一種銅精礦直接生產(chǎn)粗銅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅精礦直接生產(chǎn)粗銅的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，銅冶煉行業(yè)的規(guī)模程度越來越大，優(yōu)質(zhì)精銅礦數(shù)量急劇減少，絕大多數(shù)的銅冶煉企業(yè)面臨處理高雜銅精礦的問題。高雜銅精礦中雜質(zhì)含量高，其經(jīng)過能夠脫硫除鐵的熔煉和能夠脫硫除鐵的吹煉后所獲得的粗銅中雜質(zhì)含量過高，而粗銅精煉主要是除去粗銅中的硫，粗銅精煉對鉛、鋅、砷、銻、鉍等雜質(zhì)的脫除能力有限，造成粗銅中的鉛、鋅、砷、銻、鉍等雜質(zhì)轉(zhuǎn)入陽極銅中，高雜質(zhì)含量的陽極銅造成后續(xù)電解精煉出現(xiàn)槽電壓過高、陽極大面積鈍化、電解液中漂浮陽極泥過多、陰極銅板長粒子的問題，不利于電解精煉順利進(jìn)行。
[0003]綜上所述，如何提供一種適用于高雜銅精礦的冶煉方法，以降低粗銅中鉛、鋅、砷、鋪、祕等雜質(zhì)的含量，確保粗銅精煉所獲得的陽極銅中雜質(zhì)含量少，進(jìn)而確保針對陽極銅的電解精煉順利進(jìn)行，以及如何提供一種適用于高雜銅精礦的冶煉裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的問題在于提供一種銅精礦直接生產(chǎn)粗銅的方法，能夠處理高Fe、低Cu的低品位銅精礦，減少反應(yīng)爐的用氧量、熱負(fù)荷和爐渣量，改善反應(yīng)爐爐渣的性質(zhì)。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種銅精礦直接生產(chǎn)粗銅的方法，包括如下步驟:
[0006]將銅精礦、銅锍、造渣溶劑、富氧空氣、吸熱物料同時(shí)由反應(yīng)爐頂部加入反應(yīng)爐中；
[0007]在所述反應(yīng)爐的下段空間內(nèi)加入還原劑，反應(yīng)爐底部的熔池內(nèi)形成爐氣、固相的熾熱焦炭層、液相的爐渣層、液相的粗銅層；
[0008]將生成的熾熱焦炭、液相的爐渣導(dǎo)入電爐中，同時(shí)在電爐中加入硫化劑進(jìn)行反應(yīng)，生成電爐爐渣和銅锍溶液；
[0009]預(yù)熱真空室和冰銅池，再將銅锍熔液加入所述冰銅池內(nèi)；
[0010]開啟所述真空栗并抽空與所述真空栗連通的真空室，以使所述冰銅池內(nèi)的銅锍熔液由所述真空室的連管流入所述真空室內(nèi)；
[0011 ] 由所述連管中上升管的驅(qū)動(dòng)氣體接入口輸送驅(qū)動(dòng)氣體，以帶動(dòng)所述冰銅池內(nèi)的銅锍熔液不斷地由所述上升管噴入所述真空室內(nèi)，再由所述連管的下降管流回所述冰銅池內(nèi)，形成循環(huán)流動(dòng)；
[0012]在所述冰銅池內(nèi)提取銅锍熔液樣品，并檢驗(yàn)該樣品內(nèi)各項(xiàng)雜質(zhì)含量是否達(dá)標(biāo):若不達(dá)標(biāo)，則將所述銅锍溶液由所述反應(yīng)爐頂部回流入反應(yīng)爐中；若所述楊平內(nèi)各項(xiàng)雜質(zhì)含量達(dá)標(biāo)，則關(guān)閉所述真空栗并停止通入驅(qū)動(dòng)氣體，雜質(zhì)清除完畢，并將所得的銅锍溶液粒化。
[0013]本發(fā)明提供一種銅精礦直接生產(chǎn)粗銅的方法，在反應(yīng)爐的下段無氧的空間內(nèi)加入還原劑，還原劑無法燃燒，不增加反應(yīng)爐的熱負(fù)荷；過氧化的Cu2O和Fe3O4在反應(yīng)爐內(nèi)被還原，提高了銅的直收率，降低了渣含Cu2O和Fe3O4,使?fàn)t渣的性質(zhì)得到改善，更為有利的是通過控制熾熱焦炭層的厚度，就可以控制爐渣含Cu2O和Fe3O4的量；將爐渣和熾熱焦炭導(dǎo)入電爐，再加入硫化劑，得到銅锍溶液，再將銅锍溶液導(dǎo)入到冰銅池和真空室內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，雜質(zhì)隨銅锍熔液被驅(qū)動(dòng)氣體帶動(dòng)從而不斷地噴入真空室內(nèi)，由于噴入時(shí)銅锍熔液的脫氣界面顯著增大，使得鉛、鋅、砷、銻、鉍等雜質(zhì)以單質(zhì)或硫化物的形態(tài)快速揮發(fā)并被真空栗抽出真空室，從而達(dá)到去除上述各種雜質(zhì)的效果，降低了冰銅中雜質(zhì)的含量。相比于現(xiàn)有的銅精礦的冶煉方法，本發(fā)明提供的冶煉方法增加了銅锍溶液除雜過程，利于降低吹煉后所獲得的粗銅產(chǎn)品中雜質(zhì)的含量，進(jìn)而減少粗銅精煉的陽極銅產(chǎn)品中鉛、鋅、砷、鋪、祕等雜質(zhì)的含量，確保針對陽極銅的電解精煉生產(chǎn)順利進(jìn)行，防止電解精煉時(shí)出現(xiàn)槽電壓過高、陽極大面積鈍化、電解液中漂浮陽極泥過多、陰極銅板長粒子的問題。綜上，本發(fā)明提供的銅精煉的冶煉方法適用于雜質(zhì)含量高的銅精礦。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的銅精礦直接生產(chǎn)粗銅的方法的流程圖
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的銅精礦直接生產(chǎn)粗銅的方法的冶煉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0017]本發(fā)明提供一種銅精礦直接生產(chǎn)粗銅的方法，其步驟請參考圖1，圖2為本發(fā)明一種【具體實(shí)施方式】所提供的提取粗銅的冶煉裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]本發(fā)明的反應(yīng)爐采用空間旋浮反應(yīng)爐1，將銅精礦、銅锍、造渣溶劑、富氧空氣、吸熱物料同時(shí)由空間旋浮反應(yīng)爐I的頂部通過旋流噴嘴加入到空間旋浮反應(yīng)爐的內(nèi)部，銅精礦與銅锍、造渣溶劑、吸熱物料的加入質(zhì)量比例為7?9:1?2: 1，造渣溶劑為本領(lǐng)域常用，比如S i02，富氧空氣相對于銅精礦的加入量為300Nm3/t?700Nm3/t，富氧空氣中氧的體積濃度多45%，吸熱物料可為空間旋浮反應(yīng)爐I排出的爐氣中收集的煙塵
[0019]在空間旋浮反應(yīng)爐內(nèi)，由銅精礦生產(chǎn)粗銅時(shí)實(shí)際上由Cu2S直接氧化生成粗銅的比例很小，不到10% Wt,主要是通過過氧化的Cu2O和Fe3O4與欠氧化的Cu 2S的交互反應(yīng)生成粗銅，所以要增強(qiáng)過氧化物與欠氧化物的碰撞結(jié)合幾率。在空間旋浮反應(yīng)爐的上段空間11內(nèi)富氧空氣中的氧與銅精礦中的硫和鐵反應(yīng)將氧耗盡，產(chǎn)生部分粗銅、過氧化物和欠氧化物，在接下來空間旋浮反應(yīng)爐的中段空間12內(nèi)過氧化物和欠氧化物碰撞、聚合并交互反應(yīng)脫除欠氧化物中的硫，同時(shí)產(chǎn)生大部分粗銅。
[0020]反應(yīng)完成后仍然有大量的Cu2O和Fe3O4存在，爐渣中通常Cu 20要超過20 % wt,Fe3O4要超過30% wt。為消除這兩種物質(zhì)不利影響，本發(fā)明提出在空間旋浮反應(yīng)爐的下段空間13內(nèi)導(dǎo)入銅精礦重量3 %?5的粒狀的還原劑，還原劑優(yōu)選為粒狀的焦炭，粒度為2_?25_，焦炭可通過簡單的下料溜管或噴槍加入到空間旋浮反應(yīng)爐的下段空間13內(nèi)。在下段空間13內(nèi)，由頂部加入的富氧空氣中的氧已被消耗，粒狀的焦炭還原劑進(jìn)入爐內(nèi)后不會燃燒而增加反應(yīng)爐的熱負(fù)荷，而是要吸收熱量加熱自身，有一定的冷卻作用。當(dāng)加入的焦炭吸熱后自身溫度升高，因焦炭顆粒度較大不會被氣流帶走，而是沉降于空間旋浮反應(yīng)爐I底部的熔池14內(nèi)，因其比重小，最終在熔池14內(nèi)的表層形成固相的熾熱焦炭層21。當(dāng)Cu2O和Fe3O4下落穿過熾熱焦炭層21時(shí)，Cu 20被C還原成粗銅，F(xiàn)e3O4被C還原成FeO，改善了渣性又提高了粗銅的直收率。因此最后熔池內(nèi)形成分開的相，即含有SO2的爐氣、固相的熾熱焦炭層21，液相的爐渣層22和銅锍熔液層23。銅锍熔液是通過銅精礦和銅锍中的Cu2S直接氧化、Cu2S與過氧化物的交互反應(yīng)、過氧化的Cu2O被熾熱焦炭還原所得。
[0021]空間旋浮反應(yīng)爐I生成的含有30