一种低硫铜精矿的焙烧收尘工艺的制作方法

本发明属于有色金属冶金技术领域，具体涉及到一种低硫铜精矿的焙烧收尘工艺。

背景技术：

精矿(含铜、金等)的预氧化处理主要有焙烧氧化、加压氧化和细菌氧化三种方法。焙烧作为传统工艺以工艺成熟、适应性强、操作简单和技术可靠、投资成本低等优点成为矿石氧化工艺中最具有吸引力的处理方法。循环流态化焙烧技术直接低硫精矿焙烧预氧化，不仅可以解离硫化矿包裹的有价金属，也可以解离一部分脉石中包裹的有价金属，通过向原料中加入适量的煤，就能解决传统焙烧工艺中低硫不能自热现象，但是传统的沸腾焙烧工艺采用干式给料，这种给料方式不仅容易造成车间粉尘污染，而且也存在如何控制好物料的投入量和给料速度的问题。

焙烧温度是影响焙砂质量的主要因素，焙烧温度过低，氧化速率慢，焙烧产物容易出现“夹心”现象，不利于后续有价金属的提取；焙烧温度过高，虽有利于脱除碳和硫，但是过高温度下容易出现“烧结”现象，不仅影响焙砂质量，也容易造成烟气中含硫量偏高。对于干式给料系统的沸腾焙烧而言，如何控制好焙烧温度是其一个重要难点。

随着国家对环保要求的加强及排放限制的降低，传统单一的沸腾炉烟气净化方法已不能满足环保要求要求，组合式的烟尘处理势在必行。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够解决低硫铜精矿的焙烧问题，焙砂中铜钴有价金属回收达到相应要求，在解决烟气脱硫的同时，实现硫和余热的综合回收利用。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低硫铜精矿的焙烧收尘工艺，所述工艺包括以下步骤：

（1）调浆：将低硫铜精矿进行破磨，破磨后的低硫铜精矿含水65～75%，配入粒煤，在调浆槽混合调浆，得到混合矿浆；

（2）沸腾焙烧：将步骤（1）得到的矿浆经浆式给料进入沸腾焙烧炉，悬浮焙烧得到焙砂和烟气；部分焙砂经溢流口排出，剩余焙砂随烟气排出；

（3）水淬浸出：将步骤（2）经溢流口排出的那部分焙砂水淬，送至铜浸出车间处理；

（4）烟气收尘：将步骤（2）得到的烟气及其携带的焙砂冷却、余热回收，得到烟尘和废气；

（5）烟气洗涤：将步骤（4）得到的烟尘输送至水淬槽水淬，然后泵入浓密机，得到浓密底流和溢流；浓密机底流送至钴浸出车间处理；浓密机溢流循环洗涤步骤（4）得到的废气，中和后得到洗涤液，废气洗涤后得到净化烟气；洗涤液进入烟尘水淬槽，净化烟气通过一级电雾处理后达标排放。

进一步地，所述低硫铜精矿中主要元素质量百分含量为：铜45～55%，钴0.3～0.8%，硫6～15%，金0.3～0.8g/t，银8.5～15g/t。

进一步地：步骤（1）所述粒煤的粒度为3～5mm，其配入量为30～45kg/t-矿。

进一步地，步骤（2）所述浆式给料具体为：矿浆通过隔膜泵泵入沸腾炉顶部的矿浆分配槽，再自流进入沸腾炉。更进一步地，矿浆给料量通过调节隔膜泵频率控制。

进一步地，步骤（2）的焙烧温度为550～700℃。

进一步地，步骤（2）经溢流口排出的焙砂占全部焙砂的质量百分数为：35～45%。

进一步地，步骤（4）的冷却、余热回收具体为：先通过旋风收尘器将烟气温度降至580～650℃，再进入余热锅炉将烟气温度降至200～250℃；余热锅炉回收烟气热量并产生低压蒸汽，蒸汽量为5.5～6t/h。

进一步地，步骤（5）的循环洗涤具体为：浓密机溢流流入冷却循环槽，然后进入冷却塔，冷却后液体进入喷淋循环槽；喷淋循环槽的一部分液体进入空塔与步骤（4）得到的废气接触，液体绝热蒸发使废气降温至55～70℃；喷淋循环槽的一部分液体进入泡沫塔，降温后的废气进入泡沫塔除尘后得到净化烟气；空塔和泡沫塔流出的液体经中和后流入水淬槽，然后进入浓密机浓密后再次形成溢流。循环洗涤的液体流量优选350～450m³/h。

进一步地，步骤（5）的中和方式为：采用烟尘中的碱性矿物（例如cuo、mgo和cao）吸收二氧化硫。

本发明提出了以低硫铜精矿为原料，采用调浆–沸腾焙烧–焙砂水淬–烟气收尘-烟气洗涤的新工艺回收利用其中的有价元素铜和钴的同时，实现硫和余热的综合回收利用。为低硫铜精矿提供了一种经济环保的新工艺思路。将本发明与现有铜精矿工艺对比，具有如下优势：

（1）工艺可操作性强，浆式给料节省粒煤输送皮带，减少输送设备以及输送扬程污染；只需调节隔膜泵频率，就可调节浆式给料量；

（2）沸腾焙烧采用正压操作，不需要引风机；产生的烟气硫含量低，仅为0.1%，低温烟气余热回收可回收，产生低压蒸汽量可达6t/h。

（3）循环洗涤可实现烟尘中的碱性矿物与洗涤液中的稀酸反应，既回用了烟气中的二氧化硫，又节省了中和用的石灰，节能又环保。

（4）烟气洗涤系统采用空塔、泡沫塔、电雾和冷却塔组合装置，实现烟气的除尘、脱硫、降温。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明提供的一种低硫铜精矿的焙烧收尘工艺包括以下步骤：

（1）调浆：将低硫铜精矿进行破磨，处理后的矿含水65～75%，配入粒煤，在调浆槽混合调浆后，得到混合矿浆。

（2）沸腾焙烧：将步骤（1）得到的矿浆经浆式给料送入沸腾焙烧炉，通过控制浆式给料量并在一定焙烧温度下进行悬浮焙烧，得到焙砂和烟气。部分焙砂经溢流口排出并水淬后送至铜浸出车间，剩余焙砂随烟气一起进入下一步骤。

（4）烟气收尘：将步骤（2）得到的烟气及其携带的焙砂冷却、余热回收，得到烟尘和废气。

（5）烟气洗涤：将步骤（4）得到的烟尘输送至水淬槽水淬，然后泵入浓密机，得到浓密底流和溢流；浓密机底流送至钴浸出车间处理；浓密机溢流循环洗涤步骤（4）得到的废气，中和后得到洗涤液，废气洗涤后得到净化烟气；洗涤液进入烟尘水淬槽，净化烟气通过一级电雾处理后达标排放。

实施例1

含水65%的低硫铜精矿（铜cu45%，钴co0.3%，硫s6%，金au0.3g/t，银ag8.5g/t），经破袋机加入粒径为3mm的粒煤，粒煤加入量为40kg/t-矿，并在调浆槽中调浆后，通过浆式给料在沸腾炉内进行悬浮焙烧，焙烧温度为650℃。60%的焙砂由溢流口排出，水淬后送入铜浸出车间。40%的焙砂随烟气进入烟气洗涤工序。烟气含硫量为0.1%，先通过旋风收尘器，将烟气温度冷却到600℃，然后烟气进入余热锅炉回收烟气余热生产5.5t/h的低压蒸汽，烟气温度降至250℃。余热锅炉所得烟尘通过刮板输送机输送至烟尘水淬槽，然后泵入深锥浓密机。浓密底流送至钴浸出车间。浓密溢流进入冷却循环槽，再经冷却塔到喷淋循环槽，以400m³/h的喷淋量进入空塔与泡沫塔。液体在空塔与余热锅炉排出的废气接触，绝热蒸发降温，温度降至60℃。废气再经泡沫塔除尘，温度降至50℃。空塔和泡沫塔的喷淋液中和后进入水淬槽，返回深锥浓密机。烟气洗涤后通过一级电雾除尘和三氧化硫后达标排放。

实施例2.

含水68%的低硫铜精矿（铜cu52%，钴co0.6%，硫s9%，金au0.6g/t，银ag10g/t），经破袋机加入粒径为3mm的粒煤，粒煤加入量为45kg/t-矿，并在调浆槽中调浆后，通过浆式给料在沸腾炉内进行悬浮焙烧，焙烧温度为680℃。65%的焙砂由溢流口排出，水淬后送入铜浸出车间。35%的焙砂随烟气进入烟气洗涤工序。烟气含硫量为0.1%，先通过旋风收尘器，将烟气温度冷却到580℃，然后烟气进入余热锅炉回收烟气余热生产5.2t/h的低压蒸汽，烟气温度降至230℃。余热锅炉所得烟尘通过刮板输送机输送至烟尘水淬槽，然后泵入深锥浓密机。浓密底流送至钴浸出车间。浓密溢流进入冷却循环槽，再经冷却塔到喷淋循环槽，以420m³/h的喷淋量进入空塔与泡沫塔。液体在空塔与余热锅炉排出的废气接触，绝热蒸发降温，温度降至55℃。废气再经泡沫塔除尘，烟气温度降至45℃。空塔和泡沫塔的喷淋液中和后进入水淬槽，返回深锥浓密机。烟气洗涤后通过一级电雾除尘和三氧化硫后达标排放。

实施例3.

含水70%的低硫铜精矿（铜cu45%，钴co0.5%，硫s10%，金au0.6g/t，银ag9.5g/t），经破袋机加入粒径为5mm的粒煤，粒煤加入量为40kg/t-矿，并在调浆槽中调浆后，通过浆式给料在沸腾炉内进行悬浮焙烧，焙烧温度为700℃。60%的焙砂由溢流口排出，水淬后送入铜浸出车间。40%的焙砂随烟气进入烟气洗涤工序。烟气含硫量为0.1%，先通过旋风收尘器，将烟气温度冷却到600℃，然后烟气进入余热锅炉回收烟气余热生产6.5t/h的低压蒸汽，烟气温度降至250℃。余热锅炉所得烟尘通过刮板输送机输送至烟尘水淬槽，然后泵入深锥浓密机，浓密底流送至钴浸出车间，浓密溢流进入冷却循环槽，再经冷却塔到喷淋循环槽，以450m³/h的喷淋量进入空塔与泡沫塔。液体在空塔与余热锅炉排出的废气接触，绝热蒸发降温，温度降至65℃。废气再经泡沫塔除尘，烟气温度降至40℃。空塔和泡沫塔的喷淋液中和后进入水淬槽，返回深锥浓密机。烟气洗涤后通过一级电雾除尘和三氧化硫后达标排放。