[发明专利]一种火法炼铜工艺

摘要

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。

主权项

1.一种火法炼铜工艺，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(1‑3)内经研磨混合后进入到预热室(1‑4)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；(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；向复合式吹炼精炼炉内鼓入的富氧空气中氧气的体积分数为70‑80％、进气压力为0.5‑1Mpa；向复合式吹炼精炼炉内鼓入的还原气体为天然气、进气压力为0.2‑0.4Mpa；复合式吹炼精炼炉内的温度为1220‑1250℃，同时向复合式吹炼精炼炉内加入石灰石和石英砂作为造渣剂，以铜锍中的铁元素含量为标准，配料质量比为，石灰石：石英砂：铜锍所含铁元素＝(0.45‑0.8)：(0.18‑0.85)：1；复合式吹炼精炼炉，所述复合式吹炼精炼炉包括吹炼精炼炉体(2‑1)、第一吹气元件、第二吹气元件、吹炼精炼炉底(2‑2)和吹炼精炼炉盖(2‑3)，所述吹炼精炼炉盖(2‑3)安装在所述吹炼精炼炉体(2‑1)的顶端开口处，所述吹炼精炼炉底(2‑2)安装在所述吹炼精炼炉体(2‑1)的底部，所述第一吹气元件(2‑4)和所述第二吹气元件(2‑5)分别位于所述吹炼精炼炉底(2‑2)的上表面上，并且所述第一吹气元件(2‑4)环绕所述第二吹气元件(2‑5)设置；(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，电解质溶液中无水硫酸铜的加入量为70‑170g/L、98wt％浓硫酸的加入量为60‑120mL/L，并且每吨阳极铜向电解液中加入硫脲20‑50g、聚丙烯酰胺20‑30g、明胶50‑100g、干酪素30‑70g、以及25wt％的盐酸200‑300mL；电解液温度为60‑70℃，电流密度为200‑255A/m²；所述第二吹气元件(2‑5)由圆柱形供气本体(2‑6)和半球形吹气端头(2‑7)组成，所述吹炼精炼炉底(2‑2)中心开设有安装中心孔，所述圆柱形供气本体(2‑6)位于在所述安装中心孔内并与所述安装中心孔过盈配合，并且所述圆柱形供气本体(2‑6)的上表面与所述吹炼精炼炉底(2‑2)的上表面平齐，所述半球形吹气端头(2‑7)的球直径与所述圆柱形供气本体(2‑6)的底面直径相等；所述圆柱形供气本体(2‑6)的轴向中心设置有互不导通的第二氧化供气通道(2‑15)和第二还原供气通道(3‑1)，所述第二氧化供气通道(2‑15)和所述第二还原供气通道(3‑1)同轴且所述第二还原供气通道(3‑1)环绕所述第二氧化供气通道(2‑15)；所述半球形吹气端头(2‑7)上开设有第二氧化吹气通道(2‑8)和第二还原吹气通道(3‑2)，所述第二氧化吹气通道(2‑8)和所述第二还原吹气通道(3‑2)均沿所述半球形吹气端头(2‑7)的球体半径方向设置，所述第二氧化吹气通道(2‑8)的直径随着所述第二氧化吹气通道(2‑8)与所述吹炼精炼炉体(2‑1)轴线夹角的变大而逐渐变大，所述第二还原吹气通道(3‑2)的直径随着所述第二还原吹气通道(3‑2)与所述吹炼精炼炉体(2‑1)轴线夹角的变大而逐渐变大；所述第二氧化吹气通道(2‑8)与所述吹炼精炼炉底(2‑2)的上表面的夹角B大于或等于45°、所述第二还原吹气通道(3‑2)与所述吹炼精炼炉底(2‑2)的上表面的夹角A大于或等于15°且小于45°；所述第二氧化吹气通道(2‑8)与所述第二氧化供气通道(2‑15)流体导通，所述第二还原吹气通道(3‑2)与所述第二还原供气通道(3‑1)流体导通；所述第一吹气元件(2‑4)的厚度自所述吹炼精炼炉体(2‑1)内壁至所述半球形吹气端头(2‑7)线性变薄，并且所述第一吹气元件(2‑4)上分别设置有互不导通的第一氧化吹气通道(2‑9)和第一还原吹气通道(3‑3)，所述第一氧化吹气通道(2‑9)占据所述第一吹气元件(2‑4)径向外侧半区，所述第一还原吹气通道(3‑3)占据所述第一吹气元件(2‑4)径向内侧半区；所述第一氧化吹气通道(2‑9)的直径沿所述第一吹气元件(2‑4)径向由外至内依次变大，所述第一还原吹气通道(3‑3)的直径沿所述第一吹气元件(2‑4)径向由外至内也依次变大；所述第一氧化吹气通道(2‑9)下方的所述吹炼精炼炉底(2‑2)上设置有氧化供气室(2‑10)，第一还原吹气通道(3‑3)下方的所述吹炼精炼炉底(2‑2)上设置有还原供气室(3‑4)；所述第一氧化吹气通道(2‑9)依次通过所述氧化供气室(2‑10)、所述吹炼精炼炉底(2‑2)上的氧化气体通道(2‑11)与所述第二氧化供气通道(2‑15)流体导通，所述第二还原吹气通道(3‑2)依次通过所述还原供气室(3‑4)、所述吹炼精炼炉底(2‑2)上的还原气体通道(3‑5)与所述第二还原供气通道(3‑1)流体导通；所述第二还原供气通道(3‑1)与外部还原气体供气总管流体导通，所述第二氧化供气通道(2‑15)与外部氧化气体供气总管流体导通。