一種高硫鈷銅礦和硫鐵礦聯合處理方法與流程

2023-06-01 19:28:26

本發明屬於冶金技術領域，特別涉及一種高硫鈷銅礦和硫鐵礦的聯合處理方法。

背景技術：

現在在應用的處理高硫鈷銅礦的方法有高壓氧浸法、氯酸鹽氧化浸出法、生物浸出法等，但高壓氧浸法對設備要求高、投資成本高、安全隱患高，氯酸鹽氧化浸出法引入氯等有害元素造成設備腐蝕和銅萃取劑降解，生物浸出法由於浸出周期長，一般應用於低品位的硫化礦浸出。還有硫酸化焙燒法處理高硫鈷銅礦，由於空氣焙燒法產生的煙氣二氧化硫濃度達不到制酸要求，煙氣處理成本高，不適宜工業化生產。

傳統工業硫酸的生產方法主要有硫鐵礦制酸、硫磺制酸、冶煉廢氣制酸，其中硫鐵礦制酸、硫磺制酸的經濟效益受原料、硫酸價格制約，受到諸多限制。

本發明將高硫鈷銅礦和硫鐵礦進行聯合處理，以解決高硫鈷銅礦空氣硫酸化焙燒煙氣二氧化硫濃度偏低難以制酸和提高鈷銅硫酸化率的技術問題，解決現有其他高硫鈷銅礦處理方法設備要求高、投資大、生產周期長、生產成本高等技術問題，同時解決硫鐵礦制酸經濟效益受原料、硫酸價格制約的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種設備要求低、投資少、生產周期短、生產成本低，制酸經濟效益不受原料、硫酸價格制約的高硫鈷銅礦和硫鐵礦聯合處理方法。

為了達到上述目的，本發明的一種高硫鈷銅礦和硫鐵礦聯合處理方法，包括如下步驟：兩臺沸騰爐並聯焙燒，一臺焙燒高硫鈷銅礦，一臺焙燒硫鐵礦；高硫鈷銅礦輸送進沸騰爐，鼓空氣焙燒，煙氣依次經旋風除塵器除塵、電除塵器除塵後與硫鐵礦焙燒煙氣混合，混合煙氣經爐氣淨化工序，接觸法制酸；沸騰爐出口焙砂與旋風除塵器和電除塵器產出的煙塵混合，混合物去溼法浸出工序提取鈷、銅。

作為優選，高硫鈷銅礦沸騰爐內冷卻管產生的蒸汽用於溼法浸出加熱。

作為優選，沸騰爐的形式為錐形沸騰爐。

作為優選，高硫鈷銅礦輸送進沸騰爐時，採用高硫鈷銅礦水分＜8%的幹法進料，或者採用高硫鈷銅礦礦漿濃度50%～70%的溼法進料。

作為優選，高硫鈷銅礦鼓空氣焙燒時，沸騰焙燒溫度520℃～720℃，焙燒時間8h～25h，空氣流速＞0.2米/秒，風料比0.5～2.5m³/kg。

作為優選，高硫鈷銅礦沸騰焙燒煙氣經旋風除塵器除塵後控制氧氣濃度5%～15%，二氧化硫濃度0.5%～6.5%。

作為優選，混合煙氣控制二氧化硫濃度5%～15%。

本發明具有的有益效果：本發明以高硫鈷銅礦處理為主，以硫鐵礦處理和生產硫酸為輔，所以經濟效益不受硫鐵礦原料、硫酸價格的制約。硫酸化沸騰焙燒的高硫鈷銅礦硫品位低至8%，高硫鈷銅礦沸騰焙燒煙氣二氧化硫濃度低至0.5%也不影響制酸。高硫鈷銅礦沸騰焙燒後鈷、銅的硫酸化率均＞85%，焙燒過程均為自熱過程，不需要補充外部能源，能源成本低，且高硫鈷銅礦沸騰焙燒產生蒸汽可用於加熱溼法浸出，硫鐵礦沸騰焙燒產生蒸汽用於發電。

附圖說明

圖1為本發明工藝流程示意圖。

具體實施方式

實施例1

兩臺沸騰爐並聯焙燒，一臺焙燒高硫鈷銅礦，一臺焙燒硫鐵礦；含水5.7%的高硫鈷銅礦（co6.3%、cu12.94%、fe7.27%、s13.86%）用皮帶以1.5t/h的速度輸送進7.5㎡錐形沸騰爐，鼓空氣34m³/min，空氣流速0.24米/秒，風料比1.36m³/kg，520℃沸騰焙燒，焙燒時間14h，煙氣進入旋風除塵器除塵後氧氣濃度10%、二氧化硫濃度1%，再經過電除塵器除塵，然後與硫鐵礦焙燒煙氣混合，混合煙氣二氧化硫濃度7.2%，混合煙氣經爐氣淨化工序，「兩轉兩吸」接觸法制酸後製得98%硫酸，沸騰爐出口焙砂與旋風除塵器和電除塵器產出的煙塵混合，混合物去溼法浸出。經檢測鈷、銅的硫酸化率為86.5%、91.2%。

實施例2

兩臺沸騰爐並聯焙燒，一臺焙燒高硫鈷銅礦，一臺焙燒硫鐵礦；含水5.6%的高硫鈷銅礦（co6.03%、cu13.71%、fe7.57%、s15.95%）用皮帶以1.0t/h的速度輸送進7.5㎡錐形沸騰爐，鼓空氣32m³/min，空氣流速0.22米/秒，風料比1.92m³/kg，600℃沸騰焙燒，焙燒時間21h，煙氣進入旋風除塵器除塵後氧氣濃度9.5%、二氧化硫濃度2%，再經過電除塵器除塵，然後與硫鐵礦焙燒煙氣混合，混合煙氣二氧化硫濃度7.8%，混合煙氣經爐氣淨化工序，「兩轉兩吸」接觸法制酸後製得98%硫酸，沸騰爐出口焙砂與旋風除塵器和電除塵器產出的煙塵混合，混合物去溼法浸出。經檢測鈷、銅的硫酸化率為91.5%、89.5%。

實施例3

兩臺沸騰爐並聯焙燒，一臺焙燒高硫鈷銅礦，一臺焙燒硫鐵礦；含水7.9%的高硫鈷銅礦（co6.85%、cu20.39%、fe11.98%、s22.52%）用皮帶以1.0t/h的速度輸送進7.5㎡錐形沸騰爐，鼓空氣35m³/min，空氣流速0.24米/秒，風料比2.1m³/kg，680℃沸騰焙燒，焙燒時間21h，煙氣進入旋風除塵器除塵後氧氣濃度5.5%、二氧化硫濃度3%，再經過電除塵器除塵，然後與硫鐵礦焙燒煙氣混合，混合煙氣二氧化硫濃度8.1%，混合煙氣經爐氣淨化工序，「兩轉兩吸」接觸法制酸後製得98%硫酸，沸騰爐出口焙砂與旋風除塵器和電除塵器產出的煙塵混合，混合物去溼法浸出。經檢測鈷、銅的硫酸化率為92.2%、90.5%。

實施例4

兩臺沸騰爐並聯焙燒，一臺焙燒高硫鈷銅礦，一臺焙燒硫鐵礦；含水6.2%的高硫鈷銅礦（co4.21%、cu8.79%、fe5.33%、s8.02%）用皮帶以3.0t/h的速度輸送進7.5㎡錐形沸騰爐，鼓空氣30m³/min，空氣流速0.21米/秒，風料比0.6m³/kg，720℃沸騰焙燒，焙燒時間8h，煙氣進入旋風除塵器除塵後氧氣濃度14%、二氧化硫濃度0.5%，再經過電除塵器除塵，然後與硫鐵礦焙燒煙氣混合，混合煙氣二氧化硫濃度6.6%，混合煙氣經爐氣淨化工序，「兩轉兩吸」接觸法制酸後製得98%硫酸，沸騰爐出口焙砂與旋風除塵器和電除塵器產出的煙塵混合，混合物去溼法浸出。經檢測鈷、銅的硫酸化率為85.2%、85.5%。

實施例5

兩臺沸騰爐並聯焙燒，一臺焙燒高硫鈷銅礦，一臺焙燒硫鐵礦；含水8.2%的高硫鈷銅礦（co4.21%、cu8.79%、fe5.33%、s8.02%）用皮帶以3.0t/h的速度輸送進7.5㎡錐形沸騰爐，鼓空氣30m³/min，空氣流速0.19米/秒，風料比2.6m³/kg，750℃沸騰焙燒，焙燒時間7h，煙氣進入旋風除塵器除塵後氧氣濃度16%、二氧化硫濃度0.4%，再經過電除塵器除塵，然後與硫鐵礦焙燒煙氣混合，混合煙氣二氧化硫濃度4.5%，混合煙氣經爐氣淨化工序，「兩轉兩吸」接觸法制酸後製得98%硫酸，沸騰爐出口焙砂與旋風除塵器和電除塵器產出的煙塵混合，混合物去溼法浸出。經檢測鈷、銅的硫酸化率為84.6%、85.1%。

實施例6

兩臺沸騰爐並聯焙燒，一臺焙燒高硫鈷銅礦，一臺焙燒硫鐵礦；礦漿濃度45%的高硫鈷銅礦（co6.85%、cu20.39%、fe11.98%、s22.52%）用皮帶以3.0t/h的速度輸送進7.5㎡錐形沸騰爐，鼓空氣30m³/min，空氣流速0.19米/秒，風料比0.4m³/kg，500℃沸騰焙燒，焙燒時間26h，煙氣進入旋風除塵器除塵後氧氣濃度4.5%、二氧化硫濃度8%，再經過電除塵器除塵，然後與硫鐵礦焙燒煙氣混合，混合煙氣二氧化硫濃度16%，混合煙氣經爐氣淨化工序，「兩轉兩吸」接觸法制酸後製得98%硫酸，沸騰爐出口焙砂與旋風除塵器和電除塵器產出的煙塵混合，混合物去溼法浸出。經檢測鈷、銅的硫酸化率為91.8%、90.9%。

實施例7

兩臺沸騰爐並聯焙燒，一臺焙燒高硫鈷銅礦，一臺焙燒硫鐵礦；礦漿濃度50%的高硫鈷銅礦（co6.3%、cu12.94%、fe7.27%、s13.86%）用皮帶以1.5t/h的速度輸送進7.5㎡錐形沸騰爐，鼓空氣34m³/min，空氣流速0.25米/秒，風料比1.40m³/kg，550℃沸騰焙燒，焙燒時間12h，煙氣進入旋風除塵器除塵後氧氣濃度12%、二氧化硫濃度0.8%，再經過電除塵器除塵，然後與硫鐵礦焙燒煙氣混合，混合煙氣二氧化硫濃度7.5%，混合煙氣經爐氣淨化工序，「兩轉兩吸」接觸法制酸後製得98%硫酸，沸騰爐出口焙砂與旋風除塵器和電除塵器產出的煙塵混合，混合物去溼法浸出。經檢測鈷、銅的硫酸化率為86.8%、90.0%。

實施例8

兩臺沸騰爐並聯焙燒，一臺焙燒高硫鈷銅礦，一臺焙燒硫鐵礦；礦漿濃度70%的高硫鈷銅礦（co6.03%、cu13.71%、fe7.57%、s15.95%）用皮帶以1.0t/h的速度輸送進7.5㎡錐形沸騰爐，鼓空氣32m³/min，空氣流速0.23米/秒，風料比1.87m³/kg，630℃沸騰焙燒，焙燒時間20h，煙氣進入旋風除塵器除塵後氧氣濃度9.0%、二氧化硫濃度2.5%，再經過電除塵器除塵，然後與硫鐵礦焙燒煙氣混合，混合煙氣二氧化硫濃度8.0%，混合煙氣經爐氣淨化工序，「兩轉兩吸」接觸法制酸後製得98%硫酸，沸騰爐出口焙砂與旋風除塵器和電除塵器產出的煙塵混合，混合物去溼法浸出。經檢測鈷、銅的硫酸化率為91.0%、89.8%。