铜渣焦炭还原过程中元素的迁移机制与相变行为

铜渣（CS）富含铜和铁，具有巨大的二次利用潜力。目前关于铜渣利用的研究主要集中在建筑材料领域，而金属回收大多局限于单独提取铜或铁，经济效益一般。本研究采用焦炭熔融还原铜渣制备铜铁合金，首先通过热力学计算探究了碳含量对体系相变的影响；随后研究了碳含量和体系碱度对铁、铜回收率的影响，并结合X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）和场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）总结了铁、铜、锌、铅、硫的迁移规律。同时，结合热力学计算、热重分析和热处理，分析了铜渣还原过程中随温度升高的相变行为，为还原工艺提供了新的思路和方向。在最佳条件下，铁的回收率达到97.6%，铜的回收率为79.7%；对应的粗合金含铁98.12%、铜0.62%、硫0.075%。CaO+Fe₂SiO₄复合相分别在225℃和745℃左右发生两次相变；在1220℃时，铜渣中的铁橄榄石被CaO完全分解。

服务对象 ： 中国矿业大学
发表时间：2025 年 1 月 6 日
发表期刊： JOM
文章链接： https://link.springer.com/article/10.1007/s11837-024-07085-1