一種從硫化銅精礦中冶煉粗銅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從硫化銅精礦中冶煉粗銅的方法，屬于火法冶金領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]從硫化銅精礦生產(chǎn)粗銅的工藝分成二個步驟，第一個步驟是熔煉銅锍，即將銅精礦中的銅熔煉形成含銅、硫、鐵的銅锍，第二個步驟是將銅锍進行吹煉成粗銅，銅精礦中的脈石成分與熔劑形成含銅盡可能低的爐渣，直接廢棄或回收銅后廢棄，熔煉和吹煉產(chǎn)生的302煙氣用于制酸系統(tǒng)生產(chǎn)硫酸。傳統(tǒng)的熔煉工藝如反射爐、鼓風(fēng)爐和電爐熔煉工藝，因為環(huán)境差，能耗高，已日趨淘汰，而現(xiàn)代化的富氧強化銅锍熔煉工藝已廣泛推廣應(yīng)用在工業(yè)實踐中，歸納起來有二大類:一是懸浮熔煉，如奧托昆普閃速熔煉，INCO氧氣閃速熔煉等，另一類是熔池熔煉，如諾蘭達法，三菱法，瓦紐柯夫法，艾薩法，奧斯麥特法和我國的白銀法，底吹爐法等。懸浮熔煉過程中，爐料通過噴嘴在反應(yīng)塔與富氧空氣發(fā)生快速反應(yīng)，形成的熔體降落在熔池中，通過電熱前床分離銅锍及爐渣；熔池熔煉是將富氧空氣鼓入熔體中，加入的爐料在熔體中激烈地進行氣、液、固三相反應(yīng)，完成熔煉過程；目前銅锍吹煉仍以臥式轉(zhuǎn)爐為主，少數(shù)廠采用連續(xù)吹煉爐，如三菱法吹煉爐、閃速吹煉爐、奧斯麥特吹煉爐和我國的側(cè)吹爐連續(xù)吹煉，底吹爐連續(xù)吹煉等。
[0003]綜上所述，從硫化銅精礦生產(chǎn)粗銅工藝的二個步驟，即銅锍熔煉及銅锍吹煉，分別需采用二種裝置，即閃速熔煉爐或熔池熔煉爐作為銅锍熔煉，臥式轉(zhuǎn)爐或連續(xù)吹煉爐作為銅锍吹煉，在國外也有采用閃速熔煉可以從硫化銅精礦直接產(chǎn)出粗銅的工廠，但處理的硫化銅精礦比較特殊，要求原料含鐵低(小于8%Fe)，而一般硫化銅精礦含鐵都在18%以上，因此閃速熔煉直接產(chǎn)出粗銅的工廠僅為處理特殊原料的特例，顯而易見，現(xiàn)有技術(shù)采用二種裝置生產(chǎn)粗銅，存在設(shè)備投資大，生產(chǎn)工藝流程長，操作復(fù)雜等問題。
[0004]本發(fā)明針對以上不足，提供一種從硫化銅精礦連續(xù)熔煉粗銅的方法，將銅锍熔煉及銅锍吹煉這二個步驟在一個爐子中完成，可以減小設(shè)備投資，縮短工藝流程，操作簡便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是，減小設(shè)備投資，縮短工藝流程，適應(yīng)小規(guī)模銅精礦冶煉粗銅富集有價金屬的要求。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是，提供一種從硫化銅精礦中冶煉粗銅的方法，該方法使用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉，所述氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐包括精礦噴槍和空氣噴槍；所述方法包括以下步驟:
(I)將硫化銅精礦、煙塵及熔劑經(jīng)配料后，干燥得干燥爐料；(2)將干燥爐料和氧氣通過精礦噴槍噴入氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的爐體，熔煉成銅锍，熔煉溫度為1300?1350°C ；(3)熔煉完成后，轉(zhuǎn)動爐體從爐口進行排渣；(4)采用空氣噴槍通入空氣對爐體內(nèi)的銅锍進行吹煉，吹煉溫度為1200?1250°C ;(5)吹煉完成后，使轉(zhuǎn)動爐體從爐口進行排渣和放銅，得到粗銅。
[0007]進一步地，熔煉和吹煉產(chǎn)生的煙氣經(jīng)煙氣洗滌器后采用SO2部分冷凝系統(tǒng)收集。
[0008]進一步地，所述干燥爐料的水分低于1%。
[0009]本發(fā)明采用氧氣對硫化銅精礦進行閃速熔煉產(chǎn)出銅锍，對銅锍采用空氣吹煉產(chǎn)出粗銅。
[0010]銅锍熔煉基本原理如下:
2CuS+02— Cu 2S +SO22Cu2S+302 — 2Cu 20+2S02FeS+Cu20 — FeCHCu2S
銅锍吹煉基本原理如下:
2FeS+302 — 2Fe0+2S0 2Cu2S+02— 2Cu+S0 2
本發(fā)明采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，爐體能沿軸向轉(zhuǎn)動，使爐口可以朝下排渣和放銅，根據(jù)冶煉過程中加料、熔煉、排渣、吹煉、放銅的需要，爐體能進行360°翻轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)爐備用二根噴槍，一根噴槍用于噴精礦及氧氣，另一根噴槍用于噴空氣，由于銅锍熔煉產(chǎn)出的煙氣SO2濃度較高，而銅锍吹煉產(chǎn)出的煙氣S02&度較低，為此，采用SO2部分冷凝系統(tǒng)(也可采用離子液吸收法)，將濃度變化的SO2煙氣變成濃度相對穩(wěn)定的SO 2煙氣，以供制酸使用。本發(fā)明裝置包括:
1)配料倉；
2)干燥窯；
3)精礦給料器；
4)頂吹轉(zhuǎn)爐；
5)煙氣洗滌器；
6)302部分冷凝系統(tǒng)。
[0011]氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐是煉鋼的一種常用設(shè)備，煉鋼的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐是利用噴槍噴入氧氣；本發(fā)明使用的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐需要使用至少兩根噴槍，一根噴入精礦與氧氣用于熔煉，另一根噴入空氣，用于吹煉。同時，煉銅行業(yè)中使用臥式轉(zhuǎn)爐用于吹煉，臥式轉(zhuǎn)爐與氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)差別較大，沒有噴槍，而是設(shè)有多個噴嘴。
[0012]本發(fā)明包括下列步驟:
1)將硫化銅精礦、煙塵及熔劑經(jīng)配料后，送干燥窯干燥，要求干燥爐料含水份小于1%;配料與現(xiàn)有技術(shù)中的煉銅的配料相同；煙塵即煉銅產(chǎn)生的煙氣中的較大的顆粒物回收再利用；
2)干燥好的爐料經(jīng)精礦給料器給入精礦噴槍，同時通入氧氣，進行銅锍閃速熔煉，熔煉溫度1300?1350°C，熔體落入轉(zhuǎn)爐繼續(xù)發(fā)生交互反應(yīng)，待轉(zhuǎn)爐存積一定的熔體量后，停止精礦噴槍作業(yè)，傾翻轉(zhuǎn)爐排渣，銅锍存積在轉(zhuǎn)爐中，熔煉煙氣經(jīng)煙氣洗滌器及SO2部分冷凝系統(tǒng)送制酸；
3)采用空氣噴槍對轉(zhuǎn)爐中的銅锍進行吹煉，吹煉溫度1200?1250°C，待吹煉作業(yè)完成，傾翻轉(zhuǎn)爐排渣及放銅，吹煉煙氣經(jīng)煙氣洗滌器及302部分冷凝系統(tǒng)送制酸。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點如下:
1)在一個爐子中實現(xiàn)了銅锍熔煉及銅銃吹煉二個工藝步驟，采用氧氣(氧濃>98%)進行銅锍熔煉，熔煉強度大；
2)由于銅锍熔煉的煙氣SO2濃度較高，而銅锍吹煉的煙氣SO2濃度較低，采用SO 2部分冷凝系統(tǒng)，將濃度變化的SO2煙氣變成濃度相對穩(wěn)定的SO 2煙氣，以滿足制酸要求的連續(xù)穩(wěn)定含SO2煙氣；
3)本發(fā)明的裝置設(shè)備投資小，生產(chǎn)工藝流程短，操作簡便。
[0014]4)此煉銅方法可以用于富集有價金屬。
【附圖說明】
[0015]圖1表示本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0016]實施例1
本發(fā)明提供一種從硫化銅精礦中冶煉粗銅的方法，其工藝流程圖如圖1所示，具體步驟如下:
1)硫化銅精礦、煙塵及熔劑按一定配比經(jīng)配料倉配料后，送入轉(zhuǎn)筒干燥窯進行干燥、燃料采用天然氣，要求干燥后的爐料含水份小于1%;
2)干燥好的爐料經(jīng)精礦給料器給入精礦噴槍，同時通入濃度大于98%的氧氣，進行銅锍閃速熔煉，熔煉溫度1300?1350°C，熔體落入轉(zhuǎn)爐繼續(xù)發(fā)生交互反應(yīng)，等轉(zhuǎn)爐存積一定的熔體量后，停止精礦噴槍作業(yè)；
3)傾翻轉(zhuǎn)爐排渣，爐渣倒入渣包運出，銅锍存積在轉(zhuǎn)爐中，銅锍熔煉作業(yè)完成；
4)從轉(zhuǎn)爐加入熔劑造渣，采用空氣噴槍對轉(zhuǎn)爐中的銅锍進行吹煉，吹煉溫度1200?1250 0C ；
5)完成造渣期后，傾翻轉(zhuǎn)爐排渣，爐渣倒入渣包運出，繼續(xù)進行造銅期，完成吹煉作業(yè)后，傾翻轉(zhuǎn)爐放銅，粗銅倒入粗銅包運出；得到粗銅。
[0017]從轉(zhuǎn)爐排出的銅锍熔煉煙氣及銅锍吹煉煙氣經(jīng)水冷煙道冷卻至約800°C，經(jīng)煙氣洗滌器降溫除塵，產(chǎn)出的煙塵返回配料，煙氣溫度冷卻降至約60°C，銅锍熔煉煙氣SO2濃度為16?20%，銅锍吹煉煙氣SO2濃度為4?8%，經(jīng)過SO 2部分冷凝系統(tǒng)，得到連續(xù)穩(wěn)定送制酸的煙氣SO2濃度為10?14%，以供制酸使用。
[0018]實施例2
將實施例1的方法用以煉銅，以處理硫化銅精礦270t/d計，其中精礦含Cu:19%, Fe:31%、S:31%，爐料干燥至含水份小于1%，進行銅锍閃速熔煉，熔煉溫度1300?1350°C，完成銅锍熔煉作業(yè)后，再進行銅锍吹煉作業(yè)，吹煉溫度1200?1250°C，產(chǎn)出粗銅(含Cu98.0%)51.04t/d，銅回收率 97.5%，產(chǎn)出硫酸(折 100%H2S04 ) 246.08t/d，硫回收率 96%。
[0019]實施例3
將實施例1的方法用以煉銅，以處理硫化銅精礦270t/d計，其中精礦含Cu:21%, Fe:29%，S:32%，爐料干燥至含水份小于1%，進行銅锍閃速熔煉，熔煉溫度1300?1350°C，完成銅锍熔煉作業(yè)后，再進行銅锍吹煉作業(yè)，吹煉溫度1200?1250°C，產(chǎn)出粗銅(含Cu98.5%)56.41t/d，銅回收率 98%，產(chǎn)出硫酸(折 100% H2SO4) 255.34t/d，硫回收率 96.5%。
[0020]實施例4
將實施例1的方法用以煉銅，以處理硫化銅精礦270t/d計，其中精礦含Cu:23%, Fe:27%，S:33%，爐料干燥至含水份小于1%，進行銅锍閃速熔煉，熔煉溫度1300?1350°C，完成銅锍熔煉作業(yè)后，再進行銅锍吹煉作業(yè)，吹煉溫度1200?1250°C，產(chǎn)出粗銅(含Cu99.0%)61.79t/d，銅回收率 98.5%，產(chǎn)出硫酸(析 100% H2SO4) 264.68t/d，硫回收率 97%。
【主權(quán)項】
1.一種從硫化銅精礦中冶煉粗銅的方法，其特征在于，該方法使用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉，所述氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐包括精礦噴槍和空氣噴槍；所述方法包括以下步驟: (1)將硫化銅精礦、煙塵及熔劑經(jīng)配料后，干燥得干燥爐料； (2)將干燥爐料和氧氣通過精礦噴槍噴入氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的爐體，熔煉成銅锍，熔煉溫度為 1300 ?1350? ； (3)熔煉完成后，轉(zhuǎn)動爐體從爐口進行排渣；(4)采用空氣噴槍通入空氣對爐體內(nèi)的銅锍進行吹煉，吹煉溫度為1200?1250°C； (5)吹煉完成后，使轉(zhuǎn)動爐體從爐口進行排渣和放銅，得到粗銅。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，熔煉和吹煉產(chǎn)生的煙氣經(jīng)煙氣洗滌器后采用SO2部分冷凝系統(tǒng)收集。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥爐料的水分低于1%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從硫化銅精礦中冶煉粗銅的方法，該方法使用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉，所述氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐包括精礦噴槍和空氣噴槍；所述方法包括以下步驟：(1)將硫化銅精礦、煙塵及熔劑經(jīng)配料后，干燥得干燥爐料；(2)將干燥爐料和氧氣通過精礦噴槍噴入氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的爐體，進行銅锍熔煉，熔煉溫度為1300～1350℃；(3)熔煉完成后，轉(zhuǎn)動爐體從爐口進行排渣；(4)采用空氣噴槍通入空氣對爐體內(nèi)的銅锍進行吹煉，吹煉溫度為1200～1250℃；(5)吹煉完成后，使轉(zhuǎn)動爐體從爐口進行排渣和放銅，得到粗銅。
【IPC分類】C22B15/06
【公開號】CN104988334
【申請?zhí)枴緾N201510457446
【發(fā)明人】何醒民, 舒見義, 謝冰, 陳阜東, 袁愛武, 周桂月, 舒春桃, 董曉偉, 尹澤輝, 施耘, 盛玉永, 劉軍, 柳玉華, 李忠武, 耿繼安, 蔡文, 陳友華, 董宏君, 李平, 李世才
【申請人】長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司, 青海西豫有色金屬有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月30日