通过物理和化学分离技术从包括铜、锌和铅的有色金属的冶炼过程中排放的有色金属废渣中分离和回收铁的方法

摘要

本发明涉及从诸如铜、锌和铅等的有色金属的精炼过程中产生的非金属废渣中富集和单独地回收铁的方法，更特别地涉及从诸如铜、锌和铅等的有色金属的精炼过程中产生的非金属废渣中富集和单独地回收铁的方法：包括将还原剂和反应催化剂添加到非金属废渣中；通过固体还原反应将非金属废渣中结合到氧化铝(Al₂O₃)、石灰石(CaO)、氧化镁(MgO)、二氧化硅(SiO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)和氧化铅(PbO)等上的非晶态铁氧化物转化为还原铁(Fe)和碳化铁(Fe₂C)的结晶结构体；将所得结晶结构体压碎，以便将固体还原反应中产生的还原铁和碳化铁团体分离；通过湿法磁选和干法磁选根据粒度单独地回收有色金属(如铜、锌和铅)总含量为1％或更小的铁精矿形式的铁(为磁铁)。根据本发明通过物理化学筛选法从诸如铜、锌和铅等的有色金属的精炼过程中排放的非金属废渣中单独地回收铁的方法包括如下步骤：将非金属废渣压碎；将压碎的废渣与还原剂和反应催化剂混合，使该混合物进行固体还原反应，由此将非金属废渣中结合到氧化铝(Al₂O₃)、石灰石(CaO)、氧化镁(MgO)、二氧化硅(SiO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)和氧化铅(PbO)等上的非晶态铁氧化物转化为还原铁(Fe)和碳化铁(Fe₂C)的结晶结构体；将所得产物压碎，以便将固体还原反应中产生的还原铁和碳化铁团体分离；通过湿法磁选和干法磁选单独地回收铁精矿形式的铁(为磁铁)。此外，本发明的技术涉及通过固体还原反应中的还原挥发回收非金属废渣中所含的锌，以及能够使含有小量铁且不会导致环境问题的非磁性残余物制成水泥材料(cement material)的资源。根据本发明，从诸如铜、锌和铅等的有色金属的精炼过程中排放的非金属废渣(工业废料)在铁熔点的温度或更低的温度下进行固体还原反应，由此将非金属废渣中结合到氧化铝(Al₂O₃)、石灰石(CaO)、氧化镁(MgO)、二氧化硅(SiO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)和氧化铅(PbO)等上的非晶态铁氧化物转化为还原铁(Fe)和碳化铁(Fe₂C)的结晶结构体，并将该结晶结构体压碎。然后，将固体还原反应中产生的还原铁和碳化铁与诸如氧化铝(Al₂O₃)、石灰石(CaO)、氧化镁(MgO)、二氧化硅(SiO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)和氧化铅(PbO)的组分团体分离，通过湿法磁选和干法磁选单独地回收有色金属(如铜、锌和铅)总含量为1％或更小的铁精矿形式的铁(为磁铁)。目前，非金属废渣含有非常大量的铁(35-45重量％)。然而，废渣还含有总含量为4重量％以上的有色金属(如铜、锌和铅)，这会导致钢的热脆性劣化。这样，未被用作钢材料的非金属废渣可用作钢材料，鉴于资源贫乏的国家的本土现状，使得非金属废渣可以用作完全依赖进口的铁矿石的替代品。

主权项

通过物理和化学分离方法从包括铜、锌和铅的有色金属的冶炼过程中排放的有色金属废渣中分离和回收铁的方法，所述方法包括以下步骤： (a)将所述有色金属废渣压碎； (b)将步骤(a)中压碎的有色金属废渣与作为还原剂的碳和作为反应催化剂的碳酸钙(CaCO₃)混合，并使所述混合物进行还原反应，由此将所述有色金属废渣中结合到氧化铝(Al₂O₃)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、二氧化硅(SiO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)和氧化铅(PbO)上的非晶态铁氧化物转化为结晶的还原铁(Fe)和碳化铁(Fe₂C)； (c)将获自步骤(b)的材料压碎以便将步骤(b)中获得的还原铁和碳化铁团体分离； (d)根据粒径将步骤(c)中获得的压碎的材料分离为各种级分；和 (e)使步骤(d)中获得的各级分进行湿法磁选和干法磁选，以便从各级分中分离磁性铁精矿，并合并所述磁性铁精矿。