国内和国际的优质铜矿资源都无法满足目前日益增长的铜生产需要,这必将促进低品位铜矿的开发。伴生有黝铜矿和砷黝铜矿的黄铜矿是一种比较典型的铜资源,它是重要的炼铜原料,但直接冶炼时会严重恶化冶炼环境。由于在冶炼过程中无法彻底其中的砷锑,这必将减低产品质量,对铜的深加工及电气性能影响很大。本文水蒸气通过焙烧的方法对该种矿进行预处理,目的是降低铜精矿的砷锑含量,以使处理过的铜精矿达到行业标准。 首次使用水蒸气通过焙烧的方法处理含高砷锑的硫化精矿。考察了焙烧温度、焙烧时间、物料粒度、水蒸气流量和气氛对脱砷脱锑的影响。根据在实验室里的试验,得出脱砷(锑)率的最佳条件为:反应温度823K,焙烧时间为40min,蒸汽流量为3L/min。在以上条件下,脱砷率达到90%以上,脱锑率达到80%以上。 首次导出理论砷锑挥发速度方程。通过该方程从理论上解释了焙烧时间、焙烧温度、物料粒度对水蒸气流量对焙烧效果的影响行为。 在水蒸气焙烧的基础上,初步考察了加入一定空气量对焙烧结果的影响,结果显示加入适量的空气,砷挥发效果减弱了,但锑的挥发效果有了改善,铜的硫酸化达到较好的效果,处理完的铜精矿符合行业标准的要求。 基于实验室数据提出了高砷锑铜精矿水蒸气焙烧脱砷脱锑的新工艺。能否用水蒸气焙烧高砷铜精矿,主要是解决烟气净化收砷问题,避免砷对制酸和环境等影响。从国内外处理此类烟气的长期工业生产实践情况来看,采用含砷烟气/余热锅炉/旋风收尘器/热电收尘器/骤冷塔/布袋收尘器/湿法净化系统可使净化后烟气含砷达到接触法制酸要求,对环境没有太大影响。因此,采用水蒸气焙烧高砷铜精矿,从工艺本身和烟气收砷角度出发,是可行的。 实验结果表明,相对于传统的空气焙烧法,采用水蒸气焙烧的方法有效地脱除硫化铜中的砷和锑,硫酸化也较好,并且和传统的预处理措施相比,成本低,污染程度轻。