本發(fā)明屬于礦山冶化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前投資一個(gè)10萬(wàn)噸銅/年的硫化銅火法銅冶煉廠大約需要投資12-15億人民幣，投資巨大，不但大幅度增加了工廠的成本，也增加了工廠的投資成本；現(xiàn)有的硫化銅火法銅冶煉廠由于必須產(chǎn)出二氧化硫，所以，制取硫酸是必要的工藝，但是，在很多地區(qū)硫酸難以銷(xiāo)售、儲(chǔ)存以及運(yùn)輸，因此，成為困擾硫化銅冶煉廠選址的一個(gè)難題；現(xiàn)有的硫化銅火法銅冶煉廠由于采用造渣工藝，冶煉渣帶走了大量的有價(jià)元素，從而損失了很大的收益，同時(shí)，冶煉渣的處理也是一個(gè)難題；環(huán)保問(wèn)題也是困擾現(xiàn)有的硫化銅火法銅冶煉廠的重要問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝。

本發(fā)明的另一目的是提供一種硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝，該工藝包括以下步驟：

(1)在非氧化氣氛下對(duì)硫化銅進(jìn)行脫硫焙燒處理，以得到含有硫化亞銅和硫化亞鐵的脫硫燒渣，以及粗硫；所述非氧化氣氛為非氧化氣體形成的保護(hù)環(huán)境，或者為負(fù)壓環(huán)境；

(2)對(duì)所述脫硫燒渣進(jìn)行濕法氧化處理，使硫化亞鐵轉(zhuǎn)化為氧化鐵和單質(zhì)硫，以得到含有硫化亞銅、氧化鐵和單質(zhì)硫的第一混合物料；

(3)對(duì)所述第一混合物料進(jìn)行提取單質(zhì)硫處理，以得到含有硫化亞銅、氧化鐵的第二混合物料；

(4)對(duì)所述第二混合物料進(jìn)行氯化焙燒處理，得到煙氣和氯化燒渣，并對(duì)煙氣進(jìn)行進(jìn)一步處理，以制備金屬銅或銅化合物。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，所述銅化合物為氯化銅或氧化銅；所述金屬銅為陰極銅。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在上述步驟(1)中，所述脫硫焙燒處理的條件為500-1200℃下焙燒10-150分鐘；優(yōu)選為650-700℃下焙燒90-120分鐘。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在上述步驟(1)中，所述非氧化氣體可以選自本領(lǐng)域中常用的非氧化氣，既可以是單一氣體，也可以為幾種氣體形成的混合氣。在本發(fā)明提供的優(yōu)選實(shí)施方式中，非氧化氣體包括氮?dú)?、二氧化碳和惰性氣體(氦氣、氖氣、氬氣等)中的一種或幾種的組合。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在上述步驟(1)中，該方法還包括進(jìn)一步處理粗硫，進(jìn)而獲得硫磺和雜質(zhì)的步驟；所述雜質(zhì)優(yōu)選為砷。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在上述步驟(2)中，所述濕法氧化處理的過(guò)程包括：將所述脫硫燒渣加水制成漿料，所述漿料中脫硫燒渣的質(zhì)量百分比濃度為1-79.9％；對(duì)所述漿料進(jìn)行氧化處理，制得含有硫化亞銅、氧化鐵和單質(zhì)硫的第一混合物料。本發(fā)明采用的濕法氧化工藝可以使硫化亞鐵轉(zhuǎn)化為氧化鐵和單質(zhì)硫，并且能夠很好的控制反應(yīng)溫度，從而保證氧化能夠均勻穩(wěn)定的進(jìn)行。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在上述步驟(2)中，所述氧化處理?xiàng)l件的條件為：50-99℃下氧化2-60小時(shí)；優(yōu)選為90-95℃下氧化40-50小時(shí)。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在上述步驟(3)中，所述提取單質(zhì)硫處理的具體方式為進(jìn)行真空蒸餾；優(yōu)選地，真空蒸餾的條件為160-300℃下蒸餾10-120分鐘。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在上述步驟(4)中，所述氯化焙燒處理包括至少一次氯化焙燒過(guò)程，氯化焙燒的條件為500-1300℃下焙燒10-120分鐘。所使用的氯化劑可以為常規(guī)試劑，例如氯氣和/或氯化鈣。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在上述步驟(4)中，該工藝還包括利用所述氯化燒渣制備鐵精礦或海綿鐵的步驟。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在上述步驟(4)中，對(duì)煙氣進(jìn)行進(jìn)一步處理，以制備金屬銅的過(guò)程包括：

a.用洗滌液對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌回收，得到洗滌后溶液；

b.對(duì)所述洗滌后溶液進(jìn)行濃密洗滌過(guò)濾處理，得到金銀濾渣和氯化銅鉛鋅料液(銅、鉛、鋅的氯化物溶液)；

c.對(duì)所述氯化銅鉛鋅料液(該料液中含有一定量的鐵元素)進(jìn)行氫氧化鈣梯度中和處理，獲得固相的鐵中和渣、銅中和渣、鉛鋅中和渣，以及液相的氯化鈣溶液；

d.從所述銅中和渣中進(jìn)一步提取出金屬銅。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在上述步驟(4)中，對(duì)煙氣進(jìn)行進(jìn)一步處理，以制備氯化銅的過(guò)程包括：

在實(shí)施上述步驟a至步驟b的基礎(chǔ)上，對(duì)獲得的氯化銅鉛鋅料液進(jìn)行濃縮處理，得到氯化銅鉛鋅固體，然后進(jìn)行精確蒸餾及分離處理，制得氯化銅。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在上述步驟(4)中，對(duì)煙氣進(jìn)行進(jìn)一步處理，以制備氧化銅的過(guò)程包括：

在實(shí)施上述步驟a至步驟c的基礎(chǔ)上，對(duì)獲得的銅中和渣進(jìn)行過(guò)濾干燥處理，焙燒后制得氧化銅。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在步驟(4)氯化銅鉛鋅料液梯度中和的過(guò)程中，該工藝還包括對(duì)所述金銀濾渣、鐵中和渣、鉛鋅中和渣進(jìn)行進(jìn)一步處理，以提取相應(yīng)金屬的步驟。例如，對(duì)于金銀濾渣可以采用氰化碳浸工藝回收生產(chǎn)金銀產(chǎn)品，也可以采用其他金銀生產(chǎn)工藝生產(chǎn)金銀產(chǎn)品；對(duì)于鉛鋅中和渣，可以采用鉛鋅生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)鉛鋅產(chǎn)品或鉛鋅渣。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在步驟(4)從煙氣中分離出銅和混雜金屬的過(guò)程中，該工藝還包括將步驟c獲得的氯化鈣溶液返回步驟a中，用作洗滌液的步驟。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在步驟(4)對(duì)煙氣進(jìn)行進(jìn)一步處理，以制備金屬銅的過(guò)程中，該工藝還包括從步驟c獲得的氯化鈣溶液中提取氯化鈣或制備氯氣，并將所述氯化鈣或氯氣用作氯化焙燒處理中氯化劑的步驟。進(jìn)一步優(yōu)選地，通過(guò)所述氯化鈣溶液制備氯氣的方式為：從所述氯化鈣溶液中提取出氯化鈣，將氯化鈣與氧化硅進(jìn)行反應(yīng)制備氯氣和硅酸鈣，或?qū)⒙然}與二氧化硫進(jìn)行反應(yīng)制備氯氣和硫酸鈣。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中，優(yōu)選地，在上述步驟(4)中，所述氯化焙燒處理為進(jìn)行兩次氯化焙燒過(guò)程，第二次氯化焙燒過(guò)程是對(duì)第一次氯化焙燒獲得的氯化燒渣進(jìn)行再次氯化焙燒處理。進(jìn)一步優(yōu)選地，該工藝還將第一次氯化焙燒過(guò)程步驟c中過(guò)程獲得的鐵中和渣與第一次氯化焙燒過(guò)程獲得的氯化燒渣混包括合后，一同進(jìn)行第二次氯化焙燒的步驟。優(yōu)選地，第一次氯化焙燒的物料可以是粉狀物料，也可以是球團(tuán)狀物料；第二次氯化焙燒的物料是球團(tuán)狀物料。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝中所述銅為陰極銅時(shí)，上述步驟d的過(guò)程包括：對(duì)上述步驟d中的銅中和渣進(jìn)行清除氯離子和硫酸處理，然后用萃取電積法生產(chǎn)陰極銅；所述萃取電積法包括銅離子萃取步驟、有機(jī)相洗滌步驟、反萃步驟以及銅電積步驟。

在上述的一種硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝，其中所述硫化銅包括硫化銅礦石、硫化銅精礦或含有硫化銅混合物料。

在本發(fā)明提供的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝具體為：該工藝采用非氧化氣氛進(jìn)行硫化銅脫硫焙燒，產(chǎn)出含有硫化亞銅、硫化亞鐵等元素的脫硫燒渣，并產(chǎn)出含有砷、粉塵等雜質(zhì)的粗硫，粗硫進(jìn)行精制蒸餾，生產(chǎn)出硫磺產(chǎn)品，砷可以生產(chǎn)出砷產(chǎn)品。將產(chǎn)出的含有硫化亞銅、硫化亞鐵等元素的脫硫燒渣進(jìn)行濕法氧化，其中的硫化亞鐵被氧化成氧化鐵和單質(zhì)硫，將產(chǎn)出的含有硫化亞銅、氧化鐵、單質(zhì)硫等元素的第一混合物料脫水干燥；脫水干燥后的第一混合物料采用真空蒸餾方式進(jìn)行單質(zhì)硫蒸餾，生產(chǎn)出硫磺產(chǎn)品和含有硫化亞銅、氧化鐵等元素的第二混合物料。將第二混合物料進(jìn)行第一次氯化焙燒，氯化焙燒煙氣進(jìn)行洗滌回收；氯化焙燒后的氯化燒渣可以生產(chǎn)鐵精礦或海綿鐵，也可以進(jìn)行第二次氯化焙燒，產(chǎn)出鐵礦球團(tuán)和煙氣，第二次氯化焙燒所產(chǎn)生的煙氣與第一次氯化焙燒煙氣合并進(jìn)行洗滌回收。氯化焙燒煙氣洗滌產(chǎn)生的含有銅、金、銀、鉛、鋅等元素的洗滌液分別進(jìn)行處理；先將氯化焙燒煙氣洗滌液進(jìn)行濃密洗滌過(guò)濾，得到金銀濾渣和氯化銅鉛鋅料液；其中金銀濾渣采用金銀生產(chǎn)工藝生產(chǎn)金銀產(chǎn)品；氯化銅鉛鋅料液采用氫氧化鈣進(jìn)行梯度中和，分別產(chǎn)出鐵中和渣、銅中和渣和鉛鋅中和渣以及氯化鈣溶液；其中產(chǎn)出的銅中和渣進(jìn)行濃縮洗滌脫水,清除氯離子后，使用硫酸處理；并采用萃取電積方法生產(chǎn)合格陰極銅產(chǎn)品；所產(chǎn)出的鉛鋅中和渣，采用鉛鋅生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)鉛鋅產(chǎn)品或鉛鋅渣；產(chǎn)出的鐵中和渣返回第二次氯化球團(tuán)焙燒工藝；產(chǎn)出的氯化鈣溶液返回氯化焙燒煙氣洗滌作業(yè)，當(dāng)氯化鈣溶液接近飽和濃度時(shí)，采用降溫法制取氯化鈣沉淀，過(guò)濾后脫水制取無(wú)水氯化鈣；無(wú)水氯化鈣用于氯化焙燒作業(yè)。

本發(fā)明還提供了一種硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：依次連通的脫硫焙燒裝置、濕法氧化裝置、提取單質(zhì)硫裝置、氯化焙燒裝置、煙氣洗滌回收裝置、氯化銅鉛鋅料液梯度中和處理裝置以及銅、鉛、鋅金屬生產(chǎn)裝置；

所述脫硫焙燒裝置用于在非氧化氣氛下對(duì)硫化銅進(jìn)行脫硫焙燒處理，以得到含有硫化亞銅和硫化亞鐵的脫硫燒渣，以及粗硫；

所述濕法氧化裝置用于對(duì)所述脫硫燒渣進(jìn)行濕法氧化處理，使硫化亞鐵轉(zhuǎn)化為氧化鐵和單質(zhì)硫，以得到含有硫化亞銅、氧化鐵和單質(zhì)硫的第一混合物料；

所述提取單質(zhì)硫裝置用于對(duì)所述第一混合物料進(jìn)行提取單質(zhì)硫處理，以得到含有硫化亞銅、氧化鐵的第二混合物料和硫磺；

所述氯化焙燒裝置用于對(duì)所述第二混合物料進(jìn)行氯化焙燒處理，得到煙氣和氯化燒渣；

所述煙氣洗滌回收裝置用于從所述煙氣中回收氯化銅和氯化混雜金屬，獲得含有氯化銅和氯化混雜金屬的洗滌后溶液；

所述洗滌后溶液濃密洗滌過(guò)濾處理，以得到金銀濾渣和氯化銅鉛鋅料液；

所述氯化銅鉛鋅料液梯度中和處理裝置用于氯化銅鉛鋅料液進(jìn)行氫氧化鈣梯度中和處理，獲得固相的鐵中和渣、銅中和渣、鉛鋅中和渣，以及液相的氯化鈣溶液；

所述銅、鉛、鋅金屬生產(chǎn)裝置分別用于從所述銅中和渣中生產(chǎn)金屬銅或銅化合物，從鉛鋅中和渣中生產(chǎn)鉛鋅金屬。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的系統(tǒng)中，各裝置之間可以為直接連通，也可以為間接連通，必要時(shí)可以在相應(yīng)裝置間增加必要的輔助裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置必要的連接管路和閥門(mén)。所用到的裝置基本可以選擇本領(lǐng)域的常規(guī)裝置，各裝置之間的連通方式可以根據(jù)相互之間的物料關(guān)系予以確定。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的系統(tǒng)中，脫硫焙燒裝置可以為適當(dāng)改進(jìn)的回轉(zhuǎn)窯等常規(guī)焙燒裝置進(jìn)行脫硫焙燒。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的系統(tǒng)中，所述濕法氧化裝置可以為攪拌桶或浮選機(jī)，漿料配制既可以在專用槽中配制也可以直接在濕法攪拌桶或浮選機(jī)中進(jìn)行。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的系統(tǒng)中，優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括用于處理脫硫焙燒裝置中產(chǎn)出的粗硫的粗硫精制裝置。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述提取單質(zhì)硫裝置為真空蒸餾裝置。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述煙氣洗滌回收裝置包括依次直接或間接連通的洗滌液槽、洗滌塔、濃密機(jī)、過(guò)濾機(jī)、氫氧化鈣溶液槽以及梯度中和處理裝置；所述洗滌液槽用于配制和儲(chǔ)存洗滌液；所述洗滌塔用于使用洗滌液對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌回收，以得到洗滌后溶液；所述濃密機(jī)用于對(duì)所述洗滌后溶液進(jìn)行濃密，并使用過(guò)濾機(jī)處理，以得到金銀濾渣和氯化銅鉛鋅料液；所述氫氧化鈣溶液槽用于配制和儲(chǔ)存氫氧化鈣溶液；所述氯化銅鉛鋅料液梯度中和處理裝置用于對(duì)所述氯化銅鉛鋅料液進(jìn)行氫氧化鈣梯度中和處理，以獲得固相的鐵中和渣、銅中和渣、鉛鋅中和渣，以及液相的氯化鈣溶液。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述氯化銅鉛鋅料液梯度中和處理裝置設(shè)置有用于向洗滌液槽輸送氯化鈣溶液的管路，以及氫氧化鈣溶液槽，所述氫氧化鈣溶液槽用于配制和儲(chǔ)存氫氧化鈣溶液。更優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括氯化鈣沉淀設(shè)備，用于從梯度中和裝置中的氯化鈣溶液中獲取氯化鈣固體。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述生產(chǎn)陰極銅裝置為電積制取陰極銅裝置，該裝置包括硫酸處理設(shè)備以及萃取電積組件。

在上述硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述硫化銅包括硫化銅礦石、硫化銅精礦或含有硫化銅的混合物料；所述銅化合物為氯化銅或氧化銅；所述金屬銅為陰極銅。

本發(fā)明所提供的方案的主要優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明采用非氧化氣氛下的脫硫工藝進(jìn)行硫化銅焙燒脫硫，使得硫化銅中的硫以單質(zhì)硫形式生產(chǎn)出硫磺產(chǎn)品，避免了常規(guī)火法銅冶煉廠必須生產(chǎn)硫酸的難題，從而解決常規(guī)銅火法冶煉因硫酸銷(xiāo)售問(wèn)題造成的選址限制。

(2)采用本發(fā)明方案利用硫化銅生產(chǎn)陰極銅投資非常低，只有常規(guī)的火法銅冶煉廠的投資的20-30％，使得硫化銅生產(chǎn)陰極銅工廠的投資大幅度降低。

(3)本發(fā)明方案與常規(guī)火法銅冶煉工藝相比，硫化銅中的絕大部分有價(jià)元素均可得到回收，并可做產(chǎn)品銷(xiāo)售，僅產(chǎn)出少量無(wú)害廢料。

(4)本發(fā)明方案與常規(guī)火法銅冶煉工藝相比，陰極銅的生產(chǎn)成本約為常規(guī)火法銅冶煉工藝的70-80％；同時(shí)由于可多產(chǎn)出硫磺產(chǎn)品、鐵產(chǎn)品以及鉛鋅產(chǎn)品，在經(jīng)濟(jì)效益上遠(yuǎn)高于常規(guī)的火法銅冶煉廠。

(5)本發(fā)明方案與常規(guī)火法銅冶煉工藝相比，可大幅降低二氧化硫、氮氧化物等的產(chǎn)出，同時(shí)可以使廢水零排放，因此更加環(huán)保。

(6)本發(fā)明方案與常規(guī)火法銅冶煉工藝相比，可以適應(yīng)低品位和高含雜質(zhì)的硫化銅、硫化銅精礦和含有硫化銅混合物料，因此，可以處理各種復(fù)雜的硫化銅。在技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上均具有可行性，并具有較強(qiáng)的可實(shí)施性。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1中硫化銅精礦制備陰極銅的上段流程示意圖；

圖2為實(shí)施例1中硫化銅精礦制備陰極銅的下段流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說(shuō)明，但不能理解為對(duì)本發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物裝置，以及利用該裝置生產(chǎn)陰極銅的工藝，具體地：

該硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的系統(tǒng)包括：依次連通的脫硫焙燒裝置、濕法氧化裝置、提取單質(zhì)硫裝置、氯化焙燒裝置、煙氣洗滌回收裝置、洗滌后溶液濃密洗滌過(guò)濾設(shè)備、氯化銅鉛鋅料液梯度中和處理裝置以及生產(chǎn)銅、鉛、鋅金屬裝置；該系統(tǒng)還包括以下深加工裝置或輔助裝置：干燥裝置、粗硫精制裝置、氯化鈣沉淀設(shè)備、氯化鈣制氯氣裝置等；

脫硫焙燒裝置用于在非氧化氣氛下對(duì)硫化銅進(jìn)行脫硫焙燒處理，以得到含有硫化亞銅和硫化亞鐵的脫硫燒渣，以及粗硫；濕法氧化裝置用于對(duì)脫硫燒渣進(jìn)行濕法氧化處理，使硫化亞鐵轉(zhuǎn)化為氧化鐵和單質(zhì)硫，以得到含有硫化亞銅、氧化鐵和單質(zhì)硫的第一混合物料；提取單質(zhì)硫裝置用于對(duì)第一混合物料進(jìn)行提取單質(zhì)硫處理，以得到含有硫化亞銅、氧化鐵的第二混合物料和硫磺產(chǎn)品；氯化焙燒裝置用于對(duì)第二混合物料進(jìn)行氯化焙燒處理，得到煙氣和氯化燒渣；煙氣洗滌回收裝置用于從所述煙氣中回收氯化銅和氯化混雜金屬，獲得洗滌后溶液；所述洗滌后溶液濃密洗滌過(guò)濾處理，以得到金銀濾渣和氯化銅鉛鋅料液；

所述氯化銅鉛鋅料液梯度中和處理裝置用氯化于銅鉛鋅料液進(jìn)行氫氧化鈣梯度中和處理，獲得固相的鐵中和渣、銅中和渣、鉛鋅中和渣，以及液相的氯化鈣溶液；

所述生產(chǎn)銅、鉛、鋅金屬裝置分別用于從所述銅中和渣中生產(chǎn)銅金屬，從鉛鋅中和渣中提取生產(chǎn)鉛鋅金屬。

脫硫焙燒裝置為可通入非氧化氣體的回轉(zhuǎn)窯；濕法氧化裝置為選礦浮選機(jī)；提取單質(zhì)硫裝置為真空蒸餾裝置；氯化焙燒裝置為常規(guī)氯化焙燒設(shè)備；粗硫精制裝置用于處理脫硫焙燒裝置中產(chǎn)出的粗硫；生產(chǎn)陰極銅裝置為電積生產(chǎn)陰極銅裝置，該裝置包括硫酸處理設(shè)備以及萃取電積組件；

煙氣洗滌回收裝置包括依次連通(直接或間接連通)的洗滌液槽、洗滌塔、濃密機(jī)、過(guò)濾機(jī)、氫氧化鈣溶液槽以及氯化銅鉛鋅料液梯度中和處理裝置；洗滌液槽用于儲(chǔ)存洗滌液；洗滌塔用于洗滌液對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌回收，以得到洗滌后溶液；濃密機(jī)用于對(duì)洗滌后溶液進(jìn)行濃密處理；過(guò)濾機(jī)用于濃密后的洗滌后溶液的脫液，以得到金銀濾渣和氯化銅鉛鋅料液；氫氧化鈣溶液槽用于配制和儲(chǔ)存氫氧化鈣溶液；氯化銅鉛鋅料液梯度中和處理裝置用于對(duì)氯化銅鉛鋅料液進(jìn)行氫氧化鈣梯度中和處理，以獲得固相的鐵中和渣、銅中和渣、鉛鋅中和渣，以及液相的氯化鈣溶液；梯度中和處理裝置設(shè)置有用于向洗滌液槽輸送氯化鈣溶液的管路；

氯化鈣沉淀設(shè)備用于從梯度中和裝置中的氯化鈣溶液中獲取氯化鈣固體；

氯化鈣制氯氣裝置用于將部分氯化鈣固體轉(zhuǎn)化為氯氣；

各裝置之間設(shè)置有必要的連接管路和閥門(mén)。

具體工藝為(具體流程見(jiàn)圖1和圖2)：硫化銅精礦干燥后進(jìn)入脫硫焙燒裝置進(jìn)行非氧化脫硫焙燒，產(chǎn)出的含有硫化亞銅、硫化亞鐵等元素的脫硫燒渣和含有砷、粉塵等雜質(zhì)的粗硫，粗硫進(jìn)行精制蒸餾，生產(chǎn)硫磺產(chǎn)品，砷生產(chǎn)砷產(chǎn)品；非氧化脫硫焙燒溫度為670℃，焙燒時(shí)間為100分鐘，采用氮?dú)夂投趸蓟旌蠚怏w做為保護(hù)氣體。產(chǎn)出的含有硫化亞銅、硫化亞鐵等元素的脫硫燒渣采用濕法氧化工藝進(jìn)行氧化，其中的硫化亞鐵被氧化成氧化鐵和單質(zhì)硫，形成含有硫化亞銅、氧化鐵、單質(zhì)硫等元素的第一混合物料(即圖1中的混合物料)；采用選礦浮選機(jī)作為濕法氧化設(shè)備，物料氧化的濃度為50％，氧化時(shí)間為50小時(shí)。將所述第一混合物料經(jīng)脫水烘干后，采用真空蒸餾裝置脫出單質(zhì)硫，生產(chǎn)出硫磺產(chǎn)品，并產(chǎn)出含有硫化亞銅、氧化鐵等金屬的第二混合物料(即圖1中的蒸餾渣)；真空蒸餾溫度190℃，蒸餾時(shí)間90分鐘。使用氯化焙燒裝置對(duì)所述第二混合物料進(jìn)行氯化焙燒，使用氯氣作為第一次氯化焙燒的氯化劑；焙燒產(chǎn)生的煙氣采用煙氣洗滌回收裝置進(jìn)行處理，獲得含有銅、金、銀、鉛、鋅等元素的洗滌液和氯化燒渣；第一次氯化焙燒的溫度1050℃，焙燒時(shí)間60分鐘。對(duì)第一次氯化焙燒后的氯化燒渣進(jìn)行第二次氯化球團(tuán)焙燒，產(chǎn)出合格的鐵球團(tuán)產(chǎn)品和煙氣；對(duì)第二次氯化焙燒所產(chǎn)生的煙氣與第一次氯化焙燒煙氣合并進(jìn)行洗滌回收；第二次氯化焙燒溫度1200℃，焙燒時(shí)間45分鐘。將洗滌回收收集到的含有銅、金、銀、鉛、鋅等元素的洗滌液進(jìn)行濃密洗滌過(guò)濾處理，得到金銀濾渣和氯化銅鉛鋅料液；其中金銀濾渣采用金銀生產(chǎn)工藝生產(chǎn)金銀產(chǎn)品；氯化銅鉛鋅料液采用氫氧化鈣進(jìn)行梯度中和，得到鐵中和渣、銅中和渣和鉛鋅中和渣以及氯化鈣溶液；其中銅中和渣脫除氯離子后采用硫酸處理，再采用萃取電積方法生產(chǎn)合格的陰極銅；所產(chǎn)出的鉛鋅中和渣，采用鉛鋅生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)鉛鋅產(chǎn)品；產(chǎn)出的鐵中和渣返回第二次氯化球團(tuán)焙燒工藝；產(chǎn)出的氯化鈣溶液返回氯化焙燒煙氣洗滌作業(yè)，當(dāng)氯化鈣溶液接近飽和濃度，取出部分氯化鈣溶采用降溫法制取氯化鈣沉淀，過(guò)濾脫水制取無(wú)水氯化鈣；無(wú)水氯化鈣可用于制取氯氣，氯化鈣可用于氯化焙燒。

由上述實(shí)施例可以看出，本發(fā)明提供的硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝和系統(tǒng)，可以有效地將硫化銅生產(chǎn)為銅產(chǎn)品，并可回收硫化銅伴生的有價(jià)金屬。與已有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低、能耗低、綜合效益好等優(yōu)點(diǎn)，并且工藝環(huán)保?？梢?jiàn)，本發(fā)明具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值以及實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供了一種硫化銅生產(chǎn)金屬銅或銅化合物的工藝及其系統(tǒng)，該工藝包括以下步驟：(1)在非氧化氣氛下對(duì)硫化銅進(jìn)行脫硫焙燒處理，以得到含有硫化亞銅和硫化亞鐵的脫硫燒渣，以及粗硫；(2)對(duì)脫硫燒渣進(jìn)行濕法氧化處理，使硫化亞鐵轉(zhuǎn)化為氧化鐵和單質(zhì)硫，以得到含有硫化亞銅、氧化鐵和單質(zhì)硫的第一混合物料；(3)對(duì)第一混合物料進(jìn)行提取單質(zhì)硫處理，以得到含有硫化亞銅、氧化鐵的第二混合物料；(4)對(duì)第二混合物料進(jìn)行氯化焙燒處理，得到煙氣和氯化燒渣，對(duì)煙氣進(jìn)行進(jìn)一步處理，以制備金屬銅或銅化合物；銅化合物可以為氯化銅或氧化銅；金屬銅可以為陰極銅。本發(fā)明提供的方案具有投資少，生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益高、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉慧南

受保護(hù)的技術(shù)使用者：劉慧南

技術(shù)研發(fā)日：2017.05.09

技術(shù)公布日：2017.08.01