[发明专利]利用底吹炉处理热态铜渣生产铜基抑菌合金材料的方法

说明书

利用底吹炉处理热态铜渣生产铜基抑菌合金材料的方法，包括以下步骤：1）将热态铜熔炼渣用渣包运至新型贫化炉，从炉体端头的加料口加入；2）在配料中添加硫化剂，熔炼，沉降；3）在熔炼过程中加入组合式熔剂，使渣的黏度与温度维持在合理的区间；4）新型贫化炉底部喷枪喷入气体，根据工艺需要自动切气体，燃料在熔体内加热，完成氧化还原反应，使渣锍分离，铜锍进入火精炉冶炼；5）优化喷枪进行天然气喷吹铜渣实现深度贫化，从铜渣中回收有价金属元素形成铜基抑菌合金材料，尾渣可制备透水砖等建筑材料；优点为：提高铜熔炼渣中有价元素回收率；实现资源高效利用；有利于界面传质和界面化学反应，解决环保问题。

技术领域

本发明属于有色冶金领域，尤其是涉及利用铜渣生产抑菌材料的方法。

背景技术

目前，工业铜熔炼渣处理的方法主要有电炉贫化法和缓冷选矿法。前者是使热态铜熔炼渣在电炉贫化，加入还原剂后静置使铜渣和冰铜分离，冰铜运往转炉吹炼，贫化后渣进行水淬，尾渣含铜一般为0.6%～0.8%。缓冷选矿法目前渣含铜最好控制在0.2%-0.3%之间，但存在渣场占地面积大，水资源遭受污染等问题。铜熔炼渣主要处理方法存在以下局限和不足，主要表现在：（1）铜熔炼渣尚未实现高效利用，电炉贫化难以突破弃渣含铜0.6%的技术瓶颈。（2）渣选生产厂占地面积大，设备繁杂，运行成本高、投资多。（3）尾渣大部分被堆存在渣场，既占用土地又污染环境，也造成巨大的资源浪费。因此有待进一步开发新的铜熔炼渣处理方法，克服以上不足，提高铜二次资源综合利用水平，彻底解决资源利用率较低、有价元素难以综合回收等问题，实现高效生产。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足而提供利用底吹炉处理热态铜渣生产铜基抑菌合金材料的方法。

本发明的技术方案是：利用底吹炉处理热态铜渣生产铜基抑菌合金材料的方法，包括以下步骤：

1）将热态铜熔炼渣用渣包吊运至新型贫化炉，从炉体端头的热态加料口加入，实现铜熔炼渣的适度贫化；

2）在配料中添加硫化剂，熔炼温度为1200℃-1300℃，沉降时间为30min-60min，硫化剂加入量为铜熔炼渣总质量的3%-9%；

3）在熔炼过程加入组合式熔剂，使渣的黏度与温度维持在一个比较合理的区间，维持熔炼温度为1200℃-1300℃，沉降时间为30min-60min，组合式熔剂加入量为铜熔炼渣总质量的6%-19%；

4）新型贫化炉底部喷枪喷入气体，根据工艺需要自动切换氧气、天然气、空气或氮气四种气体，燃料在熔体内部进行加热，完成氧化还原反应，使渣锍分离，铜锍进入火精炉冶炼；

5）采用优化结构喷枪进行天然气喷吹铜渣实现深度贫化，从铜渣中直接回收有价金属元素形成铜基抑菌合金材料，尾渣可用于制备透水砖等建筑材料。

步骤1）中铜熔炼渣主要成分是：含铜约3%-4.7%（质量百分比），含铁约40.18%-44.02%（质量百分比），含锌约4.1%-5.7%（质量百分比），含二氧化硅约15.6%-21.9%（质量百分比）。

步骤2）中硫化剂为硫铁矿（FeS），FeS加入量为3%-9%时，随着FeS加入量的增加，渣中尖晶石相减小。

步骤3）中组合式熔剂为硼砂（B2O3）、萤石（CaF2）和石英砂（SiO2），SiO2加入量为铜熔炼渣总质量的3%-12%，随着SiO2的增加，冰铜液滴在渣中逐渐凝聚长大，沉淀效果良好；B2O3或CaF2加入量为铜熔炼渣总质量的3%-7%，随着加入量的增加，渣表面的冰铜液滴逐渐消失。

步骤4）中四种气体为喷枪喷入氧气、天然气、空气和氮气，根据工艺需求实现精准控制与实时切换，使初次贫化渣含铜降至0.6%-0.7%。