世界最全面的脱硅技术工艺总汇

一种钻白合金脱硅的方法技术领域一种钻白合金脱硅的方法，涉及一种用高硅钻白合金为原料制备电铜、高纯钻盐的工艺的方法。背景技术我国是一个钻资源缺乏的国家，生产所需90%左右的钻原料依赖于国外进口。2007年3月，刚果制定限制出口政策，禁止原矿出口，只允许在当地加工成初级冶炼金属成品(钻冶炼的中间产品或钻白合金)才能出口，我国大量依靠进口钻精矿加工成钻盐的局面将会逐步扭转成进口钻冶炼中间产品或者以钻白合金来作为原料。在刚果以含铜2〜10%，含钻3~8%的水钻矿为原料，采用鼓风炉还原熔炼或电炉还原熔炼等，得到含Cu10%~40%，Co10%~40%，Fe30%~60%的合金，同时为了增加金属回收率，火法还原冶炼过程中均采用过还原技术，致使合金中的硅含量相对较高，有时高达15%，由于合金中硅的存在，导致其耐腐性增加，加大了合金的处理难度。开发高硅钻白合金脱硅处理工艺就显得尤其重要。目前，采用高硅合金处理工艺主要有湖南瑞翔新材料有限公司开发的专利200610032051.8”一种从铜钻铁合金粒中浸出有价金属的方法”，其采用“高温熔化-雾化制粉-选择件氧化焙烧-充分细磨-直接酸浸或氧化酸浸”的方法处理铜钻铁合金，通过熔化再选择性的氧化焙烧，使合金以二氧化硅的形式固化在合金中，解决浸出溶液中硅含量高的问题，溶液过滤性能好、铜钻回收收率较高。但该方法能耗大、流程长、耗时多是无法解决的问题。在其选择性氧化焙烧过程中需进一步消耗大量能源且冷却过程时间很长，经焙烧后的合金粉部分转变为尖品石结构，造成团聚所以又需经过第二次磨粉。彭国伟开发的专利200910306801.X“钻铜合金浸出方法”，利用加入氟助剂，再利用有机酸进行浸出，浸出过程在常压下操作，温度在100°C以下，但在酸性溶液中加入氟试剂，对于设备的腐蚀、后续浸出产生含氟废水、含氟废渣的处理难度增加。通过以上分析看出，由于合金中硅的存在，增加了合金的湿法处理难度，如果从合金的源头将合金中的硅脱除，合金的处理难度将大大降低，提高合金的综合利用率。发明内容本发明目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种工艺简单、有价金属铜、钻回收率高的钻白合金脱硅的方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种钻白合金脱硅的方法，其特征在于其脱硅过程的步骤依次包括：将钻白合金熔化；加入脱硅剂反应；再加入造渣剂造渣，将造渣从熔体中分离；将分离渣后的熔体雾化成合金粉末，用于回收钻铜竦。本发明的一种钻白合金脱硅的方法，其特征在于所述的步骤(1)的合金熔化过程采用感应电炉，或其它熔炼电炉，熔化温度为1350-1500C。本发明的一种钻白合金脱硅的方法，其特征在于所述的步骤(2)是在常压下，向熔体加入的脱硅剂，使硅与脱硅剂反应生成二氧化硅，脱硅剂为氧化钻、氧化铁、氧化铜、钻酸锂等氧化剂其中的一种或多种组合，加入量为硅的0.4〜1.0倍理论需氧量，反应时间10~20min。其反应原理是利用高温下硅还原性强于钻、铜、铁等金属氧化物的性质，加入金属氧化物使其与熔体中的金属硅反应生成二氧化硅和对应的金属，其反应方程如下：2MeO+Si液=Me液+SiO2（Me为Ni、Cu、Fe等）2MeO+3Si）（液）看Me（液）+3SiO（Me为Co、Fe等）本发明的一种钻白合金脱硅的方法，其特征在于所述的步骤（3）加入造渣剂与二氧化硅造渣，造渣剂是氧化钙、氧化镁其中的一种或组合，加入量为产生的二氧化硅1.1〜1.5倍理论量，反应时间为10〜20min。其反应原理利用碱金属和碱土金属氧化物与二氧化硅形成硅酸盐，硅以SiO2-形式入渣漂浮在金属熔体表面，从而达到脱硅的目的。其方程式为：3SiO2+CaO=CaO-SiO2SiO2+MgO=MgO•SiO本发明的一种钻白合金脱硅的方法，其特征在于脱硅过程进行一次或多次步骤（2）和（3）重复操作，全合金中的硅除到合格的要求。本发明的一种钻白合金脱硅的方法，其特征在于所述的步骤（4）是将脱硅后的合金熔体，采用高压水喷射，使熔体雾化的同时冷却成固体粉末；雾化后的固体物料通过固液分离，液体通过冷却后返回作为雾化用水。本发明的一种钻白合金脱硅的方法，其特征在于所述的步骤（4）的雾化后粉料直接在常压下进行氧化浸出，浸出合金中的有价金属，再进行萃取-电积回收铜、中和除铁、P204萃取除杂、P507提纯回收钻、竦的工艺。浸出：采用有机酸作为浸出剂，氯酸钠作氧化剂，控制浸出终点PH1.0左右，温度85°C，竦、钻、铜的浸出率均在99%以上。铜萃取-电积：采用lix984作为萃取剂，磺化煤油为稀释剂，进行逆流萃取，萃取二级，洗涤二级，反萃二级，反萃液为电解铜后液，得到的反萃后液作为电解铜的原液。中和除铁：采用碳酸钙作中和剂，中和温度50C，时间3小时，后液pH值为4.0。P204萃取除杂：采用逆流萃取，萃取8级，洗涤5级，反萃5级，反萃铁2级。P507提纯钻：采用逆流萃取，萃取10级，洗涤10级，反萃5级，反萃铁2级。湿法处理脱硅后的合金总的有价金属回收率：钻大于97%，铜大于97%。本发明的一种钻白合金脱硅的方法，造渣剂易于得到，价格便宜；脱硅剂可以是废氧化钻、废氧化铜、废钻酸锂、粗制氢氧化高钻等，有利于原料的综合回收；脱硅后的合金直接进行雾化制粉，有利于湿法处理回收；脱硅后的合金，由于含硅小于3%，后续处理容易，操作简便，金属回收率高。附图说明图1为本发明方法的工艺流程图。具体实施方式一种钻白合金脱硅的方法，其工艺过程为采用高硅的钻白合金为原料，通过高温熔化，在加入脱硅剂和造渣剂的作用下使合金中的硅以二氧化硅和硅酸盐的形式浮在表面捞渣脱除，再将合金采用雾化方式，雾化成合金粉末，合金粉末采用常规的湿法工艺处理回收有价金属。该方法的步骤如下：1、将合金在中频炉中升温熔化，熔化温度为1350-1500C，根据不同合金的熔点，熔化温度比合金的熔点高50-100C。2、加入适量的脱硅剂和造渣剂，使合金熔体中的硅成二氧化硅漂浮在熔体的表面，同时与造渣剂反应生成硅酸盐，从熔体表面捞出。3、重复步骤1、2的操作，直至合金中硅小于3%。4、脱硅合格捞完渣的合金熔体慢慢由中频炉中倒出，并用高压喷射水使熔体雾化成细小的粉末，再通过固-液分离，得到含有少量水的固体粉末，液体通过冷却后返回作为雾化用水。5、固体粉末在常压下进行氧化浸出，再进行萃取-电积回收铜、中和除铁、P204萃取除杂、P507提纯回收钻。实施例1合金其成分为Co34.97%、Fe36.38%、Cu15.90%、Si6%，采用2kg中频炉进行试验，坩蜗为氧化铝刚玉坩蜗，合金加入量为1kg，熔炼温度1480°C，脱硅剂为废的氧化钻（Co含量为69%），一次加入量为200g，造渣剂为氧化钙，一次加入量为100g，反应时间15min，捞渣1次，雾化得合金粉1070g（十计），合金成分为Co45.42%，Cu14.86%，Fe33%，Si1.18%；直接采用硫酸浸出，控制pH值1.0左右，温度60C，同时加入氧化剂氯酸钠控制矿浆电位为400mv，铜、钻的浸出率分别为99.2%，99.6%。实施例2合金其成分为Co36.87%、Fe33.45%、Cu13.45%、Si12.15%，采用1000kg中频炉进行脱硅，坩蜗为特制坩蜗，合金加入量为600kg，熔炼温度1400C，脱硅剂为废的氧化铁（铁含量为64%），一次加入量为70kg，造渣剂为氧化钙，一次加入量为60g，反应时间15min，捞渣1次，重复进行脱硅处理3次，共计加入氧化铁210kg，氧化钙180kg，雾化得合金粉630kg（十计），合金成分为Co35.01%，Cu12.50%,Fe40.18%,Si2.01%，脱硅工序钻、铜的回收率分别为99.70%，97.58%，硅的脱出率为82.63%。取2kg合金粉直接采用硫酸浸出，控制pH1.0左右，温度90C，同时加入氧化剂氯酸钠控制矿浆电位为450mv，铜、钻的浸出率分别为99.2%，99.6%，铁的浸出率为1.6%，溶液采用30%lix984萃取两级，同时加入液碱控制萃余液pH为1.5左右，铜的萃取率为99.18%，萃余液采用碳酸钙做中和剂中和除铁，控制其pH4.0，溶液含铁仅为0.013g/L,再采用10%P204萃取10级，洗涤4级,反萃4级，反铁2级，P204萃余液再经P507萃取提纯，湿法处理合金粉钻的回收率为97.42%，铜的总回收率为97.89%。实施例3某合金其成分为Co28.87%、Fe40.45%、Cu18.45%、Si10.16%，采用1000kg中频炉进行脱硅，坩蜗为特制坩蜗，合金加入量为600kg，熔炼温度1350C，脱硅剂为废的钻酸锂（钻含量为60%），一次加入量为70kg，造渣剂为氧化镁，一次加入量为50g，反应时间15min，捞渣1次，重复进行脱硅处理3次，共计加入钻酸锂210kg，氧化镁150kg，雾化得合金粉660kg（十计），合金成分为Co35.34%，Cu16.71%,Fe35.48%,Si0.58%，脱硅率为93.72%。取合金粉直接采用硫酸浸出，控制pH值1.0左右，温度90C，同时加入氧化剂氯酸钠控制矿浆电位为450mv，铜、钻的浸出率分别为99.6%，99.5%，铁的浸出率为1.4%，溶液采用30%lix984萃取两级，同时加入液碱控制萃余液pH为1.0左右，铜的萃取率为98.13%，萃余液采用碳酸钙做中和剂中和除铁，控制其pH4.0，溶液含铁仅为0.01g/L,再采用10%P204萃取10级，洗涤4级,反萃4级，反铁2级，P204萃余液再经P507萃取提纯，湿法处理合金粉钻的回收率为97.08%，铜的总回收率为97.24%。更多脱硅技术信息来自卡伊路技术网，百度一下.CN01114525.0一种铝土矿的选矿脱硅方法CN01114566.8中低铝硅比铝土矿选矿脱硅方法CN01145542.X适用于铝土矿反浮选脱硅的浮选柱CN02153413.6一种高炉铁水预处理脱硅的方法CN03121954.3一种生产氧化铝的粗液脱硅方法CN96106721.7一种铝土矿浆预脱硅工艺方法CN87101381.9铝酸钠粗液间接加热连续脱硅工艺CN91108091.0脱硅锆制造技术CN91108074.0铝酸钠粗液连续脱硅工艺方法CN96100885.7一种锰铁合金炉外保锰脱硅方法CN00103925.3一水硬铝石型铝土矿脱硅方法CN00102465.5一水硬铝石型铝土矿脱硅方法CN00113390.X一种烧结法粗液脱硅方法CN01106887.6一水硬铝石型铝土矿反浮选脱硅方法CN01106869.8一种铝土矿的选矿脱硅方法CN200710145185.5干法氟化铝生产中的脱硅方法CN200710119904.6一种提高烧结法粗液和拜耳法溶出矿浆合流脱硅硅量指数的方法CN200710179655.X一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法CN200710035483.9一种难选褐铁矿的反浮选提铁脱硅方法CN02203065.4一种铁水脱硅脱碳装置CN200410022208.X一水硬铝石型铝土矿脱硫脱硅的浮选方法CN200410037941.9一种高浓度铝酸钠溶液脱硅方法CN200410037936.8氧化铝生产过程中的脱硅渣处理方法CN200410091136.4碳结合还原脱硅法制备耐火原料CN200410060347.1强化脱硅及溶出氧化铝的生产方法CN200510024861.4水稻秸杆脱硅处理方法CN02139837.2一种反浮选脱硅用捕收剂及其制备方法CN200610024039.2用脱硅泥饼生产氧化铁黑的方法CN200510070740.3一种铝土矿反浮选精矿预脱硅方法CN200510200379.1常压脱硅原矿浆的预热方法CN200510032483.4一种铝土矿粗细分级浮选脱硅方法CN200510032484.9一种铝土矿组合浮选脱硅方法CN200510003304.4一种氧化铝生产的常压脱硅流程过料方法CN200510124011.1一种烧结法铝酸钠溶液脱硅方法CN200510124010.7一种铝酸钠溶液脱硅添加剂的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