铜冶炼废渣脱硅工艺研究
2021-09-09孙双双仲剑初王洪志
无机盐工业 2021年9期
关键词:质量
孙双双,仲剑初,王洪志
(1.大连理工大学精细化工国家重点实验室,辽宁 大连 116024;2.辽宁省硼镁特种功能材料制备与应用技术工程实验室)
中国的铜渣主要是火法冶炼铜矿产生的。铜冶炼工业的发展越来越快,铜渣的产生量每年都在增长。据估计,每生产1 t铜将产生2.0~3.0 t铜渣,中国每年约产生2 000万t铜渣。铜渣中铁质量分数在40%左右,因此从固废减量和资源高效利用的角度考虑,铜渣中铁资源的回收利用具有重大意义[1]。自20世纪60年代铜渣的利用开始受到关注:第一,铜渣中的铁品位较高,可以回收用于炼铁;第二,对铜渣进行化学物理改性处理,激发其活性,可以制备功能材料,比如铜渣混凝土、铜渣水泥等[2-3]。铜渣主要由铁、硅、锌等元素组成。铜渣中的硅一部分以铁橄榄石(Fe2SiO4)的形式存在,少部分以SiO2的形式存在。铜渣用于炼铁时硅属于有害物质,不论是配矿还是直接入炉,都会对高炉生产造成不利影响[4]。工业矿渣的脱硅主要采用化学法,化学方法又可分为湿浸 法[5]、焙 烧 法[6-8]。铜渣湿浸工艺主要是通过溶液中H+的作用破坏硅酸铁的晶格结构,使铁与硅分开[5]。焙烧工艺主要采用钠化剂进行焙烧(主要的钠化剂为NaOH、Na2CO3、NaCl等[6-8]),在一定焙烧温度下使硅转化为可溶于水的硅酸钠,再通过水浸、过滤、干燥得到脱硅后的回收矿物。而铜渣的钠化焙烧脱硅未见报道。
采用湿法酸浸除硅时,铁橄榄石(Fe2SiO4)会与H+反应溶于酸中,再回收铁。此反应需要在热酸中进行,流程长,会造成一定程度的排放污染[5]。……
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