[发明专利]用于在悬浮熔炼炉中制备锍或粗金属的方法和悬浮熔炼炉

说明书

发明领域

本发明涉及如在独立权利要求1的前序部分中限定的用于在悬浮熔炼炉例如闪速熔炼炉或闪速吹炼炉中制备锍例如铜锍或镍锍或者粗金属例如泡铜的方法，其中该方法包括如下步骤：通过精矿燃烧器将含有金属的硫化物原料、造渣剂和含氧反应气体供给到悬浮熔炼炉的反应塔中以在反应塔中形成氧化悬浮物射流，在与反应塔的下端连通的沉降器的沉淀区中接收该氧化悬浮物射流，其中该沉降器具有内部空间，在该沉降器的内部空间中形成锍或粗金属层和在该锍或粗金属层上的炉渣层，经由上风道从悬浮熔炼炉导出工艺气体，其中该上风道具有与沉降器连通的下端，经过第一排放口从沉降器中的炉渣层排出炉渣，并且经过第二排放口从沉降器中的锍或粗金属层排出锍或粗金属，其中第一排放口布置在高于第二排放口的水平面的竖直方向上。

本发明还涉及如独立权利要求20的前序部分中限定的悬浮熔炼炉例如闪速熔炼炉或闪速吹炼炉，其中该悬浮熔炼炉包含反应塔，该反应塔装有精矿燃烧器，用于将含有金属的硫化物材料、造渣剂和含氧反应气体供给到反应塔中以在反应塔中形成氧化悬浮物射流；与该反应塔下端连通的沉降器，其中该沉降器包含内部空间并且其中在反应塔的下端下方沉降器的内部空间中形成用于氧化悬浮物射流的沉淀区并且其中配置该沉降器来在沉淀区接收来自反应塔的氧化悬浮物并且在沉降器的内部空间中形成锍或粗金属层和在该锍或粗金属层上的炉渣层；用于经由上风道从悬浮熔炼炉导出工艺气体的上风道，其中上风道具有与沉降器连通的下端；用于从沉降器的内部空间中的炉渣层排出炉渣的第一排放口，和用于从沉降器的内部空间中的锍或粗金属层排出锍或粗金属的第二排放口，其中第一排放口布置在高于第二排放口的水平面的竖直方向上。

在该上下文中锍意指例如铜锍或镍锍。

在该上下文中粗金属意指例如泡铜。

在该上下文中悬浮熔炼炉意指例如用于制备锍例如铜锍或镍锍的闪速熔炼炉，或用于加工铜锍以制备泡铜的闪速吹炼炉。

悬浮熔炼炉中已知的一个问题是在炉渣层中形成磁铁矿(Fe₃O₄)，这增加了炉渣的粘度。通过沉降到炉渣层以下的锍或粗金属层中，这种增加的粘度减缓了含有在悬浮熔炼工艺中待回收的金属并且包含在炉渣层中的颗粒的分离。例如在用于熔炼硫化物铜精矿的悬浮熔炼工艺中，铜将在沉降器中形成的炉渣层中，以氧化铜(Cu₂O)形式与氧结合并且以二硫化铜(Cu₂S)形式与硫结合。出于工艺经济原因，需要从炉渣层排出的炉渣中的铜含量尽可能低。这特别关注氧化铜，因为在悬浮熔炼工艺后的炉渣浮选工艺中氧化铜的回收不好。

在各种出版物中呈现了对于这个已知问题的不同解决方案。

US 5,662,730呈现了一种解决方案，在铜的闪速熔炼方法中，其中将含碳材料装到闪速熔炼炉的反应塔中，该含碳材料的晶粒尺寸低于100um并且处于65％或更多的比例，并且该含碳材料的晶粒尺寸为从44到100μm并且处于25％或更多的比例，并且该含碳材料具有80％或更多的固定碳含量。可以防止Fe₃O₄在炉渣中的过量形成和过量还原。

US 5,912,401呈现了铜的火法冶金熔炼方法，经过矿石-精矿燃烧器将铜矿石和辅助燃料例如含碳材料吹到反应塔中。在改进的铜的火法冶金熔炼中，使用含碳材料来还原炉渣中包含的Fe₃O₄。本发明提供了改进的方法，该方法用于甚至在要减少辅助燃料的降低量的情况下还原Fe₃O₄。将含碳材料吹入其中氧分压低的反应塔的下部中。

WO 00/70104涉及一种方法，由此通过将尺寸为从1－25mm的冶金焦炭装入炉中来降低在悬浮熔炼炉中有色金属例如铜或镍的制备中产生的炉渣的有色金属含量。隔板可位于从炉的顶部向下，通过该隔板防止含有铜和镍的小颗粒移动到炉的后部并且与炉渣一起被排出。该隔板迫使小颗粒沉降在炉的还原区中。