[发明专利]一种火精炉生产阳极铜的工艺方法

说明书

本发明提供一种火精炉生产阳极铜的工艺方法，属于有色冶金领域；火精炉在完成上一炉次阳极铜浇铸作业后，炉体处于安全位，炉内保留一定量的阳极铜液，含铜75‑78w%的热态冰铜经导锍管进入火精炉内，当冰铜加入量达到炉内阳极铜重量的5‑8w%时，此时炉内混合熔体为粗铜相，开始向炉内通入富氧气体，并转动火精炉至生产位，通过精准控制冰铜的加入速率和富氧气体通入量，火精炉直接进入粗铜火法精炼工序的氧化阶段，且粗铜相含铜始终保持在97.5w%以上，当火精炉内熔体液位达到中心线下300mm后，停止冰铜加入，随后开始逐步切入天然气和氮气，完成最终的氧化阶段并进入还原期，最终直接产出阳极铜，并浇铸阳极板；本发明实现了从冰铜到阳极铜的一步冶炼，取消了传统意义的吹炼工序，具有流程短、清洁、节能、高效和延长炉寿等优点。

技术领域

本发明涉及有色冶金技术领域，具体涉及一种火精炉生产阳极铜的工艺方法。

背景技术

现有技术下的炼铜工艺，从冰铜到阳极板都是由吹炼、精炼两段完成，如吹炼工序所采用的PS转炉、闪速吹炼炉、顶吹吹炼炉、底吹吹炼炉，以及精炼工序所采用回转阳极铜等。这些冶炼技术，都没有突破有色冶金领域的局限性和不足，主要表现在：流程长、投资大、效率低、系统直收率低，造成部分资源的损失和浪费。同时由于吹炼、精炼是在不同的炉中分开进行的，硫的利用率低，热损失多，且部分工艺粗铜转移运输过程SO₂烟气低空逸散，SO₂在烟气中的浓度不稳定，操作环境差。因此有待进一步研究和开发新的装备，克服以上不足，缩短生产流程，降低生产成本、投资成本，实现高效生产。

发明内容

为解决现有的炼铜方法普遍存在的生产流程长、操作复杂、生产效率低等问题，本发明提供了一种火精炉生产阳极铜的工艺方法，具体技术方案如下：

一种火精炉生产阳极铜的工艺方法，火精炉在完成上一炉次阳极铜浇铸作业后，炉内仍保留一定量的阳极铜液，让炉体转入安全位，含铜75-78w%的热态冰铜经导锍管进入火精炉内；当热态冰铜加入量达到炉内阳极铜重量的5-8w%时，炉内混合熔体为粗铜相，此时转动火精炉至生产位,保持热态冰铜加入速率，同时开始向炉内通入富氧气体，此时，炉内工况呈粗铜火法精炼工序的氧化阶段；通过精准控制冰铜的加入速率和富氧气体通入量，火精炉进入的冰铜及时与氧气作用,始终保持炉内熔体为粗铜相和渣相，且粗铜相含铜始终保持在97.5w%以上；当火精炉内熔体液位达到中心线下300mm，停止加入热态冰铜，随后开始逐步切入天然气，并调整富氧气体浓度，控制通入总氧和天然气的体积比值为2.0～2.5，通入的气体总体积量与加热态冰铜时保持一致，完成最终的氧化阶段后，转动火精炉至安全位排出炉渣，随后转动火精炉至生产位，调整通入总氧和天然气的体积比值为1.0～1.3进入还原期，通入的气体总体积量与加热态冰铜时保持一致，最终直接产出阳极铜，并浇铸阳极板；阳极板含铜99.3w%。

所述火精炉炉内保留上一炉次阳极铜的量为90~300t，优先为180~200t。

在加入热态冰铜的同时，火精炉内可加入固态冰铜、废杂铜、残极等高品位冷料中的一种或多种。

火精炉内熔体的温度维持在1180～1250℃。

所述富氧气体为空气、氧气和氮气的混合物，通过炉体底部的氧枪供入炉内。

所述富氧气体中总氧量和热态冰铜加入量的比值为135～145Nm³/t。

所述火精炉底部氧枪转动至水平线以上时，火精炉为安全位；火精炉底部氧枪转动至底部与炉体中心垂线呈10-20°角时，火精炉为生产位。

所述富氧气体的氧气浓度为21-30v%。