謙比希富鈷銅轉(zhuǎn)爐渣中有價(jià)金屬的提取研究.pdf

1、在硫化銅精礦的火法冶煉過程中，伴生的有價(jià)金屬鈷通常被富集在轉(zhuǎn)爐渣中，需進(jìn)一步處理實(shí)現(xiàn)銅、鈷的回收。本文以贊比亞謙比希銅冶煉廠富鈷銅轉(zhuǎn)爐渣為原料，分析其化學(xué)組成和物相結(jié)構(gòu)，對直接還原熔煉和預(yù)分離銅-還原熔煉制備Cu-Co-Fe合金提取有價(jià)金屬銅、鈷的工藝過程進(jìn)行了研究。
　　經(jīng)化學(xué)成分分析，轉(zhuǎn)爐渣原料中含Cu26.100wt％、Co0.516wt％、Fe31.500wt％和SiO222.740wt％。X-射線衍射(XRD)分析結(jié)果表

2、明，其主要物相為磁鐵礦(Fe3O4)、金屬銅和二氧化硅，并伴有少量的鐵橄欖石(Fe2SiO4)。原料為過吹條件下獲得的轉(zhuǎn)爐渣，因而渣中銅和四氧化三鐵含量較高。
　　(1)直接還原熔煉
　　以焦炭和粉煤為還原劑，實(shí)驗(yàn)考查了還原劑用量、渣型改善劑CaO用量、熔煉溫度和保溫時(shí)間對銅、鈷回收率和鈷的富集率的影響，測定了熔渣的黏度-溫度曲線，并采用XRD、金相顯微鏡(MM)、掃描電鏡(SEM)和電子能譜(EDS)對還原熔煉渣和合金進(jìn)行

3、了表征。在渣型改善劑CaO加入量為5％、熔煉溫度1350℃和保溫2.5h的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)還原劑焦炭加入量為7.0％時(shí)，銅、鈷的回收率分別達(dá)到了93.32％和90.45％，合金中的含量分別達(dá)到了64.370％和1.640％;當(dāng)還原劑粉煤加入量為10.0％時(shí)，銅、鈷回收率分別達(dá)到了92.58％和91.02％;合金中的含量分別達(dá)到了65.880％和1.670％。
　　(2)預(yù)貧化分離回收銅
　　通過添加適量的還原劑和硫化劑，將

4、轉(zhuǎn)爐渣中的Fe3O4還原，降低熔渣黏度和改善分層性能，以實(shí)現(xiàn)銅的分離回收。實(shí)驗(yàn)考查了還原劑用量、硫化劑用量、保溫時(shí)間、熔煉溫度等條件對預(yù)分離銅的影響，測定了相應(yīng)條件下轉(zhuǎn)爐渣的黏度-溫度曲線，并采用XRD、MM、SEM和EDS對貧化渣、合金和銅锍的物相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。當(dāng)焦炭用量為1.0％或粉煤用量為2.5％時(shí)，渣中銅的貧化率分別達(dá)到了91.59％和90.54％，渣中鈷的回收率分別達(dá)到了90.02％和97.32％。
　　(3)預(yù)貧化渣

5、的還原熔煉
　　以焦炭和煤為還原劑，對貧化渣進(jìn)行還原熔煉。考查了還原劑用量、渣型改善劑CaO用量、熔煉溫度和保溫時(shí)間對鈷的富集率和銅、鈷回收率的影響，并采用XRD、金相顯微鏡(MM)、掃描電鏡(SEM)和電子能譜(EDS)對還原熔煉渣和合金產(chǎn)物進(jìn)行了表征。在CaO用量6％、熔煉溫度1500℃和保溫1.0h的優(yōu)化條件下，當(dāng)焦炭用量為4.0％時(shí)，銅和鈷的回收率分別達(dá)到82.55％和92.83％，合金中的含量分別為7.340％和3.46