本發(fā)明屬于金屬冶煉，特別涉及一種基于閃速吹煉爐實現(xiàn)高銅礦一步煉銅的方法。

背景技術(shù)：

1、銅是重要的金屬資源，廣泛用于電力、電子、能源等領(lǐng)域。當(dāng)前銅的冶煉以火法為主，其中閃速煉銅技術(shù)以其產(chǎn)能大、爐體壽命長、自動化程度高等優(yōu)勢而成為銅冶煉的主要生產(chǎn)技術(shù)。

2、隨著以側(cè)吹熔煉＋頂吹吹煉技術(shù)為代表的熔池熔煉技術(shù)的革新，特別是在側(cè)吹熔煉＋頂吹吹煉技術(shù)同樣實現(xiàn)了高程度自動化、加工成本更低、陰極銅最大產(chǎn)能可超40萬t/年的情況下，閃速煉銅技術(shù)因為其原料適應(yīng)性差的缺點面臨新的挑戰(zhàn)。“雙閃”在閃速煉銅技術(shù)中最具代表性，企業(yè)針對閃速熔煉與閃速吹煉系統(tǒng)不斷探索產(chǎn)能提升思路，通過一系列改造目前“雙閃”系統(tǒng)陰極銅年最大產(chǎn)能可超過50萬t/年，卻面臨熔煉自產(chǎn)銅锍已無法滿足閃速吹煉爐生產(chǎn)需求的困境。以何種更經(jīng)濟的方式彌補“雙閃”產(chǎn)能缺口從而進(jìn)一步降低加工成本成為亟待解決的產(chǎn)業(yè)難題。

3、隨著“雙閃”銅冶煉系統(tǒng)內(nèi)鈉鹽及其它雜質(zhì)元素的不斷循環(huán)累積，閃速吹煉爐反應(yīng)塔內(nèi)的造銅、造渣反應(yīng)受阻，容易形成較厚的黏渣層，導(dǎo)致銅渣分離不清。爐渣性質(zhì)如何改善成為了影響生產(chǎn)穩(wěn)定的重要因素。吹煉渣中少量的sio2有利于增加鐵酸鈣均勻液相區(qū)范圍，能改善吹煉渣渣型。閃速熔煉過程中產(chǎn)生的銅锍品位保持在70%左右，銅锍中的硅含量有限，若閃速吹煉爐單純配入石英，則存在經(jīng)濟性差，輸送及磨細(xì)系統(tǒng)易磨損，通過理論計算配入量小、配入精度要求高等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對目前閃速煉銅技術(shù)遭遇產(chǎn)能瓶頸、自產(chǎn)銅锍無法滿足閃速吹煉生產(chǎn)需求的情況，本發(fā)明提供一種基于閃速吹煉爐實現(xiàn)高銅礦一步煉銅的方法，提高閃速吹煉技術(shù)煉銅產(chǎn)能的同時還能改善吹煉渣渣型。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、一種基于閃速吹煉爐實現(xiàn)高銅礦一步煉銅的方法，包括以下步驟：

4、s1:運行銅锍堆取料機，按照95～105t/h的速度將銅锍下放至第一皮帶輸送機上進(jìn)行運輸，同時運行高銅礦定量給料秤，按照4～15t/h的速度將高銅礦下放到第一皮帶輸送機上與銅锍進(jìn)行混合；

5、s2:混合后的銅锍與高銅礦通過第二皮帶輸送機（5）輸送至銅锍立式磨（6）中進(jìn)行研磨、干燥、分選，得到混合粉料；

6、s3:混合粉料通過失重稱進(jìn)行計量后，通過埋刮板輸送機（8）將計量后的混合粉料送至風(fēng)動溜槽，最后從風(fēng)動溜槽進(jìn)入單噴嘴在閃速吹煉爐中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)生成的粗銅從閃速吹煉爐的粗銅排放溜槽排出。

7、優(yōu)選的，所述的高銅礦與銅锍的混合比例為1:（6.5～20）。

8、優(yōu)選的，所述的高銅礦的品位＞50%，粒度＜200目，硅含量為15%～20%，硫含量為10%～15%。

9、優(yōu)選的，閃速吹煉爐（11）內(nèi)的反應(yīng)銅溫度控制在1250℃～1265℃，渣溫控制在1270℃～1285℃，最終渣中硅含量控制在2～6wt%。

10、優(yōu)選的，所述的第一皮帶輸送機與銅锍立式磨之間設(shè)有緩沖倉；緩沖倉通過第二皮帶輸送機輸送物料。

11、優(yōu)選的，步驟s3的閃速吹煉爐按照0～6t/h的量加入煙灰進(jìn)行吹煉反應(yīng)。

12、優(yōu)選的，步驟s3的閃速吹煉爐按照2～4.5t/h的量加入生石灰進(jìn)行吹煉反應(yīng)。

13、本發(fā)明通過將銅锍和高銅礦定量加入到上料運輸皮帶，二者通過計量皮帶實現(xiàn)定量配比。高銅礦與銅锍混合后經(jīng)磨細(xì)、干燥、分選加入到閃速噴嘴中，送至閃速吹煉爐中在幾秒內(nèi)快速完成大部分反應(yīng)最終生成粗銅。高銅礦中的鐵與硅進(jìn)入渣中，硫則進(jìn)入煙氣中，實現(xiàn)基于閃速吹煉爐高銅礦的一步煉銅。反應(yīng)溫度、鈣鐵比等參數(shù)調(diào)節(jié)范圍與不加入高銅礦時的冶煉過程保持不變。本發(fā)明的核心反應(yīng)為硫化銅礦氧化得到粗銅，以下列出相關(guān)的反應(yīng)方程式。

14、cu2s+o2=2cu+so2；

15、2cu2s+3o2=2cu2o+2so2；

16、cu2s+2cu2o=6cu+so2↑。

17、同時，高銅礦中含有較高的硅含量，可有效改善吹煉渣的理化性質(zhì)，保持渣中持續(xù)有磁性鐵析出，通過調(diào)整高銅礦與銅锍的配比，使得吹煉渣含銅變化小，渣量增加量小，爐體掛渣均勻，爐底凍結(jié)層穩(wěn)定，爐底溫度更低，爐體更安全。加入煙灰的作用是調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度，維持爐內(nèi)的熱平衡，避免反應(yīng)過程中爐內(nèi)溫度波動過大影響熔煉反應(yīng)造成粗銅的純度和產(chǎn)量下降。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果如下：

19、1、本發(fā)明在不改變現(xiàn)有閃速吹煉過程主體工藝、設(shè)備的情況下通過簡單增加高銅礦的儲存?zhèn)}和傳送帶，通過調(diào)整高銅礦與銅锍的配比，實現(xiàn)閃速吹煉爐產(chǎn)能提升，提高“雙閃”煉銅系統(tǒng)的競爭優(yōu)勢。

20、2、本發(fā)明與現(xiàn)有一步煉銅工藝相比，不需要整套的一步煉銅設(shè)備，可靈活調(diào)整高銅礦的加入量，不受高銅礦供應(yīng)量不穩(wěn)定的影響，同時可提高高銅礦的金屬直收率。

21、3、本發(fā)明利用高銅礦中的硅巧妙解決了閃速吹煉爐需另外配入少量石英的問題，改善了閃速吹煉爐渣型，有利于穩(wěn)定爐況，并進(jìn)一步提高閃速吹煉爐爐體壽命。另一方面，高銅礦和銅锍的合理配入，可打破閃速吹煉系統(tǒng)受閃速熔煉系統(tǒng)影響帶來的產(chǎn)能瓶頸，進(jìn)一步挖掘“雙閃”煉銅的產(chǎn)能潛力。

技術(shù)特征：

1.一種基于閃速吹煉爐實現(xiàn)高銅礦一步煉銅的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃速吹煉爐實現(xiàn)高銅礦一步煉銅的方法，其特征在于：所述的高銅礦與銅锍的混合比例為1:（6.5～20）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃速吹煉爐實現(xiàn)高銅礦一步煉銅的方法，其特征在于：所述的高銅礦的品位＞50%，粒度＜200目，硅含量為15%～20%，硫含量為10%～15%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃速吹煉爐實現(xiàn)高銅礦一步煉銅的方法，其特征在于：閃速吹煉爐（11）內(nèi)的反應(yīng)銅溫度控制在1250℃～1265℃，渣溫控制在1270℃～1285℃，最終渣中硅含量控制在2～6wt%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃速吹煉爐實現(xiàn)高銅礦一步煉銅的方法，其特征在于：所述的第一皮帶輸送機（3）與銅锍立式磨（6）之間設(shè)有緩沖倉（4）；緩沖倉（4）通過第二皮帶輸送機（5）輸送物料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃速吹煉爐實現(xiàn)高銅礦一步煉銅的方法，其特征在于：步驟s3的閃速吹煉爐按照0～6t/h的量加入煙灰進(jìn)行吹煉反應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃速吹煉爐實現(xiàn)高銅礦一步煉銅的方法，其特征在于：步驟s3的閃速吹煉爐按照2～4.5t/h的量加入生石灰進(jìn)行吹煉反應(yīng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于閃速吹煉爐實現(xiàn)高銅礦一步煉銅的方法，將銅锍和高銅礦定量加入到上料運輸皮帶進(jìn)行定量配比，高銅礦與銅锍混合后經(jīng)磨細(xì)、干燥、分選一同加入到閃速噴嘴中，在閃速爐中發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)直接得到粗銅，高銅礦中近乎全部鐵與硅、少量銅進(jìn)入渣中，硫則進(jìn)入煙氣中，實現(xiàn)高銅礦的一步煉銅。本發(fā)明利用高銅礦中的硅巧妙解決了閃速吹煉爐需另外配入少量石英的問題，改善了閃速吹煉爐渣型，有利于穩(wěn)定爐況，并進(jìn)一步提高閃速吹煉爐爐體壽命。另一方面，高銅礦和銅锍的合理配入，可打破閃速吹煉系統(tǒng)受閃速熔煉系統(tǒng)影響帶來的產(chǎn)能瓶頸。

技術(shù)研發(fā)人員：許俊,朱其峰,張建平,王博,趙宏,盧軍成,黃劍龍,張怡旺
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西金川有色金屬有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6