[发明专利]一种冰铜连续富氧吹炼工艺

说明书

本发明属于铜冶炼技术领域，具体涉及一种冰铜连续富氧吹炼工艺，即利用富氧空气对冰铜进行连续吹炼制取粗铜的工艺。本发明所述冰铜连续富氧吹炼工艺，以液态冰铜为原料，在石英石为造渣剂存在下，连续鼓入氧气浓度为22‑25％的富氧空气进行反应，可得到高质量的粗铜产物。

技术领域

本发明属于铜冶炼技术领域，具体涉及一种冰铜连续富氧吹炼工艺，即利用富氧空气对冰铜进行连续吹炼制取粗铜的工艺。

背景技术

铜冶炼包括熔炼、吹炼、阳极精炼和电解精炼四个工序，其中，吹炼工序是将熔炼工序生产的冰铜经过吹炼炉进一步氧化，并生产得到粗铜的过程。富氧熔池熔炼炉产出的冰铜是由硫化亚铜(Cu₂S)、硫化亚铁(FeS)、以及少量铅、锌硫化物和铁的氧化物组成的。富氧吹炼的目的是使冰铜在含氧环境中，加入适量熔剂，将冰铜中的铁和硫几乎完全氧化出去，从而获得铜品位在98.5％以上的粗铜；与此同时，铅、锌、砷等主要杂质也大部分被除去，金、银等贵金属则进一步富集于粗铜中。

现有吹炼工艺主要分为熔池吹炼(主要是PS转炉吹炼)和悬浮吹炼(如闪速吹炼)两种方式。二者的区别主要是，在PS吹炼过程中，主要是加入石英砂作为造渣剂；而在悬浮吹炼过程中主要是加入生石灰作为造渣剂，同时也需要加入一定量的石英砂，加入少量的SiO₂是为了将渣中Fe₃O₄控制在合理的范围，加入生石灰则是为了使反应过程中产生的铁的氧化物与钙反应生成铁酸钙渣。吹炼过程主要由两个周期组成：

第一周期为造渣期，主要是硫化亚铁生成氧化亚铁与二氧化硅进行造渣，产生白冰铜、炉渣和含二氧化硫的烟气；第一周期的主要化学反应包括：

2FeS+3O₂＝2FeO+2SO₂；

2FeO+SiO₂＝2FeO.SiO₂；

3FeS+5O₂＝Fe₃O₄+3SO₂；

3Fe₃O₄+FeS+5SiO₂＝5(2FeO.SiO₂)+SO₂；

第二周期为造铜期，主要是硫化亚铜(Cu₂S)氧化，获得粗铜及含二氧化硫的烟气，第二周期不需添加熔剂，不进行造渣；第二周期的主要化学反应包括：

2Cu₂S+3O₂＝2Cu₂O+2SO₂；

Cu₂S+2Cu₂O＝6Cu+SO₂。

但是，现有吹炼过程的工作效率有限，且无法对残留冷料进行有效的处理，进一步影响了生产效率。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种冰铜连续富氧吹炼工艺，以解决现有技术中冰铜吹炼工艺效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明所述的一种冰铜连续富氧吹炼工艺，包括如下步骤：在连续吹炼炉内，以液态冰铜为原料，加入造渣剂，并连续鼓入富氧空气进行反应，得到粗铜、烟气及吹炼渣。

所述富氧空气中，氧气的体积浓度为22-25％。

所述富氧空气中，氧气的体积浓度为23％。

所述富氧空气的加入量与所述液态冰铜加入量的比例为1.5-2：1。

所述富氧空气为压缩富氧空气。