一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统及方法与流程

1.本发明属于矿物加工及冶金技术领域，特别涉及一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统及方法。


背景技术：

2.铜冶炼过程产出大量的铜冶炼渣，每生产1t铜产渣约2.2t。铜冶炼渣主要成分是铁橄榄石、磁铁矿、硫化铜、氧化铜及一些脉石组成的无定形玻璃体，其中含铁普遍在40％左右，含铜1％。目前，我国铁矿石资源严重短缺，对外依存度高达65％，很难自给自足，对于钢铁支柱产业来说成为一大挑战。随着冶炼技术的发展，铜铁合金可作为炼钢的理想原料，在炼钢中加入适量的铜可以提高钢产品的质量，增强钢的耐候性和抗菌性能，得到的钢产品具有良好的耐候性和优良的力学、焊接性能。因此，将铜冶炼渣中铁铜同步提取，得到铜铁合金应用于钢铁的冶炼，不仅可以实现铜渣资源的高效利用，同时促进钢铁行业的可持续发展。
3.目前，对于铜渣中有价金属回收的研究主要集中在单一金属，如纯铜精矿、铁精矿。专利cn201621248719.8公开一种磨矿磁选处理铜渣的系统，将转底炉和磨矿磁选设备相结合，铜渣经造球还原后再磨矿磁选，实现铁、锌的回收，该系统处理量大、操作流程简单；但在工艺过程有烟气产生，造成环境污染。专利cn202222971299.8公开一种用于铜冶炼渣中铁元素提取装置，采用转底炉与磨矿干湿磁选设备相结合的方式对不同粒径的铜冶炼渣充分磁选，提高铁的回收率；但该工艺流程复杂，处理量有限，在工程应用上具有一定的局限性，且在湿式磁选中会产生大量的水，不利于资源的节约与环境保护。专利cn202111116502.7公开了一种铜浮渣熔炼生产粗铜的方法及熔炼装置，通过富氧顶吹和侧吹熔炼技术的结合，实现了铜、铅的分离，采用该方法分离效率高，金属回收率好；但在熔炼过程中使用纯碱试剂，同时需要补加燃料，在一定程度上增加了工艺成本。
4.综上可见，铜冶炼渣中有价金属的回收过程尚存在许多问题，且只能回收单一种类的金属铁。研发满足于绿色、环保、高效同步回收铜渣中铁、铜的系统，有助于进一步提升有价金属铁、铜在铜冶炼渣中的同步提取效率，实现铜冶炼渣的二次资源高附加值利用。


技术实现要素：

5.针对现有铜冶炼渣中有价金属的回收处理工艺所存在的流程复杂，选别产品单一，设备占地面积大，能耗大，污染环境的问题，本发明提供一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，精准还原，高效提铁，实现铜冶炼渣中铁、铜的高效同步回收。
6.一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，包括高压辊磨机(1)、球磨机(2)、送料皮带(3)、螺旋给料机(4)、旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)、旋风分离器(7)、冷却器(8)、弱磁选机(9)、精矿收集仓(10)、尾矿收集仓(11)、除尘器(12)、引风机(13)、灰斗(14)；
7.所述高压辊磨机(1)的出料口与球磨机(2)的进料口相连，球磨机(2)的出料口通过送料皮带(3)与螺旋给料机(4)的进料口相连，螺旋给料机(4)的出料口与旋风预热器(5)
相连；所述旋风预热器(5)的上部出气口与除尘器(12)相连，除尘器(12)的出气口与引风机(13)的进气口相连；所述旋风预热器(5)的下部出料口与悬浮还原焙烧炉(6)顶部的进料口相连，悬浮还原焙烧炉(6)侧部的出料口与旋风分离器(7)的进料口相连；所述旋风分离器(7)的出料口与冷却器(8)相连，冷却器(8)与弱磁选机(9)相连，弱磁选机(9)的精矿出口与精矿收集仓(10)相连，弱磁选机(9)的尾矿出口与尾矿收集仓(11)相连。
8.进一步地，所述旋风分离器(7)的出气口与除尘器(12)相连，所述除尘器(12)的出料口与灰斗(14)相连。
9.进一步地，所述悬浮还原焙烧炉(6)内有物料还原反应室，所述还原反应室下方有底板，所述底板上设还原气体入口，与物料还原反应室相对。
10.进一步地，所述旋风分离器(7)外部设有保温层。
11.进一步地，所述旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)、旋风分离器(7)、冷却器(8)内部设有温度传感器和压力传感器。
12.进一步地，所述球磨机(2)包括溢流型、格子型球磨机。
13.一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的方法，采用上述铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，按以下步骤进行：
14.步骤1：铜冶炼渣经高压辊磨机(1)预磨，再给入球磨机(2)磨细后，形成铜渣粉料，所述铜渣粉料中粒径-0.074mm的部分占总质量≥80％，经送料皮带(3)输送至螺旋给料机(4)中；所述铜冶炼渣的铁品位30％～50％，铜品位0.5％～3％；
15.步骤2：启动引风机(13)，使除尘器(12)旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)和旋风分离器(7)内形成负压；
16.步骤3：将螺旋给料机4中的铜渣粉料输送到旋风预热器5中，铜冶炼渣在旋风预热器作用下，脱除水分，提高蓄热温度，形成预热粉料；
17.步骤4：向悬浮还原焙烧炉6内通入氮气将空气排空，再通入还原气体，将预热粉料通入悬浮还原焙烧炉6中进行悬浮焙烧，预热粉料在还原气氛下维持流态化状态，从而提高还原反应效率，生成的还原产品随气流从悬浮还原焙烧炉(7)的出料口排出；
18.所述还原反应涉及的反应方程式为：
19.3fe2o3(s)+co/h2(g)＝2fe3o4(s)+co2/h2o (g)
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(1)
20.fe3o4(s)+co/h
2 (g)＝3feo(s)+ co2/h2o (g)
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(2)
21.feo(s)+co/h
2 (g)＝fe(s)+ co2/h2o (g)
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(3)
22.2feo
·
sio2(s)+2co/h
2 (g)＝2fe(s)+sio2(s)+2co2/h2o (g)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
23.feal2o4(s)+co/h
2 (g)＝fe(s)+al2o3(s)+ co2/h2o (g)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
24.feo
·
sio2(s)+co/h
2 (g)＝fe(s)+sio2(s)+ co2/h2o (g)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
25.cuo(s)+co/h
2 (g)＝cu+ co2/h2o (g)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
26.步骤5：从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出的还原产品进入旋风分离器(7)中进行气固分离，时间为1～5min，将得到的净化还原产品通入冷却器8，经换热降温后形成冷却产品，所述冷却产品的温度≤100℃；
27.步骤6：将冷却产品给入干式弱磁选机中，磁场强度为80～180ka/m，经磁选得到磁选精矿。
28.进一步地，步骤(3)所述的预热铜渣粉料的温度为200～350℃，预热时间为10～
15min。
29.进一步地，步骤(4)所述的还原气由煤制气或天然气裂解产生h2和/或co与氮气混合制成；所述还原气体中n2的体积百分比为45～65％；还原气体的用量为还原焙烧完全反应所需co/h2理论量的1:1～1.2倍。
30.进一步地，步骤(4)所述的预热粉料在悬浮还原焙烧炉中的反应温度为600～1200℃，反应时间为30～60min。
31.进一步地，步骤(6)中所述的磁选精矿中铁品位≥70％、回收率≥85％；铜品位≥5％，回收率≥80％。
32.本发明中铜渣中含有大量的硅酸铁、磁性铁和原生铜矿物、次生铜矿物，经破碎磨矿粒化后，具有一定的释氧能力，颗粒经预热与悬浮焙烧炉加热后达到一定温度，在蓄热及流态状态下与还原气体接触发生分级反应，按照fe2o3→
fe3o4→
feo
→
fe及cuo
→
cu的顺序进行，将还原焙烧后的物料进行分离净化再冷却，此阶段物相不发生变化。经过磁选进行选别分离出铜、铁精矿，保证了品位和回收率的同时，满足了冶炼要求。
33.本发明的有益效果：相比常规浮选、磁选分段回收工艺，能高效地实现铜渣中铜铁的同步回收；采用气基悬浮焙烧，使矿物颗粒在流化床内处于悬浮状态，增大气固反应接触面积，提高反应效率，实现高效还原，精准调控；该工艺全流程为干法还原、磁选，与传统湿法流程相比，避免了药剂的使用及污水的排放，达到了绿色、环保、节能的有益效果。
附图说明
34.图1为铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统；
35.图中，1、高压辊磨机，2、球磨机，3、送料皮带，4、螺旋给料机，5、旋风预热器，6、悬浮还原焙烧炉，7、旋风分离器，8、冷却器，9、弱磁选机，10、精矿收集仓，11、尾矿收集仓，12、除尘器，13、引风机，14、灰斗。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，如图1所示，包括高压辊磨机(1)、球磨机(2)、送料皮带(3)、螺旋给料机(4)、旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)、旋风分离器(7)、冷却器(8)、弱磁选机(9)、精矿收集仓(10)、尾矿收集仓(11)、除尘器(12)、引风机(13)、灰斗(14)，
38.所述高压辊磨机(1)的出料口与球磨机(2)的进料口相连，球磨机(2)的出料口通过送料皮带(3)与螺旋给料机(4)的进料口相连，螺旋给料机(4)的出料口与旋风预热器(5)相连；
39.所述旋风预热器(5)的上部出气口与除尘器(12)相连，除尘器(12)的出气口与引风机(13)的进气口相连；
40.所述旋风预热器(5)的下部出料口与悬浮还原焙烧炉(6)顶部的进料口相连，悬浮
还原焙烧炉(6)侧部的出料口与旋风分离器(7)的进料口相连；
41.所述旋风分离器(7)的出料口与冷却器(8)相连，冷却器(8)与弱磁选机(9)相连，弱磁选机(9)的精矿出口与精矿收集仓(10)相连，弱磁选机(9)的尾矿出口与尾矿收集仓(11)相连。
42.所述系统中，旋风分离器(7)的出气口与螺旋给料机出口(4)相连。
43.所述系统中，除尘器(12)的出料口与灰斗(14)相配合。
44.所述系统中，悬浮还原焙烧炉(6)内有物料还原反应室，所述物料还原反应室下方有底板，底板上设氮气和还原气体入口，与物料还原反应室相对。
45.所述系统中，旋风分离器(7)外部设有保温层。
46.所述系统中，旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)、旋风分离器(7)、冷却器(8)内部设有温度传感器和压力传感器。
47.实施例1
48.一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的方法，采用上述铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，具体操作步骤包括：
49.本实施例采用的铜冶炼渣主要成分为fe2o
3 38.77％、sio
2 12.92％、zno 11.24％、cao13.11％、al2o
3 4.46％，cuo 0.78％。
50.步骤1：铜冶炼渣经高压辊磨机(1)预磨，再给入球磨机(2)磨细后，形成铜渣粉料，经送料皮带(3)输送至螺旋给料机(4)中；所述铜渣粉料中粒径-0.074mm的部分占总质量的85％；
51.步骤2：启动引风机(13)，使除尘器(12)、旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)和旋风分离器(7)内形成负压；
52.步骤3：将螺旋给料机(4)中的铜渣粉料经旋风分离器(7)中分离的热气一起输送到旋风预热器(5)中，在250℃的温度下，预热10min，脱除水分，形成预热粉料；
53.步骤4：向悬浮还原焙烧炉(6)内通入氮气将空气排空，再按照还原气体的用量为还原焙烧完全反应所需co/h2理论量的1:1倍通入还原气体，将预热粉料通入悬浮还原焙烧炉(6)中进行悬浮焙烧，通过温控装置设定焙烧温度为650℃，预热物料在含n2的体积百分比为45％的还原气氛下，焙烧30min，生成的还原产品随气流从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出；
54.步骤5：从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出的还原产品进入旋风分离器(7)中进行气固分离3min，将得到的净化还原产品通入冷却器(8)，待冷却至100℃时得到冷却产品；
55.步骤6：将冷却产品给入干式弱磁选机(9)中，干式弱磁场磁选机的磁场强度为100ka/m，经磁选得到磁选精矿。
56.磁选精矿中铁品位82.43％、回收率90.24％；铜品位5.21％，回收率87.89％。
57.实施例2
58.一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的方法，采用上述铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，具体操作步骤包括：
59.本实施例采用的铜冶炼渣主要成分为fe2o
3 42.34％、sio
2 10.41％、zno 12.13％、cao11.22％、al2o
3 3.88％，cuo 1.43％。
60.步骤1：铜冶炼渣经高压辊磨机(1)预磨，再给入球磨机(2)磨细后，形成铜渣粉料，
经送料皮带(3)输送至螺旋给料机(4)中；所述铜渣粉料中粒径-0.074mm的部分占总质量的90％；
61.步骤2：启动引风机(13)，使除尘器(12)、旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)和旋风分离器(7)内形成负压；
62.步骤3：将螺旋给料机(4)中的铜渣粉料经旋风分离器(7)中分离的热气一起输送到旋风预热器(5)中，在300℃的温度下，预热12min，脱除水分，形成预热粉料；
63.步骤4：向悬浮还原焙烧炉(6)内通入氮气将空气排空，再按照还原气体的用量为还原焙烧完全反应所需co/h2理论量的1:15倍通入还原气体，将预热粉料通入悬浮还原焙烧炉(6)中进行悬浮焙烧，通过温控装置设定焙烧温度为800℃，预热物料在含n2的体积百分比为50％的还原气氛下，焙烧40min，生成的还原产品随气流从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出；
64.步骤5：从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出的还原产品进入旋风分离器(7)中进行气固分离4min，将得到的净化还原产品通入冷却器(8)，待冷却至80℃时得到冷却产品；
65.步骤6：将冷却产品给入干式弱磁选机(9)中，干式弱磁场磁选机的磁场强度为130ka/m，经磁选得到磁选精矿。
66.磁选精矿中铁品位86.78％、回收率89.11％；铜品位6.43％，回收率85.22％。
67.实施例3
68.一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的方法，采用上述铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，具体操作步骤包括：
69.本实施例采用的铜冶炼渣主要成分为fe2o
3 45.25％、sio
2 8.36％、zno 9.27％、cao12.03％、al2o
3 4.21％，cuo 1.89％。
70.步骤1：铜冶炼渣经高压辊磨机(1)预磨，再给入球磨机(2)磨细后，形成铜渣粉料，经送料皮带(3)输送至螺旋给料机(4)中；所述铜渣粉料中粒径-0.074mm的部分占总质量的95％；
71.步骤2：启动引风机(13)，使除尘器(12)、旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)和旋风分离器(7)内形成负压；
72.步骤3：将螺旋给料机(4)中的铜渣粉料经旋风分离器(7)中分离的热气一起输送到旋风预热器(5)中，在350℃的温度下，预热15min，脱除水分，形成预热粉料；
73.步骤4：向悬浮还原焙烧炉(6)内通入氮气将空气排空，再按照还原气体的用量为还原焙烧完全反应所需co/h2理论量的1:2倍通入还原气体，将预热粉料通入悬浮还原焙烧炉(6)中进行悬浮焙烧，通过温控装置设定焙烧温度为1100℃，预热物料在含n2的体积百分比为55％的还原气氛下，焙烧50min，生成的还原产品随气流从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出；
74.步骤5：从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出的还原产品进入旋风分离器(7)中进行气固分离5min，将得到的净化还原产品通入冷却器(8)，待冷却至75℃时得到冷却产品；
75.步骤6：将冷却产品给入干式弱磁选机(9)中，干式弱磁场磁选机的磁场强度为150ka/m，经磁选得到磁选精矿。
76.磁选精矿中铁品位90.21％、回收率88.44％；铜品位6.71％，回收率84.96％。
77.实施例4
78.一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的方法，采用上述铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，具体操作步骤包括：
79.本实施例采用的铜冶炼渣主要成分为fe2o
3 45.25％、sio
2 8.36％、zno 9.27％、cao12.03％、al2o
3 4.21％，cuo 1.89％。
80.步骤1：铜冶炼渣经高压辊磨机(1)预磨，再给入球磨机(2)磨细后，形成铜渣粉料，经送料皮带(3)输送至螺旋给料机(4)中；所述铜渣粉料中粒径-0.074mm的部分占总质量的90％；
81.步骤2：启动引风机(13)，使除尘器(12)、旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)和旋风分离器(7)内形成负压；
82.步骤3：将螺旋给料机(4)中的铜渣粉料经旋风分离器(7)中分离的热气一起输送到旋风预热器(5)中，在300℃的温度下，预热10min，脱除水分，形成预热粉料；
83.步骤4：向悬浮还原焙烧炉(6)内通入氮气将空气排空，再按照还原气体的用量为还原焙烧完全反应所需co/h2理论量的1:2倍通入还原气体，将预热粉料通入悬浮还原焙烧炉(6)中进行悬浮焙烧，通过温控装置设定焙烧温度为1050℃，预热物料在含n2的体积百分比为55％的还原气氛下，焙烧40min，生成的还原产品随气流从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出；
84.步骤5：从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出的还原产品进入旋风分离器(7)中进行气固分离5min，将得到的净化还原产品通入冷却器(8)，待冷却至75℃时得到冷却产品；
85.步骤6：将冷却产品给入干式弱磁选机(9)中，干式弱磁场磁选机的磁场强度为150ka/m，经磁选得到磁选精矿。
86.磁选精矿中铁品位91.45％、回收率86.26；铜品位5.65％，回收率82.36％。
87.实施例5
88.一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的方法，采用上述铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，具体操作步骤包括：
89.本实施例采用的铜冶炼渣主要成分为fe2o
3 41.85％、sio
2 12.74％、zno 9.27％、cao10.15％、al2o
3 5.32％，cuo 2.71％。
90.步骤1：铜冶炼渣经高压辊磨机(1)预磨，再给入球磨机(2)磨细后，形成铜渣粉料，经送料皮带(3)输送至螺旋给料机(4)中；所述铜渣粉料中粒径-0.074mm的部分占总质量的95％；
91.步骤2：启动引风机(13)，使除尘器(12)、旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)和旋风分离器(7)内形成负压；
92.步骤3：将螺旋给料机(4)中的铜渣粉料经旋风分离器(7)中分离的热气一起输送到旋风预热器(5)中，在250℃的温度下，预热15min，脱除水分，形成预热粉料；
93.步骤4：向悬浮还原焙烧炉(6)内通入氮气将空气排空，再按照还原气体的用量为还原焙烧完全反应所需co/h2理论量的1:2倍通入还原气体，将预热粉料通入悬浮还原焙烧炉(6)中进行悬浮焙烧，通过温控装置设定焙烧温度为1150℃，预热物料在含n2的体积百分比为45％的还原气氛下，焙烧45min，生成的还原产品随气流从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出；
94.步骤5：从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出的还原产品进入旋风分离器(7)中进
行气固分离1min，将得到的净化还原产品通入冷却器(8)，待冷却至55℃时得到冷却产品；
95.步骤6：将冷却产品给入干式弱磁选机(9)中，干式弱磁场磁选机的磁场强度为150ka/m，经磁选得到磁选精矿。
96.磁选精矿中铁品位88.32％、回收率90.56％；铜品位5.26％，回收率85.84％。
97.实施例6
98.一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的方法，采用上述铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，具体操作步骤包括：
99.本实施例采用的铜冶炼渣主要成分为fe2o
3 48.52％、sio
2 10.52％、zno10.35％、cao10.01％、al2o
3 6.21％，cuo 2.73％。
100.步骤1：铜冶炼渣经高压辊磨机(1)预磨，再给入球磨机(2)磨细后，形成铜渣粉料，经送料皮带(3)输送至螺旋给料机(4)中；所述铜渣粉料中粒径-0.074mm的部分占总质量的95％；
101.步骤2：启动引风机(13)，使除尘器(12)、旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)和旋风分离器(7)内形成负压；
102.步骤3：将螺旋给料机(4)中的铜渣粉料经旋风分离器(7)中分离的热气一起输送到旋风预热器(5)中，在350℃的温度下，预热5min，脱除水分，形成预热粉料；
103.步骤4：向悬浮还原焙烧炉(6)内通入氮气将空气排空，再按照还原气体的用量为还原焙烧完全反应所需co/h2理论量的1:2倍通入还原气体，将预热粉料通入悬浮还原焙烧炉(6)中进行悬浮焙烧，通过温控装置设定焙烧温度为1000℃，预热物料在含n2的体积百分比为50％的还原气氛下，焙烧30min，生成的还原产品随气流从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出；
104.步骤5：从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出的还原产品进入旋风分离器(7)中进行气固分离1min，将得到的净化还原产品通入冷却器(8)，待冷却至75℃时得到冷却产品；
105.步骤6：将冷却产品给入干式弱磁选机(9)中，干式弱磁场磁选机的磁场强度为150ka/m，经磁选得到磁选精矿。
106.磁选精矿中铁品位91.42％、回收率89.75％；铜品位5.95％，回收率86.52％。

技术特征：
1.一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，其特征在于，包括高压辊磨机(1)、球磨机(2)、送料皮带(3)、螺旋给料机(4)、旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)、旋风分离器(7)、冷却器(8)、弱磁选机(9)、精矿收集仓(10)、尾矿收集仓(11)、除尘器(12)、引风机(13)、灰斗(14)；所述高压辊磨机(1)的出料口与球磨机(2)的进料口相连，球磨机(2)的出料口通过送料皮带(3)与螺旋给料机(4)的进料口相连，螺旋给料机(4)的出料口与旋风预热器(5)相连；所述旋风预热器(5)的上部出气口与除尘器(12)相连，除尘器(12)的出气口与引风机(13)的进气口相连；所述旋风预热器(5)的下部出料口与悬浮还原焙烧炉(6)顶部的进料口相连，悬浮还原焙烧炉(6)侧部的出料口与旋风分离器(7)的进料口相连；所述旋风分离器(7)的出料口与冷却器(8)相连，冷却器(8)与弱磁选机(9)相连，弱磁选机(9)的精矿出口与精矿收集仓(10)相连，弱磁选机(9)的尾矿出口与尾矿收集仓(11)相连。2.根据权利要求1所述的铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，其特征在于，所述旋风分离器(7)的出气口与除尘器(12)相连，所述除尘器(12)的出料口与灰斗(14)相连。3.根据权利要求1所述的铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，其特征在于，所述悬浮还原焙烧炉(6)内有物料还原反应室，所述还原反应室下方有底板，所述底板上设还原气体入口，与物料还原反应室相对。4.根据权利要求1所述的铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，其特征在于，所述旋风分离器(7)外部设有保温层。5.根据权利要求1所述的铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，其特征在于，所述旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)、旋风分离器(7)、冷却器(8)内部设有温度传感器和压力传感器。6.一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的方法，采用如权利要求1-5任一一项所述的铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，其特征在于，按以下步骤进行：步骤1：铜冶炼渣经高压辊磨机(1)预磨，再给入球磨机(2)磨细后，形成铜渣粉料，所述铜渣粉料中粒径-0.074mm的部分占总质量≥80％，经送料皮带(3)输送至螺旋给料机(4)中；所述铜冶炼渣的铁品位30％～50％，铜品位0.5％～3％；步骤2：启动引风机(13)，使除尘器(12)旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)和旋风分离器(7)内形成负压；步骤3：将螺旋给料机4中的铜渣粉料输送到旋风预热器5中，铜冶炼渣在旋风预热器作用下，脱除水分，提高蓄热温度，形成预热粉料；步骤4：向悬浮还原焙烧炉6内通入氮气将空气排空，再通入还原气体，将预热粉料通入悬浮还原焙烧炉6中进行悬浮焙烧，预热粉料在还原气氛下维持流态化状态，从而提高还原反应效率，生成的还原产品随气流从悬浮还原焙烧炉(7)的出料口排出；所述还原反应涉及的反应方程式为：3fe2o3(s)+co/h2(g)＝2fe3o4(s)+co2/h2o(g)
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(1)fe3o4(s)+co/h2(g)＝3feo(s)+co2/h2o(g)
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(2)feo(s)+co/h2(g)＝fe(s)+co2/h2o(g)
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(3)2feo
·
sio2(s)+2co/h2(g)＝2fe(s)+sio2(s)+2co2/h2o(g)
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(4)feal2o4(s)+co/h2(g)＝fe(s)+al2o3(s)+co2/h2o(g)
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(5)
feo
·
sio2(s)+co/h2(g)＝fe(s)+sio2(s)+co2/h2o(g)
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(6)cuo(s)+co/h2(g)＝cu+co2/h2o(g)
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(7)步骤5：从悬浮还原焙烧炉(6)的出料口排出的还原产品进入旋风分离器(7)中进行气固分离，时间为1～5min，将得到的净化还原产品通入冷却器8，经换热降温后形成冷却产品，所述冷却产品的温度≤100℃；步骤6：将冷却产品给入干式弱磁选机中，磁场强度为80～180ka/m，经磁选得到磁选精矿。7.根据权利要求6所述的铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的方法，其特征在于，步骤(3)所述的预热铜渣粉料的温度为200～350℃，预热时间为10～15min。8.根据权利要求6所述的铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的方法，其特征在于，步骤(4)所述的还原气由煤制气或天然气裂解产生h2和/或co与氮气混合制成；所述还原气体中n2的体积百分比为45～65％；还原气体的用量为还原焙烧完全反应所需co/h2理论量的1:1～1.2倍。9.根据权利要求6所述的铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的方法，其特征在于，步骤(4)所述的预热粉料在悬浮还原焙烧炉中的反应温度为600～1200℃，反应时间为30～60min。10.根据权利要求6所述的铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的方法，其特征在于，步骤(6)中所述的磁选精矿中铁品位≥70％、回收率≥85％；铜品位≥5％，回收率≥80％。

技术总结
本发明提供一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统及方法，属于矿物加工及冶金技术领域。本发明记载的一种铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统，包括高压辊磨机(1)、球磨机(2)、送料皮带(3)、螺旋给料机(4)、旋风预热器(5)、悬浮还原焙烧炉(6)、旋风分离器(7)、冷却器(8)、弱磁选机(9)、精矿收集仓(10)、尾矿收集仓(11)、除尘器(12)、引风机(13)、灰斗(14)；采用上述铜冶炼渣中铁铜协同干法回收的系统进行铁铜协同干法回收的方法，该方法全流程为干法还原、磁选，能高效地实现铜渣中铜铁的同步回收；与传统湿法流程相比，避免了药剂的使用及污水的排放，达到了绿色、环保、节能的有益效果。果。果。


技术研发人员：房利新 韩丰 张文焘
受保护的技术使用者：上海逢石科技有限公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/10/7