具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。

如本申请背景技术分析的，现有技术铜造锍捕金工艺中，通常要配入铜金矿或其它含S铜物料以满足“造锍”的目的。但是我国铜精矿在地理上分布不均和大量含S铜物料的配入，导致了造锍捕金工艺的应用普及困难和单位成本过高的问题。

为了解决上述问题，本申请对于造锍捕金的原料进行了改进，提供了一种金精矿和二次铜资源的综合处理方法，该处理方法包括：对包括金精矿、熔剂和二次铜资源的物料进行熔炼，得到熔炼铜锍和熔炼渣。

通常本领域技术人员认为用于造锍捕金工艺的铜原料中必须含有S才可以形成铜锍，进而实现对铜和金的捕集。本申请的二次铜资源为现有技术中常规的铜的回收物，其中铜品位较高且不含硫。本申请的处理方法通过用二次铜资源替换含硫铜物料(比如铜精矿)，与金精矿在氧气气氛中共同进行熔炼。由于原料不同，因此铜捕集的原理也有所不同。现有技术中，铜精矿中含有Fe、Zn、As等元素，上述元素与氧的亲和力要高于Cu，因此通过熔炼，将铜精矿中的Fe、Zn、As等元素制成氧化物以渣的形式去除，剩余的部分为铜锍，利用该铜锍对金进行捕集。而本发明利用Cu和S更易结合的原理，在含氧气氛中的熔炼会发生如下反应：

4Cu+2FeS+O₂(g)+2SiO₂＝2Cu₂S+2FeO*SiO₂；

二次铜资源中铜品位较高，在熔炼过程中金精矿中的金属硫化物分解所释放的S单质与二次铜资源中的Cu单质发生反应，形成铜锍，对金精矿中的Au进行捕集的同时，也将二次铜资源中的铜有效回收，同时，金精矿中的部分Fe在金精矿中可以作为熔剂的成分(例如SiO₂)的作用下，在熔炼过程中会被氧化造渣，形成与铜锍互不相容、相互分离的熔炼渣，且Fe的氧化造渣是放热反应，可以为熔炼提供部分所需的热量，有效地节约了能源和成本。由于二次铜资源的广泛分布和含铜量较高的特性，因此捕收等量金所消耗的二次铜资源相对于铜精矿大大减少，使得此工艺在应用过程中有更低的应用门槛和成本。

造渣使铜锍中Fe的含量降低为反应提供部分所需的热量，在此基础上为了使二次铜资源与金精矿更加充分地反应，形成铜锍对金精矿中的金进行捕集，优选熔炼的熔炼温度为1150～1300℃。为了使金精矿中的FeS尽可能分解使Fe与铜锍中尽量多的分离、同时为熔炼提供更充足的热量，优选含氧气氛的氧体积分数为20～85％，进一步优选为50～85％；更优选熔炼为底吹熔炼或侧吹熔炼，其中，同样的物料和熔炼条件下，侧吹熔炼和底吹熔炼熔炼铜硫、熔炼渣和熔炼烟气的量都会有所不同，且侧吹熔炼所得熔炼渣中铜的含量较低。优选含氧气体的供风压力为0.2～0.8Mpa，含氧气氛的送风速率2000～80000Nm³/h，一方面为含氧熔炼提供足够的扰动风力，另一方面避免过度高压造成喷溅损失。

本申请处理方法需要将FeS氧化造渣，转化为FeO形成熔渣，进而使Fe与铜锍分离，优选在进行熔炼时添加熔剂，由于熔剂会加速氧化造渣过程，因此通过对反应体系中的熔剂量进行补充，使Fe氧化造渣的过程可以更快速的进行。为了形成合适比例的铜锍、熔炼渣，既能保证良好的金捕集率，又能创造良好的铜锍、熔炼渣分离条件，同时充分利用氧化造渣反应中产生的热量，优选上述金精矿、熔剂与二次铜资源的质量比为25～90:1～10:4～20，进一步优选为25～30:3～6:4～10，优选金精矿的主要成分包括：0.01～2wt.％Cu、10～120g/t Au、30～36wt.％Fe、30～38wt.％S和12～20wt.％SiO₂，优选二次铜资源中的铜重量含量为60～98％。

为了进一步提升Fe氧化造渣的效率与效果，优选熔剂为石英石和/或石灰石。为了实现铜资源的再次利用，并减少二次铜资源对环境的危害，优选二次铜资源为六类废杂铜，该六类废杂铜为本领域的常用废杂铜，当然本领域技术人员也可以选用其他种类的废杂铜，在此不再一一列举。

在一些实施例中，上述综合处理方法包括：步骤S1，对金精矿和熔剂进行混合制粒，得到混合颗粒，优选混合颗粒的粒度为10～30mm；步骤S2，将混合颗粒与二次铜资源进行熔炼，得到熔炼铜锍和熔炼渣；通过对金精矿和熔剂进行混合制粒，保证了在熔炼过程中，金精矿分解形成的S单体不会过快的挥发，避免S未来得及和熔体当中的Cu结合，就被直接被氧化为SO₂以气相形式离开反应系统。

本申请综合处理方法用到的二次铜资源可以选自现有技术中常见的二次铜资源，并且对二次铜资源的粒度也有较大的宽容度。优选二次铜资源的粒度为1～300mm，上述粒度范围内的二次铜资源均可以成功制备铜锍，实现对金精矿中的Au进行捕集，并使铁尽可能地进入到熔炼渣中。

本申请的上述综合处理方法的流程和现有技术中金精矿的熔炼流程基本相似，因此其适用于目前常规的金精矿熔炼工艺系统，为了提高生产效率，优选地，上述综合处理方法采用连续处理工艺实现。比如上述连续处理工艺包括，将金精矿、熔剂、二次铜资源分别连续地加入至熔炼炉中，或者将易制粒原料(金精矿与熔剂)连续加入制粒机中进行制粒，之后将颗粒与二次铜资源分别加入到熔炼炉中进行熔炼。通过连续工艺，实现熔炼工艺的自动化，有效提升生产效率，降低人工成本。

在一种实施例中，优选物料还包括线路板和/或含铜污泥的掺加物。线路板中也有较高的铜含量，可以利用本申请处理方法搭配处理，无需增加额外的烟气处理设施，将污泥同时掺入进行处理，提高了污泥的处理效率，有效节约成本。优选掺加物与金精矿的质量比为1:120～5:100，在上述的质量比范围内，掺加物的添加不会向熔炼体系引入过多的杂质，一方面使体系中Cu的质量比维持在较高的水平，达到良好的造锍捕金的效果，另一方面避免过多杂质进入到锍中，导致Cu分离效果变差。含铜污泥中Cu主要以Cu(OH)₂的形式存在，因此造锍时，需要添加还原剂将Cu²⁺还原为Cu⁺。优选当物料包括含铜污泥时，在熔炼前对熔剂、还原剂、金精矿和含铜污泥进行混合制粒。通过将熔剂、还原剂、金精矿和含铜污泥进行混合制粒，实现各个原料的紧密结合，以提升反应效率。本申请用到的还原剂可以选自本领域常用的还原剂，为了使综合处理方法的成本进一步降低和并更易普及，优选还原剂选自烟煤、无烟煤、褐煤和焦炭中的一种或多种。

为了进一步提升铜的回收率，优选综合处理方法还包括对熔炼渣进行渣选或贫化，以期望对其中的可回收组分进行进一步回收，具体的渣选或贫化方法可以参考现有技术，在此不再赘述。

为了将铜锍中的铜进一步提炼，得到纯铜，优选综合处理方法还包括：对铜锍进行吹炼、火法精炼得到阳极板，对阳极板进行电解，得到电解铜和阳极污泥，其中被捕集的金留在阳极污泥中。上述吹炼、火法精炼和电解均为本领域铜锍处理和铜精炼的常用处理手段，具体操作手段本领域技术人员可以以现有技术为参考，在此不再赘述。

优选地，上述熔炼的产物进一步包括烟气，其中烟气的主要成分包括：SO₂烟气，将SO₂烟气用于制作硫酸。烟气当中SO₂的浓度高较高，在一定程度上可以抑制二噁英的生成，在提升环境友好性的同时，有效提高物料利用率。

以下将结合实施例和对比例，进一步说明本申请的有益效果。

实施例1

(1)将金精矿(主要成分：Cu 0.01～1％，Au 40～120g/t，Fe 30～35％，S 30～35％，SiO₂ 12～18％，加入速度为26～30t/h)配入石英石(加入速度4～5t/h)，金精矿与石英石经配料后，得到混合物料，将混合物料(加入速度为30～35t/h)经加料机加入底吹熔炼炉；

(2)将大小为50～100mm的块状二次铜资源(含Cu 70～80％，加入速度为4～5t/h)，经加料机加入底吹熔炼炉；

(3)将PCB线路板(加入速度0.3～0.5t/h)，经加料机加入底吹熔炼炉；

(4)向底吹熔炼炉中，通入浓度为70％含氧气体，供风压力0.8Mpa，送风速率为6000～8000Nm³/h；控制熔炼温度为1180～1230℃，得到熔炼铜锍(Cu 40～45％，Fe18～20％，S 20～25％、Au 80～240g/t)、熔炼渣(主要成分Cu 2.0～4.0％，Fe 40～45％，SiO₂ 20～25％)、熔炼烟气(含SO₂ 15～20％)。烟气送制酸，熔炼铜锍送转炉吹炼得到粗铜，粗铜送回反射炉精炼。可以看出，该实施例得到的熔炼铜锍中铜品位较高。

实施例2

(1)将金精矿(主要成分：Cu 1～2％，Au 40～120g/t，Fe 30～36％，S 32～38％，SiO₂ 12～18％，加入速度为26～30t/h)、石英石(加入速度4～5t/h)、大小为40～60mm的块状二次铜资源(含Cu 70～80％，加入速度为3～4t/h)、小粒径二次铜资源(加入速度1～2t/h，颗粒粒径是2～10mm，含Cu 95％～98％)和PCB线路板(加入速度0.3～0.5t/h)经加料机分别加入至12m²侧吹熔炼炉；

(2)向12m²侧吹熔炼炉中，通入浓度为85％含氧气体，供风压力0.2Mpa，送风速率为7000～9000Nm³/h；控制熔炼温度为1230～1250℃，得到熔炼铜锍(主要成分：Cu 42～50％，Fe 20％～25％，S 19～22％、Au70～200g/t)、熔炼渣(主要成分：Cu 1.0～1.2％，Fe40～45％，SiO₂ 24～30％)、熔炼烟气(含SO₂ 18～25％)。烟气送制酸，熔炼铜锍送转炉吹炼得到粗铜，粗铜送回反射炉精炼。

实施例3

(1)将金精矿(主要成分：Cu 1～2％，Au 40～120g/t，Fe 32～36％，S 32～38％，SiO₂ 12～18％，加入速度为30～35t/h)；配入石英石(加入速度为5～7t/h)、含铜污泥(加入速度0.5～0.8t/h)，还原煤(加入速度0.8～1.5t/h)，金精矿与石英石和污泥经配料后，通过圆盘制粒机制粒，得到颗粒状的待熔炼体系，其物料粒度10～25mm，将颗粒状的待熔炼体系(加入速度为36t/h～45t/h)经加料机加入15m²侧吹熔炼炉；

(2)加入大小为70～110mm的块状二次铜资源(含Cu 70～80％，加入速度为6～7t/h)，经加料机加入15m²侧吹熔炼炉；

(3)向15m²侧吹熔炼炉中，通入浓度为85％含氧气体，供风压力0.2Mpa，送风速率为10000～12000Nm³/h；控制熔炼温度为1230～1280℃，得到熔炼铜锍(主要成分：Cu 40～42％，Fe 25％～30％，S 20～25％、Au 70～200g/t)、熔炼渣(主要成分：Cu 0.8～1.0％，Fe35～40％，SiO₂ 20～25％)、熔炼烟气(含SO₂ 20～25％)。烟气送制酸，熔炼铜锍送转炉吹炼得到粗铜，粗铜送回反射炉精炼。

实施例4

(1)将金精矿(主要成分：Cu约1～2％，含Au 40～120g/t，含Fe 32～36％，含S 32～38％，含SiO₂ 12～18％，加入速度为30～35t/h)；配入石英石(加入速度为5～7t/h)、含铜污泥(加入速度0.5～0.8t/h)、还原煤(加入速度1～2t/h)，金精矿与石英石和污泥经配料后，通过圆盘制粒机制粒，得到颗粒状的待熔炼体系，其物料粒度10～25mm，将颗粒状的待熔炼体系(加入速度为35t/h～43t/h)经加料机加入15m²侧吹熔炼炉；

(2)将块状大小为70～110mm的块状二次铜资源(含Cu 70～80％，加入速度为8～9t/h)经加料机加入15m²侧吹熔炼炉；

(3)将PCB线路板(加入速度0.3～0.5t/h)，经加料机加入15m²侧吹熔炼炉；

(4)向15m²侧吹熔炼炉中，通入浓度为85％含氧气体，供风压力0.2Mpa，送风速率为10500～12500Nm³/h；控制熔炼温度为1250～1300℃，得到熔炼铜锍(主要成分：Cu 47～52％，Fe18～22％，S 15～25％，Au 70～200g/t)、熔炼渣(主要成分：Cu 1.0～1.4％,Fe 40～46％，SiO₂ 20～25％)、熔炼烟气(含SO₂ 20～25％)。烟气送制酸，熔炼铜锍送转炉吹炼得到粗铜，粗铜送回反射炉精炼。

实施例5

(1)将金精矿(主要成分：Cu 1～2％，Au 40～120g/t，Fe 30～36％，S 32～38％，SiO₂ 12～18％，加入速度为26～30t/h)配入石英石(加入速度4～5t/h)，金精矿与石英石配料后，通过圆盘制粒机制粒，得到颗粒状的待熔炼体系，其物料粒度为15～30mm，将颗粒状的待熔炼体系(加入速度为30t/h～45t/h)经加料机加入15m²侧吹熔炼炉；

(2)将块状大小为70～110mm的块状二次铜资源(含Cu 70～80％，加入速度为6～7t/h)和小粒径二次铜资源(加入速度1～2t/h，颗粒粒径是2～10mm，含Cu 95％～98％)经加料机加入15m²侧吹熔炼炉；

(3)将PCB线路板(加入速度0.3～0.5t/h)，经加料机加入15m²侧吹熔炼炉；

(4)向15m²侧吹熔炼炉中，通入浓度为85％含氧气体，供风压力0.2Mpa，送风速率为10500～12500Nm³/h；控制熔炼温度为1230～1280℃，得到熔炼铜锍(主要成分：48～56％，Fe 17～20％，S 18～22，Au 65～190g/t)、熔炼渣(主要成分：Cu 1.0～1.5％，Fe 40～45％，SiO₂ 20～28％)、熔炼烟气(含SO₂ 20～25％)。烟气送制酸，熔炼铜锍送转炉吹炼得到粗铜，粗铜送回反射炉精炼。

实施例6

与实施例1的区别在于，氧体积分数为50％，经熔炼得到铜锍(主要成分：Cu 40～44％，Fe 25％～30％，S 22～26％，Au 80～240g/t)、熔炼渣(Cu 4.0～5.0％，Fe 38～42％，SiO₂ 17～21％)、熔炼烟气(SO₂ 5～15％)。

实施例7

与实施例1的区别在于，石英石的加入速度为3～4t/h，块状二次铜资源的加入速度为6～7t/h，经熔炼得到铜锍(主要成分：Cu 48～56％，Fe 20％～24％，S 17～20％，Au60～200g/t)、熔炼渣(主要成分：Cu 4.2～5％，Fe 35～45％，SiO₂ 17％～23％)、熔炼烟气(SO₂ 15～20％)。

实施例8

与实施例1的区别在于，石英石的加入速度为1～2t/h，块状二次铜资源的加入速度为5～6t/h，经熔炼得到铜锍(主要成分：Cu 45～52％，Fe 22％～24％，S 18～22％，Au70～210g/t)、熔炼渣(主要成分：Cu 4～4.8％，Fe 36～45％，SiO₂ 18％～23％)、熔炼烟气(SO₂ 15～20％)。

实施例9

与实施例1的区别在于，金精矿中Au含量为10～70g/t，经熔炼得到铜锍(主要成分：Cu 40％～50，Fe 25％～30，S 20～25％，Au 20～140g/t)、熔炼渣(主要成分：Cu 2～4％，Fe 40～45％，SiO₂ 20％～25％)、熔炼烟气(SO₂ 15～20％)。

实施例10

与实施例2的区别在于，PCB线路板的加入速度为1.5～1.8t/h，经熔炼得到铜锍(Cu 42～52％，Fe 25％～30％，S 20～25％，Au 70～230g/t)、熔炼渣(Cu 2.0～4.0％，Fe35～40％，SiO₂ 18～22％)、熔炼烟气(SO₂ 15～20％)。

实施例11

(1)将金精矿(主要成分：Cu 0.01～1％，Au 40～120g/t，Fe 30～35％，S 30～35％，SiO₂ 12～18％，加入速度为26～30t/h)、石英石(加入速度4～5t/h)、大小为50～100mm的块状二次铜资源(含Cu 70～80％，加入速度为4～5t/h)、PCB线路板(加入速度0.3～0.5t/h)经加料机加入12m²侧吹熔炼炉；

(2)向12m²侧吹熔炼炉中，通入浓度为70％含氧气体，供风压力0.8Mpa，送风速率为6000～8000Nm³/h；控制熔炼温度为118～1230℃，得到熔炼铜锍(Cu 40～45％，Fe 18～20％，S 20～25％、Au 80～240g/t)、熔炼渣(主要成分Cu 0.8～1.0％，Fe 38～42％，SiO₂24～28％)、熔炼烟气(含SO₂ 16～21％)。烟气送制酸，熔炼铜锍送转炉吹炼得到粗铜，粗铜送回反射炉精炼。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

二次铜资源中铜品位较高，在含氧气氛中与金精矿一同进行熔炼时，金精矿中的金属硫化物分解所释放的S单体与二次铜资源中的Cu单质发生反应，形成铜锍，对金精矿中的Au进行捕集的同时，也将二次铜资源中的铜有效回收，同时金精矿中的部分Fe在金精矿中可以作为熔剂的成分的作用下，在含氧气氛中被氧化造渣，形成与铜锍互不相容、相互分离的熔炼渣，且为熔炼提供了部分所需的热量，有效地节约了能源和成本。由于二次铜资源的广泛分布和含铜量较高的特性，因此捕收等量金所消耗的二次铜资源相对于铜精矿大大减少，使得此工艺在应用过程中有更低的应用门槛和成本。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。