一种湿铜渣成型球团的制备方法技术领域
本发明涉及固体废弃物再生资源综合利用技术领域，特别涉及一种从废铜渣中回
收铜、铁、铅、锌的预处理方法，更具体地，涉及一种湿铜渣成型球团的制备方法。
背景技术
铜冶炼过程中有大量废渣产生，铜渣经过浮选后，铜得到有效回收，但铜渣中还有
大量铁资源，如果废弃既造成资源浪费又污染环境。高效回收铜渣中的铁，对缓解我国铜和
铁资源短缺，消除铜渣堆场造成的重金属二次污染隐患具有重要意义。
根据铜渣的特点，通常采用转底炉直接还原与电炉熔分的工艺处理铜渣生产不锈
钢原料，极具市场发展潜力。转底炉工艺大部分采用冷固结成型方式处理原料，以冷固结含
碳球团作为转底炉直接还原的对象，冷固结含碳球团在转底炉生产过程中，要经过运输、布
料、还原、出料等环节，因此，含碳球团的强度性能是转底炉顺利生产的关键。在冷球团成型
工艺中，采用适宜的粘结剂，是改善物料的成球性、提高球团强度和热稳定性、降低能耗的
有效途径。
发明内容
对于现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种湿铜渣成型球团的制
备方法，该制备方法成本低廉且制备的成型球团具有良好强度。
根据本发明的一方面，提供一种湿铜渣成型球团的制备方法，包括以下步骤：
1)将铜渣粉、碳素原料、石灰石按质量比进行混合，搅拌均匀得到混合物料；
2)在步骤1)所得到的混合物料中加入复合粘结剂进一步混合，搅拌均匀得到复合
物料；
3)将步骤2)中所得到的复合物料放入圆盘造球机中进行造球，得到湿球球团；
4)将步骤3)中所得到的湿球球团烘干或晾干，得到干球球团。
根据本发明的一个实施例，其中步骤1)中碳素原料为煤粉或兰炭粉。
根据本发明的一个实施例，其中步骤1)中铜渣粉、碳素原料、石灰石质量比为100：
(20～25)：(16～20)。
根据本发明的一个实施例，其中步骤2)中复合粘结剂与铜渣粉的质量比为(2～
6)：100。
根据本发明的一个实施例，其中步骤1)中铜渣粉中全铁(TFe)含量为35％～45％，
碳素原料中碳含量为65％～85％。
根据本发明的一个实施例，铜渣粉的水分含量＜11％，碳素原料的水分含量＜
10％，石灰石的水分含量＜2％。
根据本发明的一个实施例，铜渣粉粒度＜0.15mm，碳素原料粒度＜0.15mm，石灰石
粒度＜0.15mm。
根据本发明的一个实施例，复合粘结剂选自以下物料中的两种以上：腐殖酸钠、预
糊化淀粉、膨润土。
根据本发明的一个实施例，复合粘结剂为腐殖酸钠和预糊化淀粉，其中腐殖酸钠
的质量百分比为80％～90％，预糊化淀粉的质量百分比为10％～20％。
根据本发明的一个实施例，复合粘结剂为腐殖酸钠和膨润土，其中腐殖酸钠的质
量百分比为20％～50％，膨润土的质量百分比为50％～80％。
根据本发明的一个实施例，复合粘结剂为预糊化淀粉和膨润土，其中预糊化淀粉
的质量百分比为20％～50％，膨润土的质量百分比为50％～80％。
根据本发明的一个实施例，复合粘结剂为腐殖酸钠、预糊化淀粉和膨润土，其中腐
殖酸钠的质量百分比为25％～35％，预糊化淀粉的质量百分比为15％～25％，膨润土的质
量百分比为40％～50％。
根据本发明的一个实施例，腐殖酸钠水分含量＜10％、粒度＜0.15mm、干基含量≤
50％。
根据本发明的一个实施例，预糊化淀粉为：2％水溶液粘度≥200mPa·S、含水量≤
10％、pH值为9.0～11、粒度＜0.15mm的占总质量的95％。
根据本发明的一个实施例，膨润土粒度＜0.2mm。
根据本发明的一个实施例，其中步骤1)中进行混合的时间为5-10分钟，步骤2)中
进一步混合的时间为5-10分钟。
根据本发明的一个实施例，其中步骤3)中进行造球时，外加喷水量小于所述复合
物料质量的10％，进行造球的时间为20-30分钟。
通过采用上述技术方案，本发明相比于现有技术具有如下优点：
本发明的复合粘结剂以价格低廉的有机粘结剂为主，且加入量较少，保证了较低
的生产成本，焙烧后灰分也相对较低，不引入过多杂质。本发明中的腐殖酸盐粘结剂作为一
种很粘稠的胶体物质，具有较高的粘性，同时也具有一定的含碳量，有助于铜渣还原。本发
明方法工业操作简单，能耗成本低，有利于工业化生产。
具体实施方式
应当理解，在示例性实施例中所示的本发明的实施例仅是说明性的。虽然在本发
明中仅对少数实施例进行了详细描述，但本领域技术人员很容易领会在未实质脱离本发明
主题的教导情况下，多种修改是可行的。相应地，所有这样的修改都应当被包括在本发明的
范围内。在不脱离本发明的主旨的情况下，可以对以下示例性实施例的设计、操作条件和参
数等做出其他的替换、修改、变化和删减。
本发明提供一种湿铜成型球团的制备方法，该方法包括下列步骤：以铜渣粉料为
基准，按质量百分数计，将铜渣粉与碳素原料、石灰石按质量比100：(20～25)：(16～20)进
行混合，得到混合物料；在所得到的混合物料中再加入复合粘结剂，复合粘结剂与铜渣粉按
质量比为(2～6):100进行混合，混合均匀后得到复合物料，将所得到的复合物料放入圆盘
造球机中进行造球，得到湿球球团，将得到的湿球球团烘干或晾干，得到干球球团。
上述方法中碳素原料采用煤粉或兰炭粉。
上述方法中铜渣粉中全铁(TFe)含量为35％～45％，碳素原料中碳含量为65％～
85％。
上述方法中铜渣粉的水分含量＜11％，碳素原料的水分含量＜10％，石灰石的水
分含量＜2％。
上述方法中铜渣粉粒度＜0.15mm，碳素原料粒度＜0.15mm，石灰石粒度＜0.15mm。
上述方法中复合粘结剂选自以下物料中的两种以上：腐殖酸钠、预糊化淀粉、膨润
土。
上述方法中复合粘结剂为腐殖酸钠和预糊化淀粉时，腐殖酸钠的质量百分比为
80％～90％，预糊化淀粉的质量百分比为10％～20％。
上述方法中复合粘结剂为腐殖酸钠和膨润土时，腐殖酸钠的质量百分比为20％～
50％，膨润土的质量百分比为50％～80％。
上述方法中复合粘结剂为预糊化淀粉和膨润土时，预糊化淀粉的质量百分比为
20％～50％，膨润土的质量百分比为50％～80％。
上述方法中复合粘结剂为腐殖酸钠、预糊化淀粉和膨润土时，腐殖酸钠的质量百
分比为25％～35％，预糊化淀粉的质量百分比为15％～25％，膨润土的质量百分比为40％
～50％。
上述方法中腐殖酸钠水分含量＜10％、粒度＜0.15mm、干基含量≤50％，预糊化淀
粉为：2％水溶液粘度≥200mPa·S、含水量≤10％、pH值为9.0～11、粒度＜0.15mm的占总质
量的95％，膨润土粒度＜0.2mm。
上述方法中铜渣粉与碳素原料、石灰石进行混合的时间为5-10分钟，加入复合粘
结剂进一步混合的时间为5-10分钟。
上述方法进行造球时，外加喷水量小于复合物料质量的10％，进行造球的时间为
20-30分钟。
上述方法选用烘干时，步骤为将球团放入温度为105℃的烘箱中，连续烘干12小
时。
下面参照具体实施例，对本发明进行说明。
实施例1
复合粘结剂的制备：
本实施例中复合粘结剂包括按照如下质量百分比配比的原料：
腐殖酸钠80％，预糊化淀粉20％；
称取32g腐殖酸钠，8g预糊化淀粉，放入混料机中搅拌混合即得到复合粘结剂。
采用上述复合粘结剂制备湿铜渣成型球团的方法如下：
将全铁含量为35％和水分含量10.5％的1000g铜渣粉、碳含量为65％和水分含量
为8％的250g煤粉、水分含量为1.8％的160g石灰石混合，搅拌10分钟得到混合物料。将得到
的混合物料再与40g上述制备的复合粘结剂进一步混合，搅拌5分钟得到复合物料。将得到
的复合物料放入圆盘造球机中进行造球20分钟，得到水分含量为7％的湿球球团，将得到的
湿球球团烘干或晾干，得到水分含量为0.2％的干球球团。
采用本方法的检测结果如表1所示。由表1可知，采用上述技术方案得到的湿球球
团平均落下的强度为14次/个，干球球团平均落下强度为13次/个。
实施例2
复合粘结剂的制备：
本实施例中复合粘结剂包括按照如下质量百分比配比的原料：
腐殖酸钠20％，膨润土80％；
称取12g腐殖酸钠，48g膨润土，放入混料机中搅拌混合即得到复合粘结剂。
采用上述复合粘结剂制备湿铜渣成型球团的方法如下：
将全铁含量为40％和水分含量10％的1000g铜渣粉、碳含量为70％和水分含量为
9.5％的210g兰炭粉、水分含量为1.5％的170g石灰石混合，搅拌8分钟得到混合物料。将得
到的混合物料再与60g上述制备的复合粘结剂进一步混合，搅拌10分钟得到复合物料。将得
到的复合物料放入圆盘造球机中进行造球25分钟，得到水分含量为8％的湿球球团，将得到
的湿球球团烘干或晾干，得到水分含量为0.1％的干球球团。
采用本方法的检测结果如表1所示。由表1可知，采用上述技术方案得到的湿球球
团平均落下的强度为27次/个，干球球团平均落下强度为15次/个。
实施例3
复合粘结剂的制备：
本实施例中复合粘结剂包括按照如下重量百分比配比的原料：
膨润土70％，预糊化淀粉30％；
称取14g膨润土，6g预糊化淀粉，放入混料机中搅拌混合即得到复合粘结剂。
采用上述复合粘结剂制备湿铜渣成型球团的方法如下：
将全铁含量为45％和水分含量9％的1000g铜渣粉、碳含量为85％和水分含量为
9％的200g兰炭粉、水分含量为1％的200g石灰石混合，搅拌10分钟得到混合物料。将得到的
混合物料再与20g上述制备的复合粘结剂进一步混合，搅拌10分钟得到复合物料。将得到的
复合物料放入圆盘造球机中进行造球30分钟，得到水分含量为5％的湿球球团，将得到的湿
球球团烘干或晾干，得到水分含量为0.1％的干球球团。
采用本方法的检测结果如表1所示。由表1可知，采用上述技术方案得到的湿球球
团平均落下的强度为10次/个，干球球团平均落下强度为8次/个。
实施例4
复合粘结剂的制备：
本实施例中复合粘结剂包括按照如下重量百分比配比的原料：
膨润土80％，预糊化淀粉20％；
称取16g膨润土，4g预糊化淀粉，放入混料机中搅拌混合即得到复合粘结剂。
采用上述复合粘结剂制备湿铜渣成型球团的方法如下：
将全铁含量为40％和水分含量9％的1000g铜渣粉、碳含量为70％和水分含量为
9％的250g煤粉、水分含量为1％的187.5g石灰石混合，搅拌10分钟得到混合物料。将得到的
混合物料再与20g上述制备的复合粘结剂进一步混合，搅拌10分钟得到复合物料。将得到的
复合物料放入圆盘造球机中进行造球30分钟，得到水分含量为6％的湿球球团，将得到的湿
球球团烘干或晾干，得到水分含量为0.1％的干球球团。
采用本方法的检测结果如表1所示。由表1可知，采用上述技术方案得到的湿球球
团平均落下的强度为11次/个，干球球团平均落下强度为10次/个。
实施例5
复合粘结剂的制备：
本实施例中复合粘结剂包括按照如下重量百分比配比的原料：
腐殖酸钠30％，预糊化淀粉20％，膨润土50％；
称取6g腐殖酸钠，4g预糊化淀粉，10g膨润土放入混料机中搅拌混合即得到复合粘
结剂。
采用上述复合粘结剂制备湿铜渣成型球团的方法如下：
将全铁含量为40％和水分含量9％的1000g铜渣粉、碳含量为70％和水分含量为
9％的250g煤粉、水分含量为1％的187.5g石灰石混合，搅拌10分钟得到混合物料。将得到的
混合物料再与20g上述制备的复合粘结剂进一步混合，搅拌10分钟得到复合物料。将得到的
复合物料放入圆盘造球机中进行造球30分钟，得到水分含量为6％的湿球球团，将得到的湿
球球团烘干或晾干，得到水分含量为0.1％的干球球团。
采用本方法的检测结果如表1所示。由表1可知，采用上述技术方案得到的湿球球
团平均落下的强度为25次/个，干球球团平均落下强度为14次/个。
对比例1
粘结剂仅为膨润土。
采用上述粘结剂制备湿铜渣成型球团的方法如下：
将全铁含量为40％和水分含量9％的1000g铜渣粉、碳含量为70％和水分含量为
9％的250g煤粉、水分含量为1％的187.5g石灰石混合，搅拌10分钟得到混合物料。将得到的
混合物料再与20g上述粘结剂进一步混合，搅拌10分钟得到复合物料。将得到的复合物料放
入圆盘造球机中进行造球，得到水分含量为6％的湿球球团，将得到的湿球球团烘干或晾
干，得到水分含量为0.1％的干球球团。
采用本方法的检测结果如表1所示。由表1可知，采用上述技术方案得到的湿球球
团平均落下的强度为3次/个，干球球团平均落下强度为2次/个。
对比例2
粘结剂仅为预糊化淀粉。
采用上述粘结剂制备湿铜渣成型球团的方法如下：
将全铁含量为40％和水分含量9％的1000g铜渣粉、碳含量为70％和水分含量为
9％的250g煤粉、水分含量为1％的187.5g石灰石混合，搅拌10分钟得到混合物料。将得到的
混合物料再与20g上述粘结剂进一步混合，搅拌10分钟得到复合物料。将得到的复合物料放
入圆盘造球机中进行造球，得到水分含量为6％的湿球球团，将得到的湿球球团烘干或晾
干，得到水分含量为0.1％的干球球团。
采用本方法的检测结果如表1所示。由表1可知，采用上述技术方案得到的湿球球
团平均落下的强度为9次/个，干球球团平均落下强度为3次/个。
表1不同示例方法得到的检测结果
从表1可以看出，本发明采用两种以上组分的复合粘结剂制备的湿铜渣成型球团
的强度更佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱
离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的
保护范围当中。