[发明专利]一种火法炼铜工艺

说明书

本发明公开一种火法炼铜工艺，(S1)将造渣剂、硫化铜精矿和固体燃料分别通过节能造锍熔炼炉的第一进料分斗、第二进料分斗和第三进料分斗加入，物料在混料室内经研磨混合后进入到预热室进行预热，预热后的物料进入节能造锍熔炼炉内；(S2)自节能造锍熔炼炉排出的铜锍进入到复合式吹炼精炼炉内进行吹炼和精炼；(S3)自节能造锍熔炼炉排出的阳极铜制成阳极铜板供电解精炼使用。本发明实现了在不增大炉体体积的情况下实现吹炼工序和精炼工序真正的合二为一；可以在不改变现有的吹炼炉或熔炼炉体积大小的情况下进行升级改造，节约投资成本。

技术领域

本发明涉及铜冶炼技术领域。具体地说是火法炼铜工艺。

背景技术

目前火法炼铜工艺在造锍熔炼环节采用向炉体内添加焦炭、石英砂以及铜原料混合熔炼获得铜锍。但目前的炉体结构使得焦炭、石英砂与铜原料混合物在炉内熔炼时间较长，而且炉渣内还夹带有较多的未被熔炼的铜原料，这些铜原料需要进行分离再回炉熔炼，提高了造锍熔炼的能耗，并且焦炭、石英砂和铜原料组成的混合料混合程度一致性较差，导致了出锍量有较大的波动。

现有技术中为了解决造锍熔炼、吹炼和精炼分炉进行而导致的生产过程不连续、占地面积大、能耗高、以及二氧化硫烟气污染等缺点，开发了造锍熔炼、吹炼和精炼一体化炼铜工艺及设备，如中国专利文献CN103952571A 和CN104988332A。中国专利文献CN103952571A实质上相当于把造锍熔炼炉、铜锍吹炼炉和精炼炉三者做成一个整体的大炉子，造锍熔炼区、吹炼区和精炼区相互之间用挡墙隔离开，其并没有从根本上减小炼铜设备的占地面积，而且在同样产量的情况下，这种回转炉的整体体积及工作时的重量非常大，实现炉体转动需要托辊、电机、齿轮等部件的可靠性极高，不仅设备初期投资的成本大大增加，而且运营及维护的成本也很高。中国专利文献 CN104988332A中的一体化炉是自上而下分为造锍熔炼区、吹炼区和精炼区，造锍熔炼区、吹炼区和精炼区相互之间没有挡墙进行隔离，为了使得铜锍从熔炼区自然沉降至吹炼区、粗铜从吹炼区自然沉降值精炼区并最终生产出符合要求的阳极铜，必须将炉子的纵向高度做得足够大，否则根本无法实现分区冶炼，这会使得炉体比较高大，不仅设备投资成本高、而且生产过程中具有一定的安全隐患；从火法炼铜的工艺角度考虑，造锍熔炼工序耗氧量最大、反应最剧烈、出渣量最大，而吹炼和精炼工序出渣量相对要小很多、并且反应剧烈程度远远低于造锍熔炼工序，如果造锍熔炼区与吹炼区、精炼区不进行物理隔离，造锍熔炼过程中的物料及产生的渣会在剧烈反应过程中进入到吹炼区和精炼区，并且吹炼区和精炼区产生的渣上浮必须要通过造锍熔炼区，这就使得吹炼区和精炼区的渣上浮难度加大，在连续生产过程中为了确保阳极铜的质量，必须要加大吹炼区和精炼区的供气量、加高炉体高度、延长物料在炉体中的停留时间以便促进渣上浮。

此外，火法冶炼铜工艺的电解精炼环节的电极通常需要提前制备，而且依靠单一阴极来沉积析出的铜不仅耗时长而且耗能多，并且单一槽腔使得粗铜中析出的杂质比较容易沉积在阴极，使得精炼铜的质量下降。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种在不增大炉体体积的情况下实现吹炼工序和精炼工序合二为一的火法炼铜工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种火法炼铜工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(S1)将造渣剂、硫化铜精矿和固体燃料分别通过节能造锍熔炼炉的第一进料分斗、第二进料分斗和第三进料分斗加入，物料在混料室内经研磨混合后进入到预热室进行预热，预热后的物料进入节能造锍熔炼炉内，向节能造锍熔炼炉内鼓入的富氧气体中氧气的体积分数为60-80％、进气压力为 0.3-1.0Mpa,炉内温度为1150-1250℃；造渣剂为石灰石和石英砂，石灰石、石英砂、硫化铜精矿所含铁元素三者的质量比为(0.4-0.5)：(0.55-0.65)： 1；