本發(fā)明屬于濕法冶金領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及處理冶金渣的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

銅渣和鎳渣是煉銅和煉鎳過(guò)程中產(chǎn)生的渣，冶煉1噸精銅的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生2.2噸銅渣，我國(guó)煉銅爐渣產(chǎn)量大，年產(chǎn)150萬(wàn)噸左右。采用閃速爐熔煉法生產(chǎn)1噸鎳約排出6～16噸鎳渣，僅金川集團(tuán)每年就要排放近80萬(wàn)噸鎳渣，年利用約10萬(wàn)噸，其余堆積在公司的渣場(chǎng)，累計(jì)堆存量已達(dá)1000萬(wàn)噸。銅渣和鎳渣的大量堆積會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的水體污染和土壤污染，因而加強(qiáng)銅渣和鎳渣的綜合利用非常重要。銅渣和鎳渣的成分接近，主要成分均為鐵氧化物和二氧化硅，主要物相是鐵橄欖石以及少量磁鐵礦。目前對(duì)銅渣和鎳渣的利用研究主要集中在提取銅渣中的有價(jià)金屬銅、鈷、鋅、鐵，采用的方法有選礦法、火法冶煉、濕法冶煉等技術(shù)手段，其中，直接還原是目前最有前景的處理銅渣和鎳渣的火法冶煉方法。

含銅鐵粉是銅渣或鎳渣經(jīng)過(guò)直接還原-磨礦磁選工藝得到的含鐵產(chǎn)品，該類(lèi)鐵產(chǎn)品經(jīng)壓塊后可作為電爐煉鋼或特種鋼(主要是耐候鋼，含銅0.2～0.8wt％)的原料，但作為電爐煉鋼原料時(shí)，由于銅為雜質(zhì)元素，以?xún)?yōu)質(zhì)碳素鋼為例，一般要求銅含量低于0.25wt％，因而這種含銅鐵粉只能作為配料或折價(jià)進(jìn)行銷(xiāo)售。作為耐候鋼原料時(shí)，由于受到市場(chǎng)需求的限制，產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)也不明顯。

對(duì)于含銅鐵粉采用常規(guī)方法很難實(shí)現(xiàn)銅、鐵的高效分離，因而鐵產(chǎn)品品質(zhì)低、產(chǎn)品價(jià)值受限。在現(xiàn)有技術(shù)中，僅對(duì)鋼水的脫銅技術(shù)進(jìn)行過(guò)大量的研究。但到目前為止，還沒(méi)有一種令人滿(mǎn)意的實(shí)用的脫銅技術(shù)。這些方法大都因?qū)︺~的脫除能力低下或是條件太苛刻而無(wú)法進(jìn)一步發(fā)展。如采用熔化分離時(shí)，只適用于處理含大量暴露銅的小塊廢鋼；采用氣化分離法時(shí)，則由于工藝環(huán)節(jié)多、氣體污染環(huán)境等問(wèn)題難以大規(guī)模推廣；采用真空分離法時(shí)，則僅適用于鋼水脫銅，且存在鐵損失大、脫除速度慢等問(wèn)題，因而難以大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。

因此，現(xiàn)有處理銅渣和鎳渣兩種冶金渣的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種處理冶金渣的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)通過(guò)將含有冶金渣和還原劑的混合物料直接還原-磨礦磁選得到含銅鐵粉，再將含銅鐵粉通過(guò)氨浸實(shí)現(xiàn)的銅、鐵分離，使得銅的回收率不小于98.5％，鐵粉中TFe的含量不低于91.5wt％，Cu的含量不大于0.05wt％。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理冶金渣的系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：

混合裝置，所述混合裝置具有冶金渣入口、還原劑入口、添加劑入口和混合物料出口；

還原-磨礦磁選裝置，所述還原-磨礦磁選裝置具有混合物料入口、含銅鐵粉出口和尾渣出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；

細(xì)磨裝置，所述細(xì)磨裝置具有含銅鐵粉入口和含銅細(xì)鐵粉出口，所述含銅鐵粉入口與所述含銅鐵粉出口相連；

氨浸裝置，所述氨浸裝置具有含銅細(xì)鐵粉入口、氨水入口、二氧化碳入口、鐵粉出口和含銅氨浸液出口，所述含銅細(xì)鐵粉入口與所述含銅細(xì)鐵粉出口相連；

蒸氨裝置，所述蒸氨裝置具有含銅氨浸液入口、空氣入口、二氧化碳出口、氨氣出口和氧化銅出口，所述含銅氨浸液入口與所述含銅氨浸液出口相連，所述二氧化碳出口與所述二氧化碳入口相連。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理冶金渣的系統(tǒng)，通過(guò)將含有冶金渣和還原劑的混合物料直接進(jìn)行還原-磨礦磁選處理，可將冶金渣中的鐵還原為金屬鐵，且經(jīng)磁選過(guò)后，含銅鐵粉與尾渣分離開(kāi)；然后將含銅鐵粉細(xì)磨至含銅細(xì)鐵粉，可顯著增加含銅細(xì)鐵粉的表面積，有利于提高后續(xù)氨浸處理和蒸氨處理的效率，提高銅的溶解速率，同時(shí)節(jié)約能耗；采用氨水和二氧化碳對(duì)上述含銅細(xì)鐵粉進(jìn)行處理，因氨水溶液在有二氧化碳(或碳酸銨)存在時(shí)能溶解銅氧化物和金屬銅，得到含有碳酸銨亞銅的含銅氨浸液，而鐵仍以金屬鐵形式存在，從而可以去除鐵粉中的銅；而碳酸銨亞銅在有空氣存在時(shí)可被氧化，生成銅的碳酸銨鹽，而碳酸銨鹽又可進(jìn)一步溶解金屬銅，如此，可將含銅細(xì)鐵粉中的銅溶解充分，經(jīng)蒸氨處理后，碳酸銨亞銅與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成氧化銅、氨氣和二氧化碳，從而實(shí)現(xiàn)銅的回收利用，而且產(chǎn)生的氨氣和二氧化碳可回用于氨浸裝置，有利于降低整個(gè)系統(tǒng)的原材料成本。由此，采用該系統(tǒng)通過(guò)將含有冶金渣和還原劑的混合物料直接還原-磨礦磁選得到含銅鐵粉，再采用氨浸將含銅鐵粉中的銅和鐵分離，并采用蒸氨法將銅進(jìn)行回收，提高了金屬鐵粉的純度，銅的回收率不小于98.5％，鐵粉中TFe的含量不低于91.5wt％，Cu的含量不大于0.05wt％，而且生產(chǎn)成本較低、工藝流程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)效益較好。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理冶金渣的系統(tǒng)，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上述處理冶金渣的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：水吸收裝置，所述水吸收裝置具有氨氣入口和氨水出口，所述氨氣入口與所述氨氣出口相連，所述氨水出口與所述氨水入口相連。由此，將蒸氨裝置所得的氨氣回收利用，降低系統(tǒng)的原材料成本，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述氨浸裝置為攪拌浸出槽。由此，有利于提高含銅細(xì)鐵粉中銅的溶解速率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述蒸氨裝置為蒸餾塔。由此，有利于提高蒸氨處理的效率，同時(shí)回收氨氣和二氧化碳。

在本發(fā)明的再一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種采用上述處理冶金渣的系統(tǒng)處理冶金渣的方法，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：

(1)將所述冶金渣、還原劑和添加劑供給至所述混合裝置中進(jìn)行混合，以便得到混合物料；

(2)將所述混合物料供給至所述還原-磨礦磁選裝置中進(jìn)行還原-磨礦處理，以便得到含銅鐵粉和尾渣；

(3)將所述含銅鐵粉供給至所述細(xì)磨裝置中進(jìn)行細(xì)磨處理，以便得到含銅細(xì)鐵粉；

(4)將所述含銅細(xì)鐵粉、氨水和二氧化碳供給至所述氨浸裝置中進(jìn)行氨浸處理，以便得到鐵粉和含銅氨浸液；

(5)將所述含銅氨浸液和空氣供給至所述蒸氨裝置中進(jìn)行蒸氨處理，以便得到二氧化碳、氨氣和氧化銅，并將所述二氧化碳返回步驟(4)中的所述氨浸裝置。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理冶金渣的方法，通過(guò)將含有冶金渣和還原劑的混合物料直接進(jìn)行還原-磨礦磁選處理，可將冶金渣中的鐵還原為金屬鐵，且經(jīng)磁選過(guò)后，含銅鐵粉與尾渣分離開(kāi)；然后將含銅鐵粉細(xì)磨至含銅細(xì)鐵粉，可顯著增加含銅細(xì)鐵粉的表面積，有利于提高后續(xù)氨浸處理和蒸氨處理的效率，提高銅的溶解速率，同時(shí)節(jié)約能耗；采用氨水和二氧化碳對(duì)上述含銅細(xì)鐵粉進(jìn)行處理，因氨水溶液在有二氧化碳(或碳酸銨)存在時(shí)能溶解銅氧化物和金屬銅，得到含有碳酸銨亞銅的含銅氨浸液，而鐵仍以金屬鐵形式存在，從而可以去除鐵粉中的銅；而碳酸銨亞銅在有空氣存在時(shí)可被氧化，生成銅的碳酸銨鹽，而碳酸銨鹽又可進(jìn)一步溶解金屬銅，如此，可將含銅細(xì)鐵粉中的銅溶解充分，經(jīng)蒸氨處理后，碳酸銨亞銅與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成氧化銅、氨氣和二氧化碳，從而實(shí)現(xiàn)銅的回收利用，而且產(chǎn)生的氨氣和二氧化碳可回用于氨浸裝置，有利于降低整個(gè)系統(tǒng)的原材料成本。由此，采用該方法通過(guò)將含有冶金渣和還原劑的混合物料直接還原-磨礦磁選得到含銅鐵粉，再采用氨浸將含銅鐵粉中的銅和鐵分離，并采用蒸氨法將銅進(jìn)行回收，提高了金屬鐵粉的純度，銅的回收率不小于98.5％，鐵粉中TFe的含量不低于91.5wt％，Cu的含量不大于0.05wt％，而且生產(chǎn)成本較低、工藝流程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)效益較好。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理冶金渣的方法，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上述處理冶金渣的方法進(jìn)一步包括：(6)步驟(5)得到的所述氨氣供給至所述水吸收裝置中，以便得到氨水，并將所述氨水返回至步驟(4)中的所述氨浸裝置。由此，將氨裝置所得的氨氣的回收利用，降低系統(tǒng)的原材料成本，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，所述冶金渣中銅含量為0.15～0.85wt％，全鐵含量為35～45wt％。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，將所述冶金渣、所述還原劑和所述添加劑按照質(zhì)量比為100：(10～30)：(3～15)進(jìn)行混合。由此，有利于提高鐵粉和氧化銅的回收率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述含銅鐵粉中銅含量為0.4～1wt％，鐵含量為90～95wt％。由此，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述含銅細(xì)鐵粉的粒徑不大于74微米。由此，有利于提高氨浸處理的效率，增加銅的溶解速率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(4)中，所述氨浸處理過(guò)程氨浸液中氨水質(zhì)量濃度為1～10％，二氧化碳質(zhì)量濃度為2～6％。由此，可進(jìn)一步提高氨浸處理的效率，增加銅的溶解速率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(4)中，所述氨浸處理中液固比為(1～10):1，溫度為40～50攝氏度，時(shí)間不低于10min。由此，可進(jìn)一步提高氨浸處理的效率，增加銅的溶解速率。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理冶金渣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的處理冶金渣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理冶金渣的方法流程示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的處理冶金渣的方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理冶金渣的系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖1，該系統(tǒng)包括：混合裝置100、還原-磨礦磁選裝置200、細(xì)磨裝置300、氨浸裝置400和蒸氨裝置500。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，混合裝置100具有冶金渣入口101、還原劑入口102、添加劑入口103和混合物料出口104，且適于將冶金渣、還原劑和添加劑進(jìn)行混合，以便得到混合物料。具體的，冶金渣可以包括銅渣和鎳渣中的至少一種。由此，有利于提高冶金渣與還原劑、添加劑的接觸面積，進(jìn)而提高混合物料在后續(xù)還原處理的速率。需要說(shuō)明的是，還原劑和添加劑的類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，例如，還原劑可以為還原煤，添加劑可以為氧化鈣。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，冶金渣中銅的含量和全鐵的含量并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，冶金渣中銅含量可以為0.15～0.85wt％，全鐵含量可以為35～45wt％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果冶金渣中鐵含量過(guò)高或銅含量過(guò)低，技術(shù)上就沒(méi)有除銅的必要；如果鐵含量過(guò)低，那么意味著含銅鐵粉中其余雜質(zhì)含量過(guò)高，這些雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響鐵產(chǎn)品和氧化銅產(chǎn)品的質(zhì)量。發(fā)明人通過(guò)大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)冶金渣中銅含量為0.15～0.85wt％，鐵含量為35～45wt％時(shí)，采用本發(fā)明的技術(shù)可使得銅鐵分離效果好，最終得到的鐵產(chǎn)品和氧化銅產(chǎn)品的品位高。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，冶金渣與還原劑、添加劑的混合質(zhì)量比并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，可以將冶金渣、還原劑和添加劑按照質(zhì)量比100：(10～30)：(3～15)進(jìn)行混合。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，還原劑用量過(guò)低時(shí)，冶金渣中鐵的還原效果不好，還原劑用量過(guò)高時(shí)，并不能明顯提高鐵的回收指標(biāo)且造成還原劑的浪費(fèi)。添加劑的配入旨在促進(jìn)冶金渣中鐵的還原和回收，過(guò)高或過(guò)低效果均不好。發(fā)明人通過(guò)大量試驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將冶金渣、還原劑和添加劑按照質(zhì)量比100：(10～30)：(3～15)進(jìn)行混合時(shí)，能使冶金渣中的鐵得到充分還原，鐵回收指標(biāo)好。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還原-磨礦磁選裝置200具有混合物料入口201、含銅鐵粉出口202和尾渣出口203，混合物料入口201與混合物料出口104相連，且適于將混合物料進(jìn)行還原-磨礦處理，以便得到含銅鐵粉和尾渣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，冶金渣中的鐵主要以鐵橄欖石和四氧化三鐵的形式存在，還原-磨礦磁選裝置包含還原、磨礦和磁選，冶金渣在一定的還原條件下，鐵橄欖石和四氧化三鐵與還原劑中的碳發(fā)生還原反應(yīng)，得到金屬鐵、二氧化硅和一氧化碳，而一氧化碳亦可作為還原劑進(jìn)一步與鐵橄欖石和四氧化三鐵反應(yīng)，如此，可顯著提高含銅鐵粉中鐵的含量，添加劑可作為助熔劑，從而降低還原處理的能耗。需要說(shuō)明的是，還原-磨礦磁選裝置并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，例如可以為轉(zhuǎn)底爐和磨礦磁選裝置的聯(lián)用裝置，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)還原和磨礦磁選過(guò)程的具體操作條件進(jìn)行選擇。該還原過(guò)程發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式有：

Fe₂SiO₄+2C＝2Fe+SiO₂+2CO (1)

Fe₃O₄+4C＝3Fe+4CO (2)

CO₂+C＝2CO (3)

Fe₂SiO₄+2CO＝2Fe+SiO₂+2CO₂ (4)

Fe₃O₄+4CO＝3Fe+4CO₂ (5)

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，含銅鐵粉中銅和鐵的含量并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，含銅鐵粉中銅含量可以為0.4～1wt％，鐵含量可以為90～95wt％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果含銅鐵粉中鐵含量過(guò)高或銅含量過(guò)低(鐵含量接近100wt％或銅含量接近0wt％)，技術(shù)上就沒(méi)有除銅的必要；如果鐵含量過(guò)低，那么意味著含銅鐵粉中其余雜質(zhì)含量過(guò)高，這些雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響鐵產(chǎn)品和氧化銅產(chǎn)品的質(zhì)量。發(fā)明人通過(guò)大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)含銅鐵粉中銅含量為0.4～1wt％，鐵含量為90～95wt％時(shí)，采用本發(fā)明的技術(shù)可使得銅鐵分離效果好，最終得到的鐵產(chǎn)品和氧化銅產(chǎn)品的品位高。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，細(xì)磨裝置300具有含銅鐵粉入口301和含銅細(xì)鐵粉出口302，含銅鐵粉入口301與含銅鐵粉出口202相連，且適于將含銅鐵粉進(jìn)行細(xì)磨處理，以便得到含銅細(xì)鐵粉。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將含銅鐵粉細(xì)磨至含銅細(xì)鐵粉，可顯著增加含銅細(xì)鐵粉的表面積，有利于提高后續(xù)氨浸處理和蒸氨處理的效率，提高銅的溶解速率，同時(shí)節(jié)約能耗。需要說(shuō)明的是，細(xì)磨裝置并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，例如可以為球磨機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，含銅細(xì)鐵粉的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，含銅細(xì)鐵粉的粒徑可以不大于74微米。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，相比于其他粒徑，在該粒徑下可保證銅充分暴露在外部，使其與氨浸液有足夠大的接觸面積，有利于提高反應(yīng)速率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，氨浸裝置400具有含銅細(xì)鐵粉入口401、氨水入口402、二氧化碳入口403、鐵粉出口404和含銅氨浸液出口405，含銅細(xì)鐵粉入口401與含銅細(xì)鐵粉出口302相連，且適于將含銅細(xì)鐵粉、氨水和二氧化碳進(jìn)行氨浸處理，以便得到鐵粉和含銅氨浸液。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用氨水和二氧化碳對(duì)上述含銅細(xì)鐵粉進(jìn)行處理，因氨水溶液在有二氧化碳(或碳酸銨)存在時(shí)能溶解銅氧化物和金屬銅，得到含有碳酸銨亞銅的含銅氨浸液，而鐵仍以金屬鐵形式存在，從而可以去除鐵粉中的銅，得到高純度的鐵粉。該裝置內(nèi)發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為：

CuO+2NH₄OH+(NH₄)₂CO₃＝Cu(NH₃)₄CO₃+3H₂O (6)

Cu(NH₃)₄CO₃+Cu＝Cu₂(NH₃)₄CO₃ (7)

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，氨浸裝置并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，氨浸裝置可以為攪拌浸出槽。由此，有利于提高含銅細(xì)鐵粉中銅的溶解速率。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，氨浸處理過(guò)程氨浸液中氨水質(zhì)量濃度和二氧化碳質(zhì)量濃度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，氨浸處理過(guò)程氨浸液中氨水質(zhì)量濃度可以為1～10％，二氧化碳質(zhì)量濃度可以為2～6％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，氨浸處理過(guò)程氨浸液中氨水質(zhì)量濃度和二氧化碳質(zhì)量濃度過(guò)低，均會(huì)降低銅的浸出反應(yīng)速率；如果氨水質(zhì)量濃度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致氨氣揮發(fā)嚴(yán)重，造成大量氨試劑損失；在氨水質(zhì)量濃度不能過(guò)高的前提下，單方面使二氧化碳質(zhì)量濃度過(guò)高并不能提高銅的浸出反應(yīng)速率，還會(huì)造成浪費(fèi)。發(fā)明人通過(guò)大量試驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，氨浸液中氨水質(zhì)量濃度為1～10％，二氧化碳質(zhì)量濃度為2～6％時(shí)，含銅細(xì)鐵粉中的銅溶解速率快，銅鐵分離效果好。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，氨浸處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，氨浸處理中液固比可以為(1～10):1，溫度可以為40～50攝氏度，時(shí)間可以不低于10min。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，氨浸處理中液固比過(guò)高時(shí)，會(huì)造成氨浸液的浪費(fèi)，而液固比過(guò)低時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致銅溶解不充分，不利于得到高純度的鐵粉。而氨浸溫度過(guò)低會(huì)嚴(yán)重影響反應(yīng)速率，溫度過(guò)高則會(huì)使氨的分壓增高，使氨損失嚴(yán)重。發(fā)明人通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，氨浸處理的時(shí)間在本發(fā)明所述的范圍內(nèi)時(shí)可使得含銅細(xì)鐵粉中的銅最大程度的溶解。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，蒸氨裝置500具有含銅氨浸液入口501、空氣入口502、二氧化碳出口503、氨氣出口504和氧化銅出口505，含銅氨浸液入口501與含銅氨浸液出口405相連，二氧化碳出口503與二氧化碳入口403相連，且適于將含銅氨浸液和空氣進(jìn)行蒸氨處理，以便得到二氧化碳、氨氣和氧化銅，并將二氧化碳返回氨浸裝置。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，經(jīng)氨浸處理得到的碳酸銨亞銅在有空氣存在時(shí)可被氧化，生成銅的碳酸銨鹽，而碳酸銨鹽又可進(jìn)一步溶解金屬銅，如此，可將含銅細(xì)鐵粉中的銅溶解充分，經(jīng)蒸氨處理后，碳酸銨亞銅與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成氧化銅、氨氣和二氧化碳，從而實(shí)現(xiàn)銅的回收利用，而且產(chǎn)生的氨氣和二氧化碳可回用于氨浸裝置，有利于降低整個(gè)系統(tǒng)的原材料成本。該裝置內(nèi)發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為：

Cu₂(NH₃)₄CO₃+(NH₄)₂CO₃+2NH₄OH+0.5O₂＝2Cu(NH₃)₄CO₃+3H₂O (8)

2Cu₂(NH₃)₄CO₃+O₂＝4CuO+8NH₃+2CO₂ (9)

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，蒸氨裝置并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，蒸氨裝置可以為蒸餾塔。由此，有利于提高蒸氨處理的效率，同時(shí)回收氨氣和二氧化碳。

具體的，將含銅氨浸液通過(guò)蒸氨裝置(蒸餾塔)上部的噴嘴使之霧化，霧化微粒在塔內(nèi)呈懸浮狀態(tài)向下運(yùn)動(dòng)，與通入塔下部并由下而上運(yùn)動(dòng)的蒸汽流迅速進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，使易揮發(fā)的NH₃和CO₂變成汽態(tài)從塔頂排出，而銅氨絡(luò)合物Cu₂(NH₃)₄CO₃則發(fā)生熱分解，銅以氧化銅CuO沉淀析出，懸浮狀態(tài)下析出的CuO因其比重較大而下落到塔底隨殘液排出。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理冶金渣的系統(tǒng)，通過(guò)將含有冶金渣和還原劑的混合物料直接進(jìn)行還原-磨礦磁選處理，可將冶金渣中的鐵還原為金屬鐵，且經(jīng)磁選過(guò)后，含銅鐵粉與尾渣分離開(kāi)；然后將含銅鐵粉細(xì)磨至含銅細(xì)鐵粉，可顯著增加含銅細(xì)鐵粉的表面積，有利于提高后續(xù)氨浸處理和蒸氨處理的效率，提高銅的溶解速率，同時(shí)節(jié)約能耗；采用氨水和二氧化碳對(duì)上述含銅細(xì)鐵粉進(jìn)行處理，因氨水溶液在有二氧化碳(或碳酸銨)存在時(shí)能溶解銅氧化物和金屬銅，得到含有碳酸銨亞銅的含銅氨浸液，而鐵仍以金屬鐵形式存在，從而可以去除鐵粉中的銅；而碳酸銨亞銅在有空氣存在時(shí)可被氧化，生成銅的碳酸銨鹽，而碳酸銨鹽又可進(jìn)一步溶解金屬銅，如此，可將含銅細(xì)鐵粉中的銅溶解充分，經(jīng)蒸氨處理后，碳酸銨亞銅與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成氧化銅、氨氣和二氧化碳，從而實(shí)現(xiàn)銅的回收利用，而且產(chǎn)生的氨氣和二氧化碳可回用于氨浸裝置，有利于降低整個(gè)系統(tǒng)的原材料成本。由此，采用該系統(tǒng)通過(guò)將含有冶金渣和還原劑的混合物料直接還原-磨礦磁選得到含銅鐵粉，再采用氨浸將含銅鐵粉中的銅和鐵分離，并采用蒸氨法將銅進(jìn)行回收，提高了金屬鐵粉的純度，銅的回收率不小于98.5％，鐵粉中TFe的含量不低于91.5wt％，Cu的含量不大于0.05wt％，而且生產(chǎn)成本較低、工藝流程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)效益較好。

根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理冶金渣的系統(tǒng)，參考圖2，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：水吸收裝置600。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，水吸收裝置600具有氨氣入口601和氨水出口602，氨氣入口601與氨氣出口504相連，氨水出口602與氨水入口402相連且適于將蒸氨裝置得到的氨氣進(jìn)行處理，以便得到氨水，并將氨水返回至氨浸裝置。由此，可將蒸氨裝置產(chǎn)生的氨氣充分回收，并且可將所得的氨水回用于上述氨浸裝置，有利于降低整個(gè)系統(tǒng)的原材料成本，降低能耗，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

在本發(fā)明的再一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種采用上述處理冶金渣的系統(tǒng)處理冶金渣的方法，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖3，該方法包括：

S100：將冶金渣、還原劑和添加劑供給至混合裝置中進(jìn)行混合

該步驟中，將冶金渣、還原劑和添加劑供給至混合裝置中進(jìn)行混合，以便得到混合物料。具體的，冶金渣可以包括銅渣和鎳渣中的至少一種。由此，有利于提高冶金渣與還原劑、添加劑的接觸面積，進(jìn)而提高混合物料在后續(xù)還原處理的速率。需要說(shuō)明的是，還原劑和添加劑的類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，例如，還原劑可以為還原煤，添加劑可以為氧化鈣。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，冶金渣中銅的含量和全鐵的含量并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，冶金渣中銅含量可以為0.15～0.85wt％，全鐵含量可以為35～45wt％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果冶金渣中鐵含量過(guò)高或銅含量過(guò)低，技術(shù)上就沒(méi)有除銅的必要；如果鐵含量過(guò)低，那么意味著含銅鐵粉中其余雜質(zhì)含量過(guò)高，這些雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響鐵產(chǎn)品和氧化銅產(chǎn)品的質(zhì)量。發(fā)明人通過(guò)大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)冶金渣中銅含量為0.15～0.85wt％，鐵含量為35～45wt％時(shí)，采用本發(fā)明的技術(shù)可使得銅鐵分離效果好，最終得到的鐵產(chǎn)品和氧化銅產(chǎn)品的品位高。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，冶金渣與還原劑、添加劑的混合質(zhì)量比并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，可以將冶金渣、還原劑和添加劑按照質(zhì)量比100：(10～30)：(3～15)進(jìn)行混合。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，還原劑用量過(guò)低時(shí)，冶金渣中鐵的還原效果不好，還原劑用量過(guò)高時(shí)，并不能明顯提高鐵的回收指標(biāo)且造成還原劑的浪費(fèi)。添加劑的配入旨在促進(jìn)冶金渣中鐵的還原和回收，過(guò)高或過(guò)低效果均不好。發(fā)明人通過(guò)大量試驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將冶金渣、還原劑和添加劑按照質(zhì)量比100：(10～30)：(3～15)進(jìn)行混合時(shí)，能使冶金渣中的鐵得到充分還原，鐵回收指標(biāo)好。

S200：將混合物料供給至還原-磨礦磁選裝置中進(jìn)行還原-磨礦處理

該步驟中，將混合物料供給至還原-磨礦磁選裝置中進(jìn)行還原-磨礦處理，以便得到含銅鐵粉和尾渣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，冶金渣中的鐵主要以鐵橄欖石和四氧化三鐵的形式存在，還原-磨礦磁選裝置包含還原、磨礦和磁選，冶金渣在一定的還原條件下，鐵橄欖石和四氧化三鐵與還原劑中的碳發(fā)生還原反應(yīng)，得到金屬鐵、二氧化硅和一氧化碳，而一氧化碳亦可作為還原劑進(jìn)一步與鐵橄欖石和四氧化三鐵反應(yīng)，如此，可顯著提高含銅鐵粉中鐵的含量，添加劑可作為助熔劑，從而降低還原處理的能耗。需要說(shuō)明的是，還原-磨礦磁選裝置并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，例如可以為轉(zhuǎn)底爐和磨礦磁選裝置的聯(lián)用裝置，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)還原和磨礦磁選過(guò)程的具體操作條件進(jìn)行選擇。該還原過(guò)程發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式有：

Fe₂SiO₄+2C＝2Fe+SiO₂+2CO (1)

Fe₃O₄+4C＝3Fe+4CO (2)

CO₂+C＝2CO (3)

Fe₂SiO₄+2CO＝2Fe+SiO₂+2CO₂ (4)

Fe₃O₄+4CO＝3Fe+4CO₂ (5)

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，含銅鐵粉中銅和鐵的含量并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，含銅鐵粉中銅含量可以為0.4～1wt％，鐵含量可以為90～95wt％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果含銅鐵粉中鐵含量過(guò)高或銅含量過(guò)低(鐵含量接近100wt％或銅含量接近0wt％)，技術(shù)上就沒(méi)有除銅的必要；如果鐵含量過(guò)低，那么意味著含銅鐵粉中其余雜質(zhì)含量過(guò)高，這些雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響鐵產(chǎn)品和氧化銅產(chǎn)品的質(zhì)量。發(fā)明人通過(guò)大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)含銅鐵粉中銅含量為0.4～1wt％，鐵含量為90～95wt％時(shí)，采用本發(fā)明的技術(shù)可使得銅鐵分離效果好，最終得到的鐵產(chǎn)品和氧化銅產(chǎn)品的品位高。。

S300：將含銅鐵粉供給至細(xì)磨裝置中進(jìn)行細(xì)磨處理

該步驟中，將含銅鐵粉供給至細(xì)磨裝置中進(jìn)行細(xì)磨處理，以便得到含銅細(xì)鐵粉。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將含銅鐵粉細(xì)磨至含銅細(xì)鐵粉，可顯著增加含銅細(xì)鐵粉的表面積，有利于提高后續(xù)氨浸處理和蒸氨處理的效率，提高銅的溶解速率，同時(shí)節(jié)約能耗。需要說(shuō)明的是，細(xì)磨裝置并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，例如可以為球磨機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，含銅細(xì)鐵粉的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，含銅細(xì)鐵粉的粒徑可以不大于74微米。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，相比于其他粒徑，在該粒徑下可保證銅充分暴露在外部，使其與氨浸液有足夠大的接觸面積，有利于提高反應(yīng)速率。

S400：將含銅細(xì)鐵粉、氨水和二氧化碳供給至氨浸裝置中進(jìn)行氨浸處理

該步驟中，將含銅細(xì)鐵粉、氨水和二氧化碳供給至氨浸裝置中進(jìn)行氨浸處理，以便得到鐵粉和含銅氨浸液。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用氨水和二氧化碳對(duì)上述含銅細(xì)鐵粉進(jìn)行處理，因氨水溶液在有二氧化碳(或碳酸銨)存在時(shí)能溶解銅氧化物和金屬銅，得到含有碳酸銨亞銅的含銅氨浸液，而鐵仍以金屬鐵形式存在，從而可以去除鐵粉中的銅，得到高純度的鐵粉。該裝置內(nèi)發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為：

CuO+2NH₄OH+(NH₄)₂CO₃＝Cu(NH₃)₄CO₃+3H₂O (6)

Cu(NH₃)₄CO₃+Cu＝Cu₂(NH₃)₄CO₃ (7)

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，氨浸處理過(guò)程氨浸液中氨水質(zhì)量濃度和二氧化碳質(zhì)量濃度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，氨浸處理過(guò)程氨浸液中氨水質(zhì)量濃度可以為1～10％，二氧化碳質(zhì)量濃度可以為2～6％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，氨浸處理過(guò)程氨浸液中氨水質(zhì)量濃度和二氧化碳質(zhì)量濃度過(guò)低，均會(huì)降低銅的浸出反應(yīng)速率；如果氨水質(zhì)量濃度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致氨氣揮發(fā)嚴(yán)重，造成大量氨試劑損失；在氨水質(zhì)量濃度不能過(guò)高的前提下，單方面使二氧化碳質(zhì)量濃度過(guò)高并不能提高銅的浸出反應(yīng)速率，還會(huì)造成浪費(fèi)。發(fā)明人通過(guò)大量試驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，氨浸液中氨水質(zhì)量濃度為1～10％，二氧化碳質(zhì)量濃度為2～6％時(shí)，含銅細(xì)鐵粉中的銅溶解速率快，銅鐵分離效果好。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，氨浸處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，氨浸處理中液固比可以為(1～10):1，溫度可以為40～50攝氏度，時(shí)間可以不低于10min。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，氨浸處理中液固比過(guò)高時(shí)，會(huì)造成氨浸液的浪費(fèi)，而液固比過(guò)低時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致銅溶解不充分，不利于得到高純度的鐵粉。而氨浸溫度過(guò)低會(huì)嚴(yán)重影響反應(yīng)速率，溫度過(guò)高則會(huì)使氨的分壓增高，使氨損失嚴(yán)重。發(fā)明人通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，氨浸處理的時(shí)間在本發(fā)明所述的范圍內(nèi)時(shí)可使得含銅細(xì)鐵粉中的銅最大程度的溶解。

S500：將含銅氨浸液和空氣供給至蒸氨裝置中進(jìn)行蒸氨處理

該步驟中，將含銅氨浸液和空氣供給至蒸氨裝置中進(jìn)行蒸氨處理，以便得到二氧化碳、氨氣和氧化銅，并將二氧化碳返回S400中的氨浸裝置。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，經(jīng)氨浸處理得到的碳酸銨亞銅在有空氣存在時(shí)可被氧化，生成銅的碳酸銨鹽，而碳酸銨鹽又可進(jìn)一步溶解金屬銅，如此，可將含銅細(xì)鐵粉中的銅溶解充分，經(jīng)蒸氨處理后，碳酸銨亞銅與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成氧化銅、氨氣和二氧化碳，從而實(shí)現(xiàn)銅的回收利用，而且產(chǎn)生的氨氣和二氧化碳可回用于氨浸裝置，有利于降低整個(gè)系統(tǒng)的原材料成本。該裝置內(nèi)發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為：

Cu₂(NH₃)₄CO₃+(NH₄)₂CO₃+2NH₄OH+0.5O₂＝2Cu(NH₃)₄CO₃+3H₂O (8)

2Cu₂(NH₃)₄CO₃+O₂＝4CuO+8NH₃+2CO₂ (9)

具體的，將含銅氨浸液通過(guò)蒸氨裝置(蒸餾塔)上部的噴嘴使之霧化，霧化微粒在塔內(nèi)呈懸浮狀態(tài)向下運(yùn)動(dòng)，與通入塔下部并由下而上運(yùn)動(dòng)的蒸汽流迅速進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，使易揮發(fā)的NH₃和CO₂變成汽態(tài)從塔頂排出，而銅氨絡(luò)合物Cu₂(NH₃)₄CO₃則發(fā)生熱分解，銅以氧化銅CuO沉淀析出，懸浮狀態(tài)下析出的CuO因其比重較大而下落到塔底隨殘液排出。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理冶金渣的方法，通過(guò)將含有冶金渣和還原劑的混合物料直接進(jìn)行還原-磨礦磁選處理，可將冶金渣中的鐵還原為金屬鐵，且經(jīng)磁選過(guò)后，含銅鐵粉與尾渣分離開(kāi)；然后將含銅鐵粉細(xì)磨至含銅細(xì)鐵粉，可顯著增加含銅細(xì)鐵粉的表面積，有利于提高后續(xù)氨浸處理和蒸氨處理的效率，提高銅的溶解速率，同時(shí)節(jié)約能耗；采用氨水和二氧化碳對(duì)上述含銅細(xì)鐵粉進(jìn)行處理，因氨水溶液在有二氧化碳(或碳酸銨)存在時(shí)能溶解銅氧化物和金屬銅，得到含有碳酸銨亞銅的含銅氨浸液，而鐵仍以金屬鐵形式存在，從而可以去除鐵粉中的銅；而碳酸銨亞銅在有空氣存在時(shí)可被氧化，生成銅的碳酸銨鹽，而碳酸銨鹽又可進(jìn)一步溶解金屬銅，如此，可將含銅細(xì)鐵粉中的銅溶解充分，經(jīng)蒸氨處理后，碳酸銨亞銅與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成氧化銅、氨氣和二氧化碳，從而實(shí)現(xiàn)銅的回收利用，而且產(chǎn)生的氨氣和二氧化碳可回用于氨浸裝置，有利于降低整個(gè)系統(tǒng)的原材料成本。由此，采用該方法通過(guò)將含有冶金渣和還原劑的混合物料直接還原-磨礦磁選得到含銅鐵粉，再采用氨浸將含銅鐵粉中的銅和鐵分離，并采用蒸氨法將銅進(jìn)行回收，提高了金屬鐵粉的純度，銅的回收率不小于98.5％，鐵粉中TFe的含量不低于91.5wt％，Cu的含量不大于0.05wt％，而且生產(chǎn)成本較低、工藝流程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)效益較好。

根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理冶金渣的方法，參考圖4，該方法進(jìn)一步包括：

S600：將S500得到的氨氣供給至水吸收裝置中

該步驟中，將S500得到的氨氣供給至水吸收裝置中，以便得到氨水，并將氨水返回至S200中的氨浸裝置。由此，可將蒸氨裝置產(chǎn)生的氨氣充分回收，并且可將所得的氨水回用于上述氨浸裝置，有利于降低整個(gè)系統(tǒng)的原材料成本，降低能耗，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說(shuō)明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。

實(shí)施例1

將國(guó)內(nèi)某公司銅渣與還原煤、添加劑按照質(zhì)量比100：10：3在混料機(jī)進(jìn)行混合，其中，銅渣中TFe含35wt％，Cu含0.15wt％，得到混合物料；接著將上述混合物料直接進(jìn)行還原-磨礦磁選處理，得到含銅0.4wt％，含鐵90wt％的含銅鐵粉；然后將含銅鐵粉送至細(xì)磨裝置進(jìn)行細(xì)磨處理，得到粒徑小于74微米的含銅細(xì)鐵粉；接著將上述含銅細(xì)鐵粉、氨水和二氧化碳送至攪拌浸出槽內(nèi)進(jìn)行氨浸反應(yīng)，氨浸條件為：氨水質(zhì)量濃度為1％，二氧化碳質(zhì)量濃度(以(NH₄)₂CO₃計(jì))為2％，液固比為10:1，氨浸溫度為40攝氏度，時(shí)間為2h，反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，得到鐵粉和含銅氨浸液，鐵粉中TFe含91.5wt％，Cu含0.05wt％，鐵粉可以作為優(yōu)質(zhì)碳素鋼的煉鋼原料，含銅氨浸液中銅主要以Cu₂(NH₃)₄CO₃形式存在；然后將上述含銅氨浸液與空氣送至蒸餾塔進(jìn)行蒸餾處理，得到二氧化碳、氨氣和氧化銅，氧化銅的品位為98％；最后將所得的氨氣經(jīng)水吸收裝置制得氨水，與蒸餾塔所得的二氧化碳一起返回至攪拌浸出槽中作為原材料使用，整個(gè)工藝銅的回收率達(dá)98.5％。

實(shí)施例2

將國(guó)內(nèi)某公司鎳渣與還原煤、添加劑按照質(zhì)量比100：15：7在混料機(jī)進(jìn)行混合，其中，銅渣中TFe含40wt％，Cu含0.30wt％，得到混合物料；接著將上述混合物料直接進(jìn)行還原-磨礦磁選處理，得到含銅0.6wt％，含鐵92wt％的含銅鐵粉；然后將含銅鐵粉送至細(xì)磨裝置進(jìn)行細(xì)磨處理，得到粒徑小于74微米的含銅細(xì)鐵粉；接著將上述含銅細(xì)鐵粉、氨水和二氧化碳送至攪拌浸出槽內(nèi)進(jìn)行氨浸反應(yīng)，氨浸條件為：氨水質(zhì)量濃度為3％，二氧化碳質(zhì)量濃度(以(NH₄)₂CO₃計(jì))為4％，液固比為6:1，氨浸溫度為45攝氏度，時(shí)間為1h，反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，得到鐵粉和含銅氨浸液，鐵粉中TFe含93.5wt％，Cu含0.04wt％，鐵粉可以作為優(yōu)質(zhì)碳素鋼的煉鋼原料，含銅氨浸液中銅主要以Cu₂(NH₃)₄CO₃形式存在；然后將上述含銅氨浸液與空氣送至蒸餾塔進(jìn)行蒸餾處理，得到二氧化碳、氨氣和氧化銅，氧化銅的品位為98.5％；最后將所得的氨氣經(jīng)水吸收裝置制得氨水，與蒸餾塔所得的二氧化碳一起返回至攪拌浸出槽中作為原材料使用，整個(gè)工藝銅的回收率達(dá)99％。

實(shí)施例3

將國(guó)內(nèi)某公司銅渣與還原煤、添加劑按照質(zhì)量比100：20：15進(jìn)行混合，其中，銅渣中TFe含45wt％，Cu含0.55wt％，得到混合物料；接著將上述混合物料直接進(jìn)行還原-磨礦磁選處理，得到含銅0.8wt％，含鐵95wt％的含銅鐵粉；然后將含銅鐵粉送至細(xì)磨裝置進(jìn)行細(xì)磨處理，得到粒徑小于74微米的含銅細(xì)鐵粉；接著將上述含銅細(xì)鐵粉、氨水和二氧化碳送至攪拌浸出槽內(nèi)進(jìn)行氨浸反應(yīng)，氨浸條件為：氨水質(zhì)量濃度為6％，二氧化碳質(zhì)量濃度(以(NH₄)₂CO₃計(jì))為5％，液固比為3:1，氨浸溫度為50攝氏度，時(shí)間為30min，反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，得到鐵粉和含銅氨浸液，鐵粉中TFe含94wt％，Cu含0.03wt％，鐵粉可以作為優(yōu)質(zhì)碳素鋼的煉鋼原料，含銅氨浸液中銅主要以Cu₂(NH₃)₄CO₃形式存在；然后將上述含銅氨浸液與空氣送至蒸餾塔進(jìn)行蒸餾處理，得到二氧化碳、氨氣和氧化銅，氧化銅的品位為99％；最后將所得的氨氣經(jīng)水吸收裝置制得氨水，與蒸餾塔所得的二氧化碳一起返回至攪拌浸出槽中作為原材料使用，整個(gè)工藝銅的回收率達(dá)99.5％。

實(shí)施例4

將國(guó)內(nèi)某公司鎳渣與還原煤、添加劑按照質(zhì)量比100：30：10進(jìn)行混合，其中，銅渣中TFe含40wt％，Cu含0.85wt％，得到混合物料；接著將上述混合物料直接進(jìn)行還原-磨礦磁選處理，得到含銅1.0wt％，含鐵93.5wt％的含銅鐵粉；然后將含銅鐵粉送至細(xì)磨裝置進(jìn)行細(xì)磨處理，得到粒徑小于74微米的含銅細(xì)鐵粉；接著將上述含銅細(xì)鐵粉、氨水和二氧化碳送至攪拌浸出槽內(nèi)進(jìn)行氨浸反應(yīng)，氨浸條件為：氨水質(zhì)量濃度為10％，二氧化碳質(zhì)量濃度(以(NH₄)₂CO₃計(jì))為6％，液固比為1:1，氨浸溫度為50攝氏度，時(shí)間為10min，反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，得到鐵粉和含銅氨浸液，鐵粉中TFe含96wt％，Cu含0.01wt％，鐵粉可以作為優(yōu)質(zhì)碳素鋼的煉鋼原料，含銅氨浸液中銅主要以Cu₂(NH₃)₄CO₃形式存在；然后將上述含銅氨浸液與空氣送至蒸餾塔進(jìn)行蒸餾處理，得到二氧化碳、氨氣和氧化銅，氧化銅的品位為99.5％；最后將所得的氨氣經(jīng)水吸收裝置制得氨水，與蒸餾塔所得的二氧化碳一起返回至攪拌浸出槽中作為原材料使用，整個(gè)工藝銅的回收率達(dá)99.7％。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。