浸60min，经固液分离得 滤渣I和滤液I。将滤渣I洗涂至中性，烘干、400°C下赔烧得氧化铁红颜料产品。产品总铁 (化203)含量80.74%，总巧(CaO)含量3.03%，不存在铭酸铅与有机着色物，水溶性氯化物和 硫酸盐的质量分数0.07%，105°C挥发物的质量分数0.69%，水溶物的质量分数0.28%。
[0059] 滤液I中加入滤液I内娃元素质量20%的PEG-6000并通入C0巧体调节pH至8.0进 行原位改性制备，经沉淀、过滤后得滤渣II和滤液II。将滤渣II洗涂至中性后再进行分散洗 涂、烘干制得白炭黑。滤液II中加入化0进行苛化反应，经苛化后再进行过滤得滤渣ΙΠ 和苛 化液。将所得苛化液浓缩至饱和结晶制得NaOH，将所得化0H返回至碱性烙炼步骤循环利用； 将所得滤渣ΠI进行加热分解，得到化0和C〇2气体，所得化0返回苛化步骤循环利用，C〇2气体 返回调节滤液I的抑步骤循环利用。全过程中铁、娃回收率分别达到99.3%和96.9%，白炭 黑比表面积199.57mVg符合HG/T3061-2009A类标准。
[0060] 本实施例中所用铜闪速冶炼渣的化学组成如表3所示。
[0061] 表3铜闪速冶炼渣化学组成（％ )
[0062]
[0063] 实施例4:
[0064] -种本发明的铜冶炼渣的资源化利用方法，其工艺流程如图1所示，包括W下步 骤：
[0065] 将铜闪速冶炼渣(铜冶炼过程中所产生的冶炼渣经浮选、贫化、提铜后所得的固体 废弃物)磨碎至200目W下，按碱渣质量比3:1称取150g化0H与50g渣混合均匀，置于马弗炉 中加热至650°C，恒溫3小时，空冷后将烙炼产物磨碎于60°C下水浸70min，经固液分离得滤 渣I和滤液I。将滤渣I洗涂至中性后烘干、400°C下赔烧得氧化铁红颜料产品。产品总铁 (化2〇3)含量80.54%，总巧(CaO)含量2.98%，不存在铭酸铅与有机着色物，水溶性氯化物和 硫酸盐的质量分数0.08%，105°C挥发物的质量分数0.68%，水溶物的质量分数0.22%。
[0066] 滤液I中加入滤液I内娃元素质量10%的PEG-6000并通入C0巧体调节pH至9.0进 行原位改性制备，经沉淀、过滤后得滤渣II和滤液II。将滤渣I洗涂至中性后再进行分散洗 涂、烘干制得白炭黑。滤液I中加入CaO进行苛化反应，经苛化后再进行过滤得滤渣III和苛 化液。将所得苛化液浓缩至饱和结晶制得NaOH，将所得化0H返回至碱性烙炼步骤循环利用； 将所得滤渣ΠI进行加热分解，得到化0和C〇2气体，所得化0返回苛化步骤循环利用，C〇2气体 返回调节滤液I的抑步骤循环利用。全过程中铁、娃回收率分别达到99.5%和90.5%，白炭 黑比表面积193.26mVg满足HG/T3061-2009A类标准。
[0067] 实施例5:
[0068] -种本发明的铜冶炼渣的资源化利用方法，其工艺流程如图1所示，包括W下步 骤：
[0069] 将铜闪速冶炼渣(铜冶炼过程中所产生的冶炼渣经浮选、贫化、提铜后所得的固体 废弃物)磨碎至200目W下，按碱渣质量比0.5:1称取25g化0H与50g渣混合均匀，置于马弗炉 中加热至350°C，恒溫0.5小时，空冷后将烙炼产物磨碎于25°C下水浸lOmin，经固液分离得 滤渣I和滤液I。将滤渣I洗涂至中性后烘干、赔烧350°C得氧化铁红颜料产品。产品总铁 (化2〇3)含量72.59%，总巧(CaO)含量3.33%，不存在铭酸铅与有机着色物，水溶性氯化物和 硫酸盐的质量分数0.09%，105°C挥发物的质量分数0.66%，水溶物的质量分数0.27%。
[0070] 滤液I中加入滤液I内娃元素质量10%的十二烷基苯横酸钢并通入气体调节pH至 8.5进行原位改性制备，经沉淀、过滤后得滤渣II和滤液II。将所得滤渣II洗涂至中性后再 进行分散洗涂、烘干制得白炭黑。滤液中加入化0进行苛化反应，经苛化后再进行过滤得滤 渣ΠI和苛化液。将所得苛化液浓缩至饱和结晶制得化0H，将所得化0H返回至碱性烙炼步骤 循环利用;将所得滤渣ΠI进行加热分解，得到化0和C〇2气体，所得化0返回苛化步骤循环利 用，0)2气体返回调节滤液I的pH步骤循环利用。全过程中铁、娃回收率分别达到98.6%和 86.2%，白炭黑比表面积195.37mVg满足HG/T3061-2009A类标准。
【主权项】
1. 一种铜冶炼渣的资源化利用方法，包括以下步骤： (1) 将铜冶炼渣与碱混合，进行熔炼，熔炼完成后，水浸，然后过滤得滤液I和滤渣I，所 得滤渣I经洗涤、烘干、焙烧得氧化铁红颜料； (2) 向步骤（1)过滤得到的滤液I中通入二氧化碳气体调节体系pH至8-9,然后将体系进 行沉淀、过滤，得滤液II和滤渣II，所得滤渣II经洗涤、干燥得白炭黑； (3) 向步骤(2)所得滤液II中加入苛化剂，进行苛化反应并过滤，得苛化液和滤渣III， 所得苛化液经蒸发结晶和干燥即得步骤（1)中所用碱，滤渣III加热分解即得步骤(2)中所 用二氧化碳气体和本步骤中所用苛化剂，将所得碱、二氧化碳气体和苛化剂进行循环利用。2. 根据权利要求1所述的铜冶炼渣的资源化利用方法，其特征在于:在步骤(2)通入二 氧化碳气体调节pH之前，还包括向滤液I中加入改性剂的步骤，所述改性剂的加入量不高于 滤液I内硅元素质量的20%。3. 根据权利要求2所述的铜冶炼渣的资源化利用方法，其特征在于:所述步骤(2)中使 用的改性剂为聚乙二醇-6000、十二烷基苯磺酸钠或羧甲基纤维素。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的铜冶炼渣的资源化利用方法，其特征在于:所述步 骤（1)中铜冶炼渣与碱混合熔炼的熔炼温度为350-650°C、熔炼时间为0.5-3h、碱渣质量比 为0.5-3.0:1 〇5. 根据权利要求1-3中任一项所述的铜冶炼渣的资源化利用方法，其特征在于:所述步 骤（1)中水浸的浸出温度为25-90°C、浸出时间为10_70min、浸出过程中固液质量比为1:5-30 〇6. 根据权利要求1-3中任一项所述的铜冶炼渣的资源化利用方法，其特征在于:所述铜 冶炼渣为铜冶炼过程中所产生的冶炼渣经浮选、贫化、提铜后所得的固体废弃物，其主要化 学组成为铁和硅。7. 根据权利要求1-3中任一项所述的铜冶炼渣的资源化利用方法，其特征在于:所述步 骤(1)中所用与铜冶炼渣进行混合的碱为氢氧化钠。8. 根据权利要求1-3中任一项所述的铜冶炼渣的资源化利用方法，其特征在于:所述步 骤(3)中使用的苛化剂为氧化钙。
【专利摘要】本发明公开了一种铜冶炼渣的资源化利用方法，包括以下步骤：(1)将铜冶炼渣与碱混合熔炼，水浸，过滤得滤液I和滤渣I，滤渣I经洗涤、烘干、焙烧得氧化铁红；(2)向滤液I中通入二氧化碳调节pH至8-9，将体系沉淀、过滤，得滤液II和滤渣II，滤渣II经洗涤、干燥得白炭黑；(3)向滤液II中加入苛化剂进行反应并过滤，得苛化液和滤渣III，苛化液经蒸发结晶和干燥得步骤(1)中所用碱，滤渣III加热分解得步骤(2)中所用二氧化碳气体和本步骤中所用苛化剂，所得碱、二氧化碳气体和苛化剂返回利用。本发明的铜冶炼渣的资源化利用方法资源综合利用率高、反应能耗低、工艺流程短、辅料可循环使用、产品附加值高。
【IPC分类】C22B7/04, C21B15/00, C01B33/12
【公开号】CN105506297
【申请号】CN201510919895
【发明人】田庆华, 陈靖之, 郭学益, 李栋
【申请人】中南大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月10日