球团-转底炉工艺处理此类炉渣的可行性，以期为回收铜渣中的铁和铜开辟新途径
2
实验
2.1实验原料
销添为冶炼广堆存的水萍渣，化学组成如表1所示，Ca(OH)z,Al,Os，CaF2为分析纯化学试剂；煤粉为阳泉产无烟煤，全分析结果如表2和3所示，
表1水泽铜渣化学成分
Table1
Cu 0.68 Zn 1.62
Composition of water quenching copper slag (%, )
TFe 36.10 Cao 3.41
Moisture 1.13
Feo 42.74 Mgo 1.80
Table2 Volatile 8.5
Table3
sO,
Sio,
1.6651.62
Mgo 0.64
Sio, 38.01
As 0.14
Pb
NaoK.O
MFe
0.440.77
0.23
0.31
AlO
Ni
Bi
P
S
C
0.0130.00280.0890.780.038
3.92
表2煤粉工业分析
Industrial analysis of coal (%, )
Totals
Ash
Fixed carbon
9.65
80.72
表3煤粉灰分组成
0.49
3.32
Composition of coal ash (%, @)
Aho, 32.29
Cao 2.46
Fe:O 6.72
P:Os 0.34
P 0.014
Na0K.0 0.76
0.54
由表1可知，：
铜潜主要由铁、硅、氧组成，3种元
素占总质量的80%以上：另外渣中还含铜、锌等有色金属元素及硫、磷、铅、砷等有害杂质元素.因此，提取其中铜、铁、锌等元素，剩余的尾渣可考虑作为生产建材，是此类铜渣综合利用的主要方向
作署简介：赵凯(1981-)，男，判北省遵化县人，博上，从事冶金函体废异物缘合利用研究，Tel:13466374950,E-mail:herozk81@163.com：齐洲洪，
通i联系人，E-mail:qiyh0525_cn@isina.com.cn 万方数据