技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金和工業(yè)固廢、廢氣等資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用富SO 2煙氣與石膏固廢協(xié)同貧化冶煉渣的方法。

背景技術(shù)

目前，冶金行業(yè)每生產(chǎn)1t銅鈷鎳金屬，即會(huì)產(chǎn)生大概2— 3t爐渣。這種冶煉渣不可避免的會(huì)熔解或夾雜一定量的銅鈷鎳等有價(jià)金屬，同時(shí)也會(huì)含有鉛鋅砷等毒害元素，目前我國(guó)已將其列入危廢名錄。隨著現(xiàn)代富氧強(qiáng)化冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的城市礦產(chǎn)等二次資源(廢舊電路板、鋰電池等)在銅鈷鎳冶煉過(guò)程協(xié)同處置，使得爐渣中損失的有價(jià)金屬種類(lèi)及含量均大幅提高，從經(jīng)濟(jì)及環(huán)保角度，此類(lèi)冶煉渣必須經(jīng)資源化回收和無(wú)害化處置，以上市前期經(jīng)濟(jì)及環(huán)保效益最大化。

SO 2是直接導(dǎo)致全球酸雨和能見(jiàn)度下降、破壞陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)、嚴(yán)重影響人類(lèi)健康的主要環(huán)境污染物之一。銅鈷鎳硫化礦氧化造锍熔煉階段產(chǎn)出的煙氣中SO 2濃度一般在10～40％左右，一般經(jīng)余熱回收、除塵后進(jìn)制酸工序，從SO 2轉(zhuǎn)化為H 2SO 4，但不可避免地在某環(huán)節(jié)溢出，造成環(huán)境污染，而目前硫酸行業(yè)產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩，H 2SO 4價(jià)格低廉，虧本處理時(shí)有發(fā)生，亟需SO 2資源化回收利用新途徑。

此外，石膏固廢是指工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的以硫酸鈣(主要為二水硫酸鈣)為主要成分的副產(chǎn)品或廢渣，主要包括脫硫石膏、磷石膏、檸檬酸石膏、氟石膏、鹽石膏、味精石膏、銅石膏、鈦石膏等，其中，脫硫石膏和磷石膏的約占總量的85％，截止2020年，我國(guó)僅磷石膏噸存量即達(dá)2.96億噸。當(dāng)前石膏固廢利用主要有兩個(gè)途徑：用作水泥緩(調(diào))凝劑或生產(chǎn)石膏建材制品，但由于工業(yè)副產(chǎn)石膏固廢品質(zhì)不穩(wěn)定，加之我國(guó)天然石膏資源豐富且開(kāi)采成本較低，使得我國(guó)石膏固廢綜合利用率較低，缺乏行之有效的石膏固廢高效綜合利用途徑，大量堆存造成了土地資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，也對(duì)周邊生態(tài)造成了嚴(yán)重的環(huán)境威脅。

銅鈷鎳冶煉渣中的有價(jià)金屬主要有兩種損失形式：顆粒的機(jī)械夾雜(硫化物)和在硅酸鹽和磁性鐵化合物中的化學(xué)熔解(氧化物晶格取代)。目前工業(yè)上主要采用緩冷-選礦法、還原熔煉法和還原硫化熔煉法。

如：公開(kāi)號(hào)為CN111979423B的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利中，將石膏固廢和焦炭用于渣緩冷-浮選工藝，以促進(jìn)銅锍顆粒聚集長(zhǎng)大，利于浮選回收。但該方法渣緩冷速度慢、效率低，渣潛熱得不到利用，緩冷渣破碎—細(xì)磨—浮選流程較長(zhǎng)，且磨礦成本高，浮選廢水處置難度大。

除此之外，在申請(qǐng)人的前期專(zhuān)利中，雖然公開(kāi)號(hào)為CN104404259B的中國(guó)專(zhuān)利中公開(kāi)了以石膏固廢和焦炭為溶劑的銅鈷渣還原造锍貧化方法，但該方法需額外以N 2為載體向爐渣內(nèi)噴吹溶劑；而且，在此過(guò)程中，N 2不參與反應(yīng)，還會(huì)帶走大量熱量。因此，該貧化方法至少具有如下缺陷：耗能高、煙氣排出量大，對(duì)還原劑的需求量也較高。

鑒于此，有必要提供一種利用富SO 2煙氣與石膏固廢協(xié)同貧化冶煉渣的方法，以解決或至少緩解上述技術(shù)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的冶煉過(guò)程效率低、能耗大、還原劑需求量大、石膏固廢以及SO 2得不到有效利用等技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種利用富SO 2煙氣與石膏固廢協(xié)同貧化冶煉渣的方法。與此同時(shí)，本發(fā)明實(shí)際上相當(dāng)于還提供了一種處理富SO 2煙氣以及石膏固廢方法。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用富SO 2煙氣與石膏固廢協(xié)同貧化冶煉渣的方法，包括以下步驟：

S1，將固態(tài)或液態(tài)的冶煉渣置于貧化爐中，然后將所述貧化爐的爐內(nèi)溫度升溫至1150～1450℃；并在升溫前或升溫后向所述貧化爐中加入碳質(zhì)還原劑和石膏固廢；

S2，在完成所述升溫后，向貧化爐中鼓入SO 2，以攪動(dòng)熔融狀態(tài)的所述冶煉渣；所述鼓入過(guò)程中，所述爐內(nèi)溫度為1150～1450℃；

S3，在完成所述鼓入的操作后，將所述貧化爐的爐內(nèi)溫度保溫1.5～4h，得金屬锍相和貧化渣相；所述保溫過(guò)程中，所述爐內(nèi)溫度為1150～1450℃。

進(jìn)一步的，所述冶煉渣包括銅硫化礦冶煉渣、鈷硫化礦冶煉渣、鎳硫化礦冶煉渣、冰銅吹煉渣、鈷冰銅吹煉渣、冰鎳吹煉渣、紅土礦還原熔煉渣和氧化銅礦還原熔煉渣中的一種或多種。

進(jìn)一步的，所述貧化爐包括電爐、反射爐、轉(zhuǎn)爐、底吹爐、頂吹爐、側(cè)吹爐以及緩冷渣包中的一種。

進(jìn)一步的，所述SO 2的來(lái)源包括：將硫化礦氧化脫硫后得到的富SO 2煙氣；

其中，所述硫化礦包括銅硫化礦、鈷硫化礦、鎳硫化礦、鉛硫化礦和鋅硫化礦中的一種或多種。

進(jìn)一步的，所述富SO 2煙氣的鼓入速度為0.2～1.2L/min，所述富SO 2煙氣的鼓入時(shí)間為50～100min，所述富SO 2煙氣中的SO 2濃度為6％～35％。

進(jìn)一步的，所述碳質(zhì)還原劑包括焦炭、粉煤和天然氣中的一種或多種；

其中，所述碳質(zhì)還原劑的總加入量為所述冶煉渣質(zhì)量的6％～25％。

進(jìn)一步地，所述石膏固廢包括脫硫石膏、磷石膏、檸檬酸石膏、氟石膏、鹽石膏、味精石膏、芒硝石膏、銅石膏和鈦石膏中的一種或多種；

其中，所述石膏固廢的總加入量為所述冶煉渣質(zhì)量的8～35％。

進(jìn)一步的，在所述升溫前向所述貧化爐中加入所述碳質(zhì)還原劑和所述石膏固廢的過(guò)程包括：將所述碳質(zhì)還原劑與所述石膏固廢混勻后同所述冶煉渣一同加入所述貧化爐。

進(jìn)一步的，在所述升溫后向所述貧化爐中加入所述碳質(zhì)還原劑和所述石膏固廢的過(guò)程包括：以SO 2為載體，向所述貧化爐中鼓入所述碳質(zhì)還原劑和所述石膏固廢。

進(jìn)一步的，所述步驟S3還包括：將所述金屬锍相送至有價(jià)金屬回收系統(tǒng)；通過(guò)所述貧化爐的放渣口排出所述貧化渣相。

本發(fā)明具體反應(yīng)原理包括：

爐內(nèi)熔融的銅鈷鎳冶煉渣經(jīng)還原—硫化強(qiáng)化反應(yīng)，銅鎳鈷冶煉渣中損失的部分氧化態(tài)有價(jià)金屬M(fèi)eO(Cu 2O、CoO、NiO、ZnO等)與煙氣內(nèi)SO 2在反應(yīng)初始階段發(fā)生硫酸化反應(yīng)生成金屬硫酸鹽[MeSO 4]：

(MeO)+SO 2(g)+0.5O 2(g)＝[MeSO 4] (1)

SO 2(g)+0.5O 2(g)＝2SO 3 (2)

(MeO)+SO 3＝[MeSO 4] (3)

同時(shí)，銅鎳鈷冶煉渣中的氧化態(tài)有價(jià)金屬(MeO)與石膏固廢中的CaSO 4也會(huì)發(fā)生一系列還原—硫化反應(yīng)生成有價(jià)金屬硫化物[MeS]：

(MeO)+CaSO 4+4C＝[MeS]+(CaO)+4CO(g) (4)

(MeO)+CaSO 4+4CO(g)＝[MeS]+(CaO)+4CO 2(g) (5)

隨著物料反應(yīng)溫度的不斷提高，硫酸鹽[MeSO 4]在還原氣氛下會(huì)繼續(xù)分解生成相應(yīng)金屬硫化物[MeS]：

[MeSO 4]+4C＝[MeS]+CO(g) (6)

[MeSO 4]+4CO(g)＝[MeS]+4CO 2(g) (7)

綜上，本發(fā)明中冶煉渣中損失的氧化態(tài)有價(jià)金屬M(fèi)eO與還原劑、石膏固廢和SO 2煙氣在貧化過(guò)程中發(fā)生的總反應(yīng)可以簡(jiǎn)要表述為：

(MeO)+0.5CaSO 4+3.5C+0.5SO 2(g)＝[MeS]+3.5CO(g)+0.5CaO (8)

(MeO)+0.5CaSO 4+3.5CO(g)+0.5SO 2(g)＝[MeS]+3.5CO 2(g)+0.5CaO (9)

銅鈷鎳冶煉渣中鐵氧化物和硅酸鹽也會(huì)被還原硫化成[FeS]，并進(jìn)一步硫化渣中金屬氧化物：

(MeO)+[FeS]＝[MeS]+(FeO) (10)

強(qiáng)還原性氣氛下，冶煉渣中金屬氧化物(MeO)也會(huì)被還原成金屬單質(zhì)進(jìn)入锍相：

(MeO)+C＝[Me]+CO(g) (11)

(MeO)+CO(g)＝[Me]+CO 2(g) (12)

與申請(qǐng)人前期專(zhuān)利(公開(kāi)號(hào)為CN104404259B)比較，本發(fā)明引入富SO 2煙氣后，爐渣貧化過(guò)程反應(yīng)原理發(fā)生變化，同時(shí)單位質(zhì)量冶煉渣中有價(jià)金屬氧化物的還原—硫化回收所需石膏固廢和碳質(zhì)還原劑(反應(yīng)(8)和(9))均較前期發(fā)明 (反應(yīng)(4)和(5))有顯著降低，節(jié)能降耗效果突出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明將銅、鈷、鎳、鉛、鋅等硫化礦氧化脫硫所得的除塵后的富SO 2煙氣引入銅鈷鎳渣貧化工藝過(guò)程，攪動(dòng)熔融冶煉渣。

一方面，可以強(qiáng)化石膏固廢(CaSO 4)與冶煉渣間的還原—硫化反應(yīng)，調(diào)控CaSO 4定向分解產(chǎn)出CaS同時(shí)，使SO 2和CaS高效協(xié)同硫化，提高銅鈷鎳冶煉渣內(nèi)有價(jià)金屬回收效率，促進(jìn)有價(jià)金屬富集回收，

另一方面，可以使煙氣內(nèi)SO 2參與硫化反應(yīng)，將SO 2轉(zhuǎn)化進(jìn)入貧化產(chǎn)物金屬锍MeS，促進(jìn)硫資源再生。

而且，本發(fā)明有效利用了硫化礦處理過(guò)程中產(chǎn)生的富SO 2煙氣，防止環(huán)境污染的同時(shí)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，提供了一種SO 2資源化回收利用新途徑，避免傳統(tǒng)酸浸處理造成的硫酸行業(yè)產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩的情況。

2、本發(fā)明中的貧化產(chǎn)物會(huì)自然沉降、分層，分別從貧化爐排出，不需再經(jīng)其他處理，即可一步獲得金屬锍和貧化渣，較傳統(tǒng)爐渣緩冷—浮選技術(shù)，流程短，效率高。

3、本發(fā)明克服了單純焦炭+石膏貧化體系N 2噴吹中的缺點(diǎn)，通過(guò)引入富 SO 2煙氣，提供硫化氣氛，可顯著降低焦炭等還原劑的碳耗(約12％)，同時(shí)取消N 2噴吹，降低了能耗(約20％)，減少了煙氣量的排放，其中，貧化后煙氣(含CO/CO 2/SO 2)可在密閉環(huán)境下得到高效處置。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明利用富SO 2煙氣與石膏固廢協(xié)同貧化冶煉渣的方法的流程示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例4中銅鈷鎳冶煉渣貧化后得到的金屬锍相和貧化渣冷卻后的實(shí)物圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式。基于本發(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

并且，本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

當(dāng)實(shí)施例給出數(shù)值范圍時(shí)，應(yīng)理解，除非本發(fā)明另有說(shuō)明，每個(gè)數(shù)值范圍的兩個(gè)端點(diǎn)以及兩個(gè)端點(diǎn)之間任何一個(gè)數(shù)值均可選用。除非另外定義，本發(fā)明中使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的掌握及本發(fā)明的記載，還可以使用與本發(fā)明實(shí)施例中所述的方法、設(shè)備、材料相似或等同的現(xiàn)有技術(shù)的任何方法、設(shè)備和材料來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種利用富SO 2煙氣與石膏固廢協(xié)同貧化冶煉渣的方法，包括步驟：

S1，將固態(tài)或液態(tài)的冶煉渣置于貧化爐中，然后將所述貧化爐的爐內(nèi)溫度升溫至1150～1450℃；并在升溫前或升溫后向所述貧化爐中加入碳質(zhì)還原劑和石膏固廢。

可以理解的是，本發(fā)明可以通過(guò)調(diào)節(jié)并設(shè)置貧化爐控溫程序，升溫并將溫度控制在在1150～1450℃范圍內(nèi)，進(jìn)而保證爐內(nèi)熔體處于熔融狀態(tài)以及反應(yīng)能夠高效、充分地進(jìn)行；

優(yōu)選的是，所述冶煉渣包括銅硫化礦冶煉渣、鈷硫化礦冶煉渣、鎳硫化礦冶煉渣、冰銅吹煉渣、鈷冰銅吹煉渣、冰鎳吹煉渣、紅土礦還原熔煉渣和氧化銅礦還原熔煉渣中的一種或多種。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，所述冶煉渣包含銅、鈷、鎳三種有價(jià)金屬中一種或多種。

優(yōu)選的是，所述貧化爐用于貧化所述冶煉渣，其可以包括電爐、反射爐、轉(zhuǎn)爐、底吹爐、頂吹爐、側(cè)吹爐以及緩冷渣包中的一種。

優(yōu)選的是，所述還原劑包括焦炭、粉煤和天然氣中的一種或多種；所述碳質(zhì)還原劑的總加入量為所述冶煉渣質(zhì)量的6～25％。

優(yōu)選的是，所述石膏固廢包括脫硫石膏、磷石膏、檸檬酸石膏、氟石膏、鹽石膏、味精石膏、芒硝石膏、銅石膏和鈦石膏中的一種或多種；所述石膏固廢的總加入量為所述銅鈷鎳冶煉渣質(zhì)量的8～35％。

優(yōu)選的是，在所述升溫前向所述貧化爐中加入所述碳質(zhì)還原劑和所述石膏固廢的過(guò)程包括：將所述碳質(zhì)還原劑與所述石膏固廢混勻后同固態(tài)或液態(tài)爐渣一同加入貧化爐。

當(dāng)然，也可以先向貧化爐中加入固態(tài)或者液態(tài)冶煉渣，然后再往貧化爐中按比例投入壓團(tuán)、制粒后的碳質(zhì)還原劑和石膏固廢。

可以理解的是，在實(shí)驗(yàn)室冶煉過(guò)程中，可以將冶煉渣以及石膏固廢、還原劑先裝入坩堝，再將所述坩堝置入半工業(yè)化貧化爐中處理，主要作用在于：一方面，坩堝材質(zhì)耐高溫、力學(xué)性能穩(wěn)定，可以在高溫冶煉過(guò)程中保護(hù)爐體，增長(zhǎng)爐體使用壽命；另一方面，使用坩堝有利于爐中樣品取放，方便實(shí)時(shí)檢測(cè)。

還可以理解的是，一般情況下，投入所述固態(tài)或液態(tài)爐渣以及壓團(tuán)、制粒后的所述還原劑以及所述石膏固廢后，再升溫至1150～1450℃，待溫度恒定后，向貧化爐中鼓入富SO 2煙氣，具體詳見(jiàn)步驟S2中說(shuō)明。

S2，在完成所述升溫后，向貧化爐中鼓入SO 2，以攪動(dòng)熔融狀態(tài)的所述銅鈷鎳冶煉渣；所述鼓入過(guò)程中，所述爐內(nèi)溫度為1150～1450℃。

優(yōu)選的是，所述SO 2的來(lái)源包括：將硫化礦氧化脫硫后得到的富SO 2煙氣。

其中，所述硫化礦包括銅硫化礦、鈷硫化礦、鎳硫化礦、鉛硫化礦和鋅硫化礦中的一種或多種。

優(yōu)選的是，所述富SO 2煙氣的鼓入速度為0.2～1.2L/min，所述富SO 2煙氣的鼓入時(shí)間為50～100min，所述富SO 2煙氣中的SO 2濃度為6％～35％。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，本申請(qǐng)實(shí)施例3、4、5、6中鼓入不同比例 N 2、O 2和SO 2中的一種或多種主要是為了模擬實(shí)際工況下煙氣內(nèi)SO 2實(shí)際組成及濃度，即，實(shí)際富SO 2煙氣主要為N 2-SO 2混合物或N 2-O 2-SO 2混合物，其中，所述氧氣可促進(jìn)貧化過(guò)程中還原劑燃燒產(chǎn)生CO還原氣體，有利于還原反應(yīng)進(jìn)行。

作為本發(fā)明的另一加料方式，在所述升溫后向所述貧化爐中加入所述碳質(zhì)還原劑和所述石膏固廢的過(guò)程還可以包括：以富SO 2煙氣為載體，向所述貧化爐內(nèi)冶煉渣中鼓入所述碳質(zhì)還原劑和所述石膏固廢。

在所述鼓入的過(guò)程中，將所述碳質(zhì)還原劑和所述石膏固廢以所述富SO 2煙氣為載體噴吹入所述貧化爐中，可以增大攪動(dòng)幅度，加大三者與所述冶煉渣的接觸面積，強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程。

需明確的是，無(wú)論是升溫前加入碳質(zhì)還原劑和石膏固廢，然后在升溫后鼓入SO 2；還是升溫后從鼓風(fēng)口同時(shí)鼓入SO 2和碳質(zhì)還原劑、石膏固廢，所述SO 2都能夠強(qiáng)烈攪動(dòng)爐內(nèi)熔體，從而以所述SO 2、所述碳質(zhì)還原劑和所述石膏固廢攪動(dòng)熔融狀態(tài)的所述冶煉渣，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)傳質(zhì)、傳熱，提高反應(yīng)效率的目的。

另外，在鼓入所述碳質(zhì)還原劑和所述石膏固廢之前，可以將所述碳質(zhì)還原劑和所述石膏固廢進(jìn)行200～900℃的預(yù)熱處理。

需要理解的是，預(yù)熱處理僅僅是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，可以對(duì)所述碳質(zhì)還原劑和所述石膏固廢進(jìn)行混合預(yù)熱處理，也可以不進(jìn)行預(yù)熱處理，而是直接將冷料按預(yù)設(shè)比例混勻后以SO 2為載體從鼓風(fēng)口鼓入貧化爐中。

S3，在完成所述鼓入的操作后，將所述貧化爐的爐內(nèi)溫度保溫1.5～4h，得金屬锍相和貧化渣相；所述保溫過(guò)程中，所述爐內(nèi)溫度為1150～1450℃。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，爐內(nèi)反應(yīng)后的熔融態(tài)冶煉渣，大部分生成并轉(zhuǎn)化為銅鈷鎳硫化物，少量被還原為合金，二者在熔渣內(nèi)不斷聚集、沉降，最終形成金屬锍相，匯聚在貧化爐底，與貧化渣相分離，其中，所述金屬锍相主要包括硫化鐵、硫化銅、硫化鎳和硫化鈷，所述貧化渣相主要包括鐵橄欖石、鐵鈣輝石和硅灰石。

優(yōu)選的是，所述步驟S3還包括：將所述金屬锍相送至有價(jià)金屬回收系統(tǒng)；通過(guò)所述貧化爐的放渣口排出所述貧化渣相，所述貧化渣相可用作建材或路基原料。

可以理解的是，所述金屬锍相可以通過(guò)虹吸口放出；具體過(guò)程為：完成保溫、靜置操作后，從虹吸口排出分離完畢后的下層金屬锍相，再?gòu)呐旁谂懦錾蠈迂毣?，其中，所述貧化渣相以及所述金屬锍相在排出時(shí)均為熔融態(tài)。

具體地，所述有價(jià)金屬回收系統(tǒng)可以為火法吹煉系統(tǒng)，通過(guò)將所述金屬锍相送入火法吹煉系統(tǒng)進(jìn)行冶煉，用噴槍將高壓、高速的工業(yè)純氧或空氣噴吹熔體，使雜質(zhì)氧化成浮渣和氣體(如二氧化硫)分離或逸出，而獲得較純的有價(jià)金屬，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)回收有價(jià)金屬的目的；所述金屬锍相也可以通過(guò)濕法浸出系統(tǒng)進(jìn)一步回收有價(jià)金屬。

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步理解，現(xiàn)舉例說(shuō)明：

實(shí)施例1

取國(guó)內(nèi)某廠冰銅吹煉渣，其組成(wt％)為：Cu 4.05、Fe 39.03、Pb 0.33、Zn 2.80、As 0.31、SiO 2 21.65、CaO 2.56、Ag 10.58g/t，Au 5.15g/t，記為冶煉渣 A；

取國(guó)內(nèi)某廠脫硫石膏固廢，其中，所述脫硫石膏固廢中CaSO 4·2H 2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于95％，記為石膏固廢A；

取國(guó)內(nèi)某煉鐵廠冶金焦炭，其組成(wt％)為：固定碳84.25、揮發(fā)分4.89、灰分10.86；其中，揮發(fā)分中硫、氮元素組成(wt％)為：S 1.59、N 0.79，記為還原劑A。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種利用富SO 2煙氣與石膏固廢協(xié)同貧化冶煉渣的方法進(jìn)行下述操作，具體為：

以500g冶煉渣A為基準(zhǔn)，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的石膏固廢A與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 8％的還原劑A(均為相對(duì)冶煉渣A的質(zhì)量分?jǐn)?shù))混勻壓團(tuán)、制粒，然后與500g 冶煉渣A混合裝入坩堝內(nèi)；再將坩堝置于貧化爐內(nèi)，升溫并恒定至1350℃后，向坩堝內(nèi)的熔體中鼓入0.2L/min的SO 2氣體1h，再保溫靜置1.5h，即得金屬锍相和貧化渣相。

經(jīng)測(cè)定和計(jì)算：本實(shí)施例的金屬锍相中，銅、鉛、鋅、金、銀回收率分別可達(dá)95.1％、89.4％、78.5％、99.2％和98.8％。

實(shí)施例2

取國(guó)內(nèi)某銅硫化礦冶煉渣，化學(xué)組成(wt％)為：Cu 1.7、Co 0.15、Ni 0.08、 Fe35.45、SiO 2 32.56、CaO 3.56、Al 2O 3 4.12、Ag 11.92g/t，Au 27.73g/t，記為冶煉渣B；

取國(guó)內(nèi)某化工廠磷石膏，其中，所述磷石膏(干基)中CaSO 4·2H 2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于96％，記為石膏固廢B；

取國(guó)內(nèi)某煉鐵廠冶金焦炭，其化學(xué)組成(wt％)為：固定碳87.45、揮發(fā)分4.89、灰分7.66；其中，揮發(fā)分中硫、氮元素的組成(wt％)為：S 0.95、N 0.56，記為還原劑B。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種利用富SO 2煙氣與石膏固廢協(xié)同貧化冶煉渣的方法進(jìn)行下述操作，具體為：

以500g冶煉渣B為基準(zhǔn)，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12％的石膏固廢B與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10％的還原劑B(均為相對(duì)冶煉渣B的質(zhì)量分?jǐn)?shù))混勻壓團(tuán)、制粒，然后與500g 冶煉渣B混合裝入坩堝內(nèi)；再將坩堝置于貧化爐內(nèi)，將貧化爐升溫并恒定至 1250℃后，向坩堝內(nèi)的熔體內(nèi)鼓入0.3L/min的SO 2氣體50min，再保溫靜置2 h，即得金屬锍相和貧化渣相。

經(jīng)測(cè)定和計(jì)算：本實(shí)施例的金屬锍相中，銅、鈷、鎳、金、銀回收率分別可達(dá)93.14％、92.21％、89.45％、98.5％和97.4％。

實(shí)施例3

取國(guó)內(nèi)某鈷冰銅吹煉渣，化學(xué)組成(wt％)為：Cu 5.32，Co 1.45，Ni 1.09， Fe47.56，S 0.34，SiO 2 27.23，CaO 2.56，Au 184g/t，Ag 289g/t。記為冶煉渣 C；

取國(guó)內(nèi)某廠鈦石膏，其化學(xué)組成(wt％)為：CaO 35.2，SO 3 38.4，F(xiàn)e 2O 3 12.4， SiO 24.5，TiO 2 2.59，記為石膏固廢C；

取國(guó)內(nèi)某煉鐵廠粉煤，其化學(xué)組成(wt％)為：固定碳78.25；其中，粉煤中氫、硫、氮元素組成(wt％)為：H 6.12，S 2.45，N 0.56，記為還原劑C。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種利用富SO 2煙氣與石膏固廢協(xié)同貧化冶煉渣的方法進(jìn)行下述操作，具體為：

以500g冶煉渣C為基準(zhǔn)，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23％的石膏固廢C與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 16％的還原劑C(均為相對(duì)冶煉渣C的質(zhì)量分?jǐn)?shù))混勻，再與500g冶煉渣C 混勻置于坩堝內(nèi)，將坩堝置于貧化爐內(nèi)升溫并恒定至1200℃后，向坩堝內(nèi)的熔體中鼓入0.8L/min的N 2-SO 2(N 2:SO 2為0.6:0.2L，以模擬富SO 2煙氣內(nèi)SO 2濃度為25％)混合氣體80min，再保溫靜置2.5h，即得金屬锍相和貧化渣相。

經(jīng)測(cè)定和計(jì)算，本實(shí)施例的金屬锍相中，銅、鈷、鎳、金、銀回收率分別可達(dá)90.45％、91.34％、87.56％、98.5％和96.8％。

實(shí)施例4

將冶煉渣A、B、C按1:1:1的質(zhì)量比混合，得混合冶煉渣；將石膏固廢B、 C按1:1的質(zhì)量比混合，得混合石膏固廢；將還原劑A、B按1:1的質(zhì)量比混合，得混合還原劑；

根據(jù)本發(fā)明提供的一種利用富SO 2煙氣與石膏固廢協(xié)同貧化冶煉渣的方法進(jìn)行下述操作，具體為：

以600g混合冶煉渣為基準(zhǔn)，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28％的混合石膏固廢和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的混合還原劑(均為相對(duì)混合冶煉渣的質(zhì)量分?jǐn)?shù))混勻，再與600g 混合冶煉渣混勻置于坩堝內(nèi)；坩堝放入貧化爐內(nèi)升溫并恒定至1400℃后，向坩堝內(nèi)的熔體中鼓入1L/min的N 2-SO 2(N 2:SO 2為0.9:0.1L，以模擬富SO 2煙氣內(nèi)SO 2濃度為10％)混合氣體90min，再保溫靜置3h，即得金屬锍相和貧化渣相；其中，冷卻后的金屬锍和貧化渣如圖2所示。

經(jīng)測(cè)定和計(jì)算，本實(shí)施例的金屬锍相中，銅、鈷、鎳、金、銀回收率分別可達(dá)93.94％、93.57％、90.15％、97.5％和98.8％。

實(shí)施例5

將冶煉渣A、C按1:1質(zhì)量比混合，得混合冶煉渣；同時(shí)將石膏固廢A、C 按照質(zhì)量比1:1混合，得混合石膏固廢；將還原劑A、C質(zhì)量比1:1混合，得混合還原劑；

根據(jù)本發(fā)明一種利用富SO 2煙氣與石膏固廢協(xié)同貧化冶煉渣的方法，進(jìn)行下述操作，具體為：

向坩堝內(nèi)中投入所述混合冶煉渣500g，并將貧化爐升溫并恒定至1150℃，再以1.2L/min的N 2-SO 2(N 2:SO 2為1.0:0.2L，以模擬富SO 2煙氣內(nèi)SO 2濃度為16.7％)混合氣體為載體向冶煉渣熔體中鼓入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的混合石膏固廢和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18％(均為相對(duì)所述混合冶煉渣的質(zhì)量分?jǐn)?shù))混合還原劑，鼓氣時(shí)間100min，再保溫靜置2.5h，即得金屬锍相和貧化渣相。

經(jīng)測(cè)定和計(jì)算，銅、鈷、鎳、金、銀回收率分別可達(dá)92.45％、92.85％、91.56％、96.42％和97.87％。

實(shí)施例6

將冶煉渣B、C按1:1質(zhì)量比混合，得混合冶煉渣；同時(shí)將石膏固廢B、C 按照質(zhì)量比1:1混合，得混合石膏固廢；將還原劑A、B質(zhì)量比1:1混合，得混合還原劑；

根據(jù)本發(fā)明一種利用富SO 2煙氣與石膏固廢協(xié)同貧化冶煉渣的方法，進(jìn)行下述操作，具體為：

向坩堝中投入所述混合冶煉渣500g，并將貧化爐升溫并恒定至1250℃，再以1.1L/min的N 2-O 2-SO 2(N 2:O 2:SO 2為0.25:0.5:0.35L，以模擬富SO 2煙氣內(nèi)SO 2濃度為31.8％)混合氣體為載體向井式爐坩堝內(nèi)熔體中鼓入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10％的混合石膏固廢和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14％(均為相對(duì)所述混合冶煉渣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 混合還原劑，鼓氣時(shí)間70min，再保溫靜置1.5h，即得金屬锍相和貧化渣相。

經(jīng)測(cè)定和計(jì)算，銅、鈷、鎳、金、銀回收率分別可達(dá)91.58％、93.47％、 92.63％、95.75％和96.52％。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案中，以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思下，利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍。