[发明专利]铜锍底吹吹炼工艺和铜锍底吹吹炼装置

说明书

技术领域

本发明涉及有色冶金技术领域，尤其是涉及铜锍底吹吹炼工艺和铜锍底吹吹炼装置。

背景技术

铜的冶金方法分为火法和湿法，火法炼铜的工艺流程主要是硫化铜精矿浮选后得到铜精矿，然后在电炉、闪速炉和其他熔炼炉内进行熔炼得到铜锍，铜锍经过吹炼得到粗铜，粗铜火法精炼得到阳极铜，然后进行电解精炼得到电铜。目前，铜锍的吹炼通常采用PS转炉，液态铜锍加入到PS转炉内，从PS转炉侧部吹氧，得到粗铜和吹炼渣。一批次的铜锍吹炼完成后，排出粗铜和吹炼渣，然后加入下一批次的铜锍进行吹炼。PS转炉设备低空污染严重，只能间断作业，效率低，烟气不稳定，作业率低，烟气含SO₂浓度低，烟气处理成本高，PS转炉作业率低，炉寿命短。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。

为此，本发明的一个目的在于提出一种铜锍底吹吹炼工艺，利用该铜锍底吹吹炼工艺，可实现铜锍的连续吹炼，产生的烟气量少，与PS转炉相比烟气含SO₂浓度较高且稳定，操作环境好，环保好，效率高，粗铜和硫酸生产成本低。

本发明的另一目的在于提出一种可以实现上述工艺的铜锍底吹吹炼装置。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种铜锍底吹吹炼工艺，所述铜锍底吹吹炼工艺包括以下步骤：利用铜锍包将液态铜锍加入到铜锍底吹吹炼装置内；将熔剂加入到所述铜锍底吹吹炼装置内；利用底吹喷枪从所述铜锍底吹吹炼装置的底部向所述铜锍底吹吹炼装置内的熔体内连续吹入含氧气体；和从所述铜锍底吹吹炼装置内分别排出粗铜和吹炼渣。

根据本发明实施例的铜锍底吹吹炼工艺，通过利用底吹喷枪从所述铜锍底吹吹炼装置的底部向铜锍底吹吹炼装置内的熔体内连续吹入含氧气体，可以实现连续吹炼，提高效率，降低成本，而且烟气量少，烟气浓度稳定，烟气逸出少，环保性能好，降低了污染。

根据本发明的一个实施例，所述含氧气体被连续吹入到所述熔体的粗铜层内。

在所述铜锍底吹吹炼装置内，粗铜层C1位于铜锍层C2下方，通过将含氧气体连续地吹入粗铜层C1，所述底吹喷枪无需穿过粗铜层C1，这样可以提高所述底吹喷枪的寿命。换言之，通过向粗铜层C1内连续吹入含氧气体，可以使所述底吹喷枪无需伸入所述炉腔内太多（例如所述底吹喷枪伸入所述炉腔内的长度可以小于50毫米），减少了所述底吹喷枪的损耗，延长所述铜锍底吹吹炼装置的使用寿命，降低所述铜锍底吹吹炼装置的运行成本。此外，含氧气体进入渣层的量减少，避免由于铜锍层C2较薄，所述底吹喷枪喷出的含氧气体很容易穿过铜锍层C2进入渣层，从而造成含氧气体浪费，可以减小含氧气体的用量，进一步降低成本。

而且，通过向粗铜层内连续吹入含氧气体，可以使粗铜层中的氧势最高，并先将夹杂在粗铜层中的杂质元素（S、As、Sb、Bi、Pb等）氧化除去，从而获得品质较高的粗铜。含氧气体还可以将粗铜作为载体，以Cu₂O、CuO形态与铜锍层C2中的Cu₂S、CuS反应生成Cu和SO₂，以及与铜锍层中的FeS反应生成FeO、SO₂和Cu。所述铜锍底吹吹炼工艺可以降低Fe₃O₄的生成量，防止Fe₃O₄沉淀和泡沫渣的生成。由于吹炼渣中的Fe₃O₄含量低，吹炼渣的粘度就低，进而可以降低吹炼渣中Cu₂O的夹杂量（例如，吹炼渣的含铜量可以小于14%，甚至小于10%）。即通过向所述粗铜层内连续吹入含氧气体，增加了含氧气体反应时间，提高了含氧气体利用率，提高了粗铜品质。此外，通过向粗铜层内连续吹入含氧气体，可以减小单位时间内吹入气体的总量，从而可以降低喷炉的风险。

通过向所述粗铜层内连续吹入含氧气体，可以使炉温稳定，克服了转炉周期作业温度波动过大的缺点，有利于大幅度提高所述铜锍底吹吹炼装置的使用寿命，降低了耐火材料消耗和维修工作量，从而降低了炼铜成本。而且所述铜锍底吹吹炼工艺可以使烟气量和烟气中的SO₂含量稳定均衡，炉体不需要经常转动，从而使漏风率大幅下降，克服了转炉周期作业烟气量和烟气成分波动大的缺点，有利于制酸，降低了酸厂投资和运行成本。