一种浮选铜渣生物质碱性含碳球团及制备方法及装置

技术领域

本发明涉及固废资源化利用技术领域，具体涉及一种浮选铜渣生物质碱性含碳球团及制备方法及装置。

背景技术

铜渣是铜火法冶炼过程中排放的固体废物，主要可分为熔炼渣和吹炼渣。每生产1吨精炼铜将产生2～3吨左右的铜渣，目前我国铜渣年排放大约3000万吨，累计堆存超3亿吨。作为典型的二次资源，铜渣中铜品位多在0.5～1.0wt.％以上(富氧底吹铜渣中铜品位高达4wt.％以上)，远高于我国铜矿开采品位0.3wt.％；另外铜渣中还含有品位高达40wt.％以上铁，远高于我国铁矿石的开采品位17wt.％，此外铜渣中还含有大量金、银、镍、钴等贵金属。保守估计，我国目前每年随铜渣排放直接损失的金属铜为15～20万吨以上，损失的金属铁约1200万吨，随铜渣排放浪费掉的热量折合标煤约为200万吨。如此大宗的固体废弃物，给生态环境造成难以恢复的影响。铜渣大量堆存不仅占用土地污染环境，亦造成巨大的资源浪费。

目前工业上主要采用浮选法从富氧熔炼渣和转炉渣中回收铜，通过浮选铜的回收率能达到90％以上，回收得到的精矿中铜含量超过20wt.％，但浮选尾渣含铜仍较高(0.2～0.3wt.％之间)。此种方法尽管回收了部分的铜，但浮选前铜渣需要缓冷处理，不仅需要使用数量较多的缓冷渣包，占用大量缓冷堆场，导致投资成本高，热态铜渣的物理潜热也完全浪费。并且浮选后的含铁尾渣较细(-400目颗粒约占90wt.％)，难以再次利用，只能堆存，既占用土地又会造成二次污染。更重要的是，浮选工艺只回收了铜渣中的部分铜，而其中的铁等有价组元未得到回收利用，浮选后的大量的铜渣仍旧只能堆存，并未解决铜渣的高值化、无渣化综合利用问题。

近年来，针对浮选铜渣综合利用进行了大量的研究。专利(申请号：202211190558.1)提出了“一种从铜渣浮选尾矿中回收氧化钼的选矿方法”，该方法采用浮选铜渣与石灰混合高温焙烧、缓慢冷却、破碎磨矿后进行磁选获得铁精矿，非磁产品浓缩后进行氧化钼浮选，获得钼浮选精矿钼品位约5wt.％。专利(申请号：202110811319.2)提出了“一种从铜渣浮选尾矿回收铁的选冶联合工艺”，该方法采用磨矿磁选获得磁选精矿，再将磁选精矿与煤粉混合进行还原焙烧，焙烧产物磨矿磁选得到还原铁粉，尾矿用于水泥生产。专利(申请号202110286938.4)提出了“一种微波低温还原焙烧回收铜渣浮铜尾渣中铁精矿的方法”，该方法采用复合添加剂进行微波预处理-湿式弱磁选-反浮选回收得到铁精矿产品。

上述方法采用直接磁选，铁的回收率较低，铁精矿用作炼铁原料还需要后续的造球烧结工序，同时消耗大量的化石碳，排放大量的CO

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种浮选铜渣生物质碱性含碳球团及制备方法及装置，本发明通过以下技术方案实现：

一种浮选铜渣制备生物质碱性含碳球团的制备方法，具体步骤如下：

步骤1：将浮选铜渣与混合剂混合后进行造球，得到合格生球；

步骤2：将合格生球进行焖烧，得到生物质碱性含碳球团和焖烧热解气；

步骤3：将生物质碱性含碳球团熔融还原获得含铜铁水，向含铜铁水加入硫化剂，对含铜铁水进行涡流硫化处理，得到黄铜矿渣和铁水。

步骤1中所述浮选铜渣中氧化铁质量分数为40～65wt.％；

步骤1中所述浮选铜渣在与混合剂混合前需烘干，烘干温度为80～150℃，烘干时间1～5h；

步骤1中所述混合剂为生物质、铁调质剂、钙添加剂和黏结剂的混合物；

步骤1中所述所述生物质为秸秆、树木、甘蔗渣、锯末、纤维素、淀粉、稻壳、麦秸秆；所述铁调质剂为赤铁矿、磁铁矿、针铁矿、铁精粉中的一种；所述钙添加剂为石灰石、石灰、电石渣、萤石等中的一种或几种；所述黏结剂为聚乙烯醇、膨润土、高岭土、改性淀粉中的一种；

步骤1中所述生物质、铁调质剂、钙添加剂和黏结剂的粒度≤0.074mm；

步骤1中所述的浮选铜渣、生物质、铁调质剂、钙添加剂、黏结剂添加比例按质量百分数计为：浮选铜渣20～70wt.％、生物质10～40wt.％、铁调质剂20～70wt.％、钙添加剂5～40wt.％、黏结剂0～5wt.％；

步骤1中所述浮选铜渣与混合剂混合为在混料机中进行；所述混料机包括双轴叶片混料机、轮辗混料机、球磨混料机、双锅混料机中的一种；

步骤1中所述进行造球具体为，浮选铜渣与混合剂混合后加入水，在造球机上造球；所述的水加入量为浮选铜渣与混合剂总质量的1～5wt.％，所述造球机包括圆盘造球机、对辊压球机、滚球机或制丸机中的一种；

步骤1中所述所述合格生球的粒径为10～16mm，成球率≥94％；

步骤2中所述焖烧是在隔热式密闭焖烧炉中进行，焖烧温度为300～400℃，焖烧时间1～5h；

步骤2中所述焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

步骤2中所述制备的生物质碱性含碳球团的抗压强度TFe质量分数≥50wt.％，碱度为0.5～1.5，抗压强度≥2000N；

步骤3中所述含铜铁水中铜质量含量为0.05～0.5wt.％；

步骤3中所述硫化剂为黄铁矿、硫化亚铁、单质硫中的一种；

步骤3中所述加入硫化剂的方式为搅拌条件下涡流加入或喷吹加入，所述喷吹加入为采用侧吹或底吹加入，喷吹过程采用氮气携带硫化剂，氮气中硫化剂的固含量为5～80kg/Nm

步骤3中所述进行涡流硫化处理采用涡流硫化炉进行，所述的涡流硫化炉为连续式或间断式硫化炉；所述的涡流硫化炉包括：炉壳，渣溢流口，线圈固定装置，感应线圈，侧吹喷枪，耐火层，铁水层，渣层，涡流搅拌桨，铁水进口溜槽，铁水出口，断热层，底吹喷枪；

所述的涡流硫化炉的炉体包括外侧的炉壳和内侧的耐火层，所述炉壳与耐火层之间设置感应线圈，固定装置用于固定感应线圈；所述涡流硫化炉的侧壁设有渣溢流口、铁水进口溜槽、铁水出口及喷吹口；所述铁水进口溜槽设置在炉体侧壁上部，所述渣溢流口设置在炉体内熔池液面上方，即铁水层上方，渣层位置处，所述喷吹口设置在炉体的侧壁和底部，所述喷吹口装有侧吹喷枪和底吹喷枪；炉体内设有涡流搅拌桨，所述涡流搅拌桨包括搅拌桨轴及设置在其上的桨叶，所述桨叶与搅拌桨轴螺纹连接；所述炉体底部的炉壳与耐火层之间设有断热层；

所述涡流搅拌桨利用耐火材料制成，桨叶和搅拌桨轴掺杂有1～10wt.％的耐高温不锈钢骨架。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明提出了一种浮选铜渣生物质碱性含碳球团及制备方法及应用，将浮选铜渣直接混料后制备为碱性含碳球团，采用生物质做还原剂，在隔热式密闭焖烧炉中进行焖烧，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序，减少了化石碳的消耗。

2、本发明优选的浮选铜渣制备生物质碱性含碳球团的配方，保证了本发明制备出来的球团能够达到合适的抗压强度，并具有良好的冶炼性能，能够直接用于炼铁，同时有效降低钢铁工业CO

3、本方法制备的球团可直接进行熔融还原得到含铜铁水，含铜铁水经过涡流硫化处理后可脱除铁水中的铜，得到黄铜矿渣用于铜的回收，脱铜后的铁水用于炼钢，烟气收尘后可提取铅和锌，尾渣经过调质水淬后直接制备低碳水泥熟料。

4、本发明具有工艺简单、操作易行，实现了浮选铜渣的高值化综合利用，减少了因浮选铜渣堆存而导致的环境污染。

附图说明

图1为浮选铜渣制备生物质碱性含碳球团的制备方法流程图；

图2为本发明的采用涡流硫化炉的结构示意图；

附图标记：1-炉壳，2-渣溢流口，3-线圈固定装置，4-感应线圈，5-侧吹喷枪，6-耐火层，7-铁水层，8-渣层，9-涡流搅拌桨，10-铁水进口溜槽，11-铁水出口，12-断热层，13-底吹喷枪。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清晰，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例1

本案涉及各物料的化学分析如表1，流程图如图1所示，具体步骤包括：

表1各物料化学成分(质量分数，wt.％)

步骤1，将浮选铜渣放在120℃的烘箱中干燥1h，得到的干燥浮选铜渣；

步骤2，称取500g浮选铜渣、200g淀粉、500g赤铁矿、250g石灰石、20g膨润土，使用轮辗混料机将上述物料混合均匀，混匀时间为1h；

步骤3，将混匀物料放入圆盘造球机中，喷入2wt.％的水进行造球；

子步骤3.1，将干燥球团进行筛分，粒径≤10mm的球团返回圆盘造球机再次进行造球，粒径合格生球用于下一步，球团的成球率为95％；

步骤4，利用隔热式密闭焖烧炉将上述生球进行焖烧，得到生物质碱性含碳球团，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.1，焖烧温度为300℃，焖烧时间为3h，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.2，将利用X射线荧光光谱和化学滴定法测试成品球团的化学成分，得到的成品球团成分为：TFe质量分数为55.34wt.％、SiO

子步骤4.3，利用压力机测量球团抗压强度，压力机的最大压力是10

步骤5，生物质碱性含碳球团熔融还原获得含铜铁水，将铜铁水转移到涡流硫化炉，涡流硫化炉的结构示意图如图2所示；添加黄铁矿进行涡流硫化处理，得到黄铜矿渣，用于铜的回收，脱铜后的铁水可用于炼钢。烟气可回收铅锌，还原渣调质水淬后直接制备低碳水泥熟料。涡流硫化炉带有排渣口，具有翻转倾倒功能，带有由耐火材料制成的机械搅拌桨，搅拌桨桨叶和桨轴掺杂有1wt.％的耐高温不锈钢骨架，机械搅拌桨桨轴通过螺纹与法兰盘链接，法兰具备定位头，可与上法兰盘保持同心，避免了搅拌过程中搅拌桨轴的摆动。

子步骤5.1，熔融还原得到含铜铁水中铜含量为0.5wt.％；

子步骤5.2，涡流硫化过程采用黄铁矿为硫化剂，硫化剂加入量为1wt.％，温度为1350℃，硫化时间为120min，搅拌转速为300rpm；

子步骤5.3，脱铜后铁水中铜含量为0.08wt.％。

实施例2

本案涉及各物料的化学分析如表2，具体步骤包括：

表2各物料化学成分(质量分数，wt.％)

步骤1，将浮选铜渣放在80℃的烘箱中干燥5h，得到的干燥浮选铜渣；

步骤2，称取600g浮选铜渣、300g锯末、400g磁铁矿、270g石灰、70g高岭土，使用双轴叶片混料机将上述物料混合均匀，混匀时间为30min；

步骤3，将混匀物料放入滚球机中，喷入5wt.％的水进行造球；

子步骤3.1，将干燥球团进行筛分，粒径≤10mm的球团返回滚球机再次进行造球，粒径合格生球用于下一步，球团的成球率为96％；

步骤4，利用隔热式密闭焖烧炉将上述生球进行焖烧，得到生物质碱性含碳球团，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.1，焖烧温度为400℃，焖烧时间为1h，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.2，将利用X射线荧光光谱和化学滴定法测试成品球团的化学成分，得到的成品球团成分为：TFe质量分数为51.12wt.％、SiO

子步骤4.3，利用压力机测量球团抗压强度，压力机的最大压力是10

步骤5，生物质碱性含碳球团熔融还原获得含铜铁水，将铜铁水转移到涡流硫化炉，添加黄铁矿进行涡流硫化处理，得到黄铜矿渣，用于铜的回收，脱铜后的铁水可用于炼钢。烟气可回收铅锌，还原渣调质水淬后直接制备低碳水泥熟料。涡流硫化炉带有排渣口，具有翻转倾倒功能，带有由耐火材料制成的机械搅拌桨，搅拌桨桨叶和桨轴掺杂有10％的耐高温不锈钢骨架，机械搅拌桨桨轴通过螺纹与法兰盘链接，法兰具备定位头，可与上法兰盘保持同心，避免了搅拌过程中搅拌桨轴的摆动。

子步骤5.1，熔融还原得到含铜铁水中铜含量为0.35wt.％；

子步骤5.2，涡流硫化过程采用硫化亚铁为硫化剂，硫化剂加入量为5wt.％，温度为1550℃，硫化时间为20min，搅拌转速为50rpm；

子步骤5.3，脱铜后铁水中铜含量为0.05wt.％。

实施例3

本案涉及各物料的化学分析如表3，具体步骤包括：

表3各物料化学成分(质量分数，wt.％)

步骤1，将浮选铜渣放在90℃的烘箱中干燥3.5h，得到的干燥浮选铜渣；

步骤2，称取500g浮选铜渣、350g锯末、600g磁铁矿、210g石灰、30g高岭土，使用双轴叶片混料机将上述物料混合均匀，混匀时间为50min；

步骤3，将混匀物料放入滚球机中，喷入1.5wt.％的水进行造球；

子步骤3.1，将干燥球团进行筛分，粒径≤10mm的球团返回滚球机再次进行造球，粒径合格生球用于下一步，球团的成球率为98％；

步骤4，利用隔热式密闭焖烧炉将上述生球进行焖烧，得到生物质碱性含碳球团，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.1，焖烧温度为320℃，焖烧时间为5h，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.2，将利用X射线荧光光谱和化学滴定法测试成品球团的化学成分，得到的成品球团成分为：TFe质量分数为53.42wt.％、SiO

子步骤4.3，利用压力机测量球团抗压强度，压力机的最大压力是10

步骤5，生物质碱性含碳球团熔融还原获得含铜铁水，将铜铁水转移到涡流硫化炉，添加黄铁矿进行涡流硫化处理，得到黄铜矿渣，用于铜的回收，脱铜后的铁水可用于炼钢。烟气可回收铅锌，还原渣调质水淬后直接制备低碳水泥熟料。涡流硫化炉带有排渣口，具有翻转倾倒功能，带有由耐火材料制成的机械搅拌桨，搅拌桨桨叶和桨轴掺杂有5％的耐高温不锈钢骨架，机械搅拌桨桨轴通过螺纹与法兰盘链接，法兰具备定位头，可与上法兰盘保持同心，避免了搅拌过程中搅拌桨轴的摆动。

子步骤5.1，熔融还原得到含铜铁水中铜含量为0.15wt.％；

子步骤5.2，涡流硫化过程采用黄铁矿为硫化剂，硫化剂加入量为0.5wt.％，温度为1450℃，硫化时间为100min，搅拌转速为20rpm；

子步骤5.3，脱铜后铁水中铜含量为0.04wt.％。

实施例4

本案涉及各物料的化学分析如表4，具体步骤包括：

表3各物料化学成分(质量分数，wt.％)

步骤1，将浮选铜渣放在90℃的烘箱中干燥3.5h，得到的干燥浮选铜渣；

步骤2，称取500g浮选铜渣、350g锯末、600g磁铁矿、210g石灰、30g高岭土，使用双轴叶片混料机将上述物料混合均匀，混匀时间为50min；

步骤3，将混匀物料放入滚球机中，喷入1.5wt.％的水进行造球；

子步骤3.1，将干燥球团进行筛分，粒径≤10mm的球团返回滚球机再次进行造球，粒径合格生球用于下一步，球团的成球率为98％；

步骤4，利用隔热式密闭焖烧炉将上述生球进行焖烧，得到生物质碱性含碳球团，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.1，焖烧温度为320℃，焖烧时间为5h，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.2，将利用X射线荧光光谱和化学滴定法测试成品球团的化学成分，得到的成品球团成分为：TFe质量分数为53.42wt.％、SiO

子步骤4.3，利用压力机测量球团抗压强度，压力机的最大压力是10

步骤5，生物质碱性含碳球团熔融还原获得含铜铁水，将铜铁水转移到涡流硫化炉，添加黄铁矿进行涡流硫化处理，得到黄铜矿渣，用于铜的回收，脱铜后的铁水可用于炼钢。烟气可回收铅锌，还原渣调质水淬后直接制备低碳水泥熟料。涡流硫化炉带有排渣口，具有翻转倾倒功能，带有由耐火材料制成的机械搅拌桨，搅拌桨桨叶和桨轴掺杂有5％的耐高温不锈钢骨架，机械搅拌桨桨轴通过螺纹与法兰盘链接，法兰具备定位头，可与上法兰盘保持同心，避免了搅拌过程中搅拌桨轴的摆动。

子步骤5.1，熔融还原得到含铜铁水中铜含量为0.15wt.％；

子步骤5.2，涡流硫化过程采用黄铁矿为硫化剂，硫化剂加入量为0.5wt.％，温度为1450℃，硫化时间为100min，搅拌转速为20rpm；

子步骤5.3，脱铜后铁水中铜含量为0.04wt.％。

实施例5

本案涉及各物料的化学分析如表5，具体步骤包括：

表4各物料化学成分(质量分数，wt.％)

步骤1，将浮选铜渣放在100℃的烘箱中干燥4h，得到的干燥浮选铜渣；

步骤2，500g浮选铜渣、300g纤维素、500g赤铁矿、280g石灰石、35g膨润土，混匀时间为40min；

步骤3，将混匀物料放入圆盘造球机中，喷入3wt.％的水进行造球；

子步骤3.1，将干燥球团进行筛分，粒径≤10mm的球团返回圆盘造球机再次进行造球，粒径合格生球用于下一步，球团的成球率为97％；

步骤4，利用隔热式密闭焖烧炉将上述生球进行焖烧，得到生物质碱性含碳球团，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.1，焖烧温度为380℃，焖烧时间为2h，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.2，将利用X射线荧光光谱和化学滴定法测试成品球团的化学成分，得到的成品球团成分为：TFe质量分数为56.27wt.％、SiO

子步骤4.3，利用压力机测量球团抗压强度，压力机的最大压力是10

步骤5，生物质碱性含碳球团熔融还原获得含铜铁水，将铜铁水转移到涡流硫化炉，涡流硫化炉的结构示意图如图2所示；添加黄铁矿进行涡流硫化处理，得到黄铜矿渣，用于铜的回收，脱铜后的铁水可用于炼钢。烟气可回收铅锌，还原渣调质水淬后直接制备低碳水泥熟料。涡流硫化炉带有排渣口，具有翻转倾倒功能，带有由耐火材料制成的机械搅拌桨，搅拌桨桨叶和桨轴掺杂有8wt.％的耐高温不锈钢骨架，机械搅拌桨桨轴通过螺纹与法兰盘链接，法兰具备定位头，可与上法兰盘保持同心，避免了搅拌过程中搅拌桨轴的摆动。

子步骤5.1，熔融还原得到含铜铁水中铜含量为0.25wt.％；

子步骤5.2，涡流硫化过程采用单质硫为硫化剂，硫化剂加入量为1wt.％，温度为1390℃，硫化时间为80min，搅拌转速为45rpm；

子步骤5.3，脱铜后铁水中铜含量为0.05wt.％。

实施例6

本案涉及各物料的化学分析如表6，具体步骤包括：

表5各物料化学成分(质量分数，wt.％)

步骤1，将浮选铜渣放在150℃的烘箱中干燥2h，得到的干燥浮选铜渣；

步骤2，称取500g浮选铜渣、450g稻壳、500g铁精粉、260g电石渣、60g改性淀粉，使用球磨混料机将上述物料混合均匀，混匀时间为45min；

步骤3，将混匀物料放入对辊压球机中，喷入4.5wt.％的水进行造球；

子步骤3.1，将干燥球团进行筛分，粒径≤10mm的球团返回对辊压球机再次进行造球，粒径合格生球用于下一步，球团的成球率为98.6％；

步骤4，利用隔热式密闭焖烧炉将上述生球进行焖烧，得到生物质碱性含碳球团，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.1，焖烧温度为400℃，焖烧时间为3h，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.2，将利用X射线荧光光谱和化学滴定法测试成品球团的化学成分，得到的成品球团成分为：TFe质量分数为54.52wt.％、SiO

子步骤4.3，利用压力机测量球团抗压强度，压力机的最大压力是10

步骤5，生物质碱性含碳球团熔融还原获得含铜铁水，将铜铁水转移到涡流硫化炉，采用底吹方式将黄铁矿喷吹进铁水中进行硫化处理，得到黄铜矿渣，用于铜的回收，脱铜后的铁水可用于炼钢。烟气可回收铅锌，还原渣调质水淬后直接制备低碳水泥熟料。硫化炉带有排渣口和喷吹口，具有翻转倾倒功能。

子步骤5.1，熔融还原得到含铜铁水中铜含量为0.42wt.％；

子步骤5.2，硫化过程采用硫化亚铁为硫化剂，硫化剂加入量为3.5wt.％，硫化温度为1500℃，硫化时间为45min，喷吹固含80kg/Nm

子步骤5.3，脱铜后铁水中铜含量为0.02wt.％。

实施例7

本案涉及各物料的化学分析如表7，具体步骤包括：

表6各物料化学成分(质量分数，wt.％)

步骤1，将浮选铜渣放在110℃的烘箱中干燥4h，得到的干燥浮选铜渣；

步骤2，称取400g浮选铜渣、320g甘蔗渣、800g铁精粉、200g电石渣、80g改性淀粉，使用双锅混料机将上述物料混合均匀，混匀时间为60min；

步骤3，将混匀物料放入对辊压球机中，喷入4wt.％的水进行造球；

子步骤3.1，将干燥球团进行筛分，粒径≤10mm的球团返回对辊压球机再次进行造球，粒径合格生球用于下一步，球团的成球率为96％；

步骤4，利用隔热式密闭焖烧炉将上述生球进行焖烧，得到生物质碱性含碳球团，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.1，焖烧温度为350℃，焖烧时间为2h，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.2，将利用X射线荧光光谱和化学滴定法测试成品球团的化学成分，得到的成品球团成分为：TFe质量分数为58.52wt.％、SiO

子步骤4.3，利用压力机测量球团抗压强度，压力机的最大压力是10

步骤5，生物质碱性含碳球团熔融还原获得含铜铁水，将铜铁水转移到涡流硫化炉，采用侧吹方式将黄铁矿喷吹进铁水中进行硫化处理，得到黄铜矿渣，用于铜的回收，脱铜后的铁水可用于炼钢。烟气可回收铅锌，还原渣调质水淬后直接制备低碳水泥熟料。硫化炉带有排渣口和喷吹口，具有翻转倾倒功能。

子步骤5.1，熔融还原得到含铜铁水中铜含量为0.30wt.％；

子步骤5.2，硫化过程采用单质硫为硫化剂，硫化剂加入量为3wt.％，硫化温度为1400℃，硫化时间为60min，喷吹固含30kg/Nm

子步骤5.3，脱铜后铁水中铜含量为0.01wt.％。

实施例8

本案涉及各物料的化学分析如表8，具体步骤包括：

表7各物料化学成分(质量分数，wt.％)

步骤1，将浮选铜渣放在120℃的烘箱中干燥3h，得到的干燥浮选铜渣；

步骤2，称取500g浮选铜渣、400g麦秸秆、500g赤铁矿、150g石灰、80g膨润土，使用双锅混料机将上述物料混合均匀，混匀时间为30min；

步骤3，将混匀物料放入对辊压球机中，喷入3wt.％的水进行造球；

子步骤3.1，将干燥球团进行筛分，粒径≤10mm的球团返回对辊压球机再次进行造球，粒径合格生球用于下一步，球团的成球率为98.6％；

步骤4，利用隔热式密闭焖烧炉将上述生球进行焖烧，得到生物质碱性含碳球团，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.1，焖烧温度为360℃，焖烧时间为4h，焖烧热解气作为燃气回用至焖烧工序；

子步骤4.2，将利用X射线荧光光谱和化学滴定法测试成品球团的化学成分，得到的成品球团成分为：TFe质量分数为62.12wt.％、SiO

子步骤4.3，利用压力机测量球团抗压强度，压力机的最大压力是10

步骤5，生物质碱性含碳球团熔融还原获得含铜铁水，将铜铁水转移到涡流硫化炉，采用底吹方式将黄铁矿喷吹进铁水中进行硫化处理，得到黄铜矿渣，用于铜的回收，脱铜后的铁水可用于炼钢。烟气可回收铅锌，还原渣调质水淬后直接制备低碳水泥熟料。硫化炉带有排渣口和喷吹口，具有翻转倾倒功能。

子步骤5.1，熔融还原得到含铜铁水中铜含量为0.28wt.％；

子步骤5.2，硫化过程采用单质硫为硫化剂，硫化剂加入量为1.2wt.％，硫化温度为1480℃，硫化时间为80min，喷吹固含10kg/Nm

子步骤5.3，脱铜后铁水中铜含量为0.008wt.％。

实施例9

本发明采用的涡流硫化炉，用于含铜铁水的涡流硫化处理，该涡流硫化炉为连续式或间断式硫化炉；所述的涡流硫化炉包括：1-炉壳，2-渣溢流口，3-线圈固定装置，4-感应线圈，5-侧吹喷枪，6-耐火层，7-铁水层，8-渣层，9-涡流搅拌桨，10-铁水进口溜槽，11-铁水出口，12-断热层，13-底吹喷枪；

所述的涡流硫化炉的炉体包括外侧的炉壳1和内侧的耐火层6，所述炉壳1与耐火层6之间设置感应线圈4，固定装置3用于固定感应线圈4；所述涡流硫化炉的侧壁设有渣溢流口2、铁水进口溜槽10、铁水出口11及喷吹口；所述铁水进口溜槽10设置在炉体侧壁上部，所述渣溢流口设置在炉体内熔池液面上方，即铁水层7上方，渣层8位置处，所述喷吹口设置在炉体的侧壁和底部，所述喷吹口装有侧吹喷枪5和底吹喷枪13；炉体内设有涡流搅拌桨9，所述涡流搅拌桨包括搅拌桨轴及设置在其上的桨叶，所述桨叶与搅拌桨轴螺纹连接；所述炉体底部的炉壳与耐火层6之间设有断热层12。

所述涡流搅拌桨9由耐火材料制成，桨叶和搅拌桨轴掺杂有1～10wt.％的耐高温不锈钢骨架。

以上，说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，并非是对本发明做其它形式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。