一种高砷硫化铜矿的熔炼方法技术

本发明专利技术提供了一种高砷硫化铜精矿的熔炼方法，包括以下步骤：将高砷硫化铜精矿、石英砂和含CaO物料混合，得到混合物料；将所述混合物料与含氧反应气体混合加热，进行反应，得到冰铜、渣和含SO2的烟气。本发明专利技术通过在冶炼的过程中加入CaO和SiO2，使精矿物料、CaO和SiO2在高温状态下反应，精矿中的砷的硫化物先被氧化，后与造渣熔剂CaO发生化学反应，生成以砷的钙基化合物、砷酸铁等形式进入渣相，降低铜锍中砷的含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有色金属火法冶炼
，具体涉及一种高砷硫化铜矿的熔炼方法。
技术介绍
铜的火法冶炼分熔炼、吹炼、阳极精炼和电解精炼四个部分。在熔炼过程中主要脱去大量的硫和铁外，还要尽可能脱除砷、锑、铋、铅、锌等杂质元素。金属的冶炼过程中，造渣是非常重要的一个环节，可以说造铜过程就是造渣过程，使较多的砷、锑等杂质进入渣，以降低锍的杂质含量，且冶炼渣还必须具有流动性好、与金属(锍)易分离等特点。随着资源的枯竭，贫矿越来越多，相应的杂质含量尤其是砷含量越来越高，当砷的含量超出工艺设计范围时，熔炼产生的铜锍含砷量就会升高，相应的阳极铜含砷量也会升高，这就加重了电解工序净液的压力，严重时影响阴极铜的质量。目前针对高砷矿的处理主要通过配入少量高砷矿，使配料后的含砷量达到工艺设计范围进行生产，这种方法不适合大规模高砷矿的处理。而闪速熔炼技术作为目前世界上最先进、处理能力最大的技术，占世界火法铜产量的60％以上，是世界上公认的“吃细粮”的冶炼技术，一般要求铜精矿杂质含量低，如砷一般要低于0.3％，否则产生的粗铜以及阳极铜砷含量较高，影响电解生产。而现在的铜精矿一般很难满足这个设计要求，造成阳极铜砷含量超标，影响电解生产，如何开发一种能够处理高杂质特别是高砷铜精矿的铜冶炼技术，成为目前技术人员关注问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种高砷硫化铜精矿的熔炼方法，本专利技术提供的熔炼方法可以处理含砷量高的硫化铜精矿，产出的冰铜品位高，并且含砷量低。本专利技术提供了一种高砷硫化铜精矿的熔炼方法，包括以下步骤：(A)将高砷硫化铜精矿、石英砂和含CaO物料混合，得到混合物料；(B)将所述混合物料与含氧反应气体加入冶炼炉，进行反应，得到冰铜、渣和含SO2的烟气。优选的，所述步骤(B)具体为：(B1)所述混合物料，经过倾角为10°～40°输料管(3)进入流化给料装置(2)，经流化给料装置(2)的流化作用进入铜精矿喷嘴(1)；(B2)所述混合物料和所述含氧反应气体在铜精矿喷嘴(1)的作用下混合进入闪速炉反应塔(4)中进行反应，得到冰铜、渣和含含SO2的烟气。优选的，所述高砷硫化铜精矿含砷0.3wt％～1.8wt％。优选的，所述含CaO物料选自生石灰、石灰石或石膏。优选的，所述含CaO物料的加入量为所述混合物料质量的1wt％～10wt％。优选的，所述混合物料中含水量低于0.3wt％。优选的，所述含氧反应气体的氧含量为50％～95％。优选的，所述冰铜的品位为50％～70％。优选的，所述冰铜中含砷0.2wt％～0.6wt％。与现有技术相比，本专利技术提供了一种高砷硫化铜精矿的熔炼方法，包括以下步骤：将高砷硫化铜精矿、石英砂和含CaO物料混合，得到混合物料；将所述混合物料与含氧反应气体加入冶炼炉，进行反应，得到冰铜、渣和含SO2的烟气。本专利技术通过在冶炼的过程中加入CaO和SiO2，使精矿物料、CaO和SiO2在高温状态下反应，精矿中的砷的硫化物先被氧化，后与造渣熔剂CaO发生化学反应，生成以砷的钙基化合物、砷酸铁等形式进入渣相，降低铜锍中砷的含量。结果表明，本专利技术提供的熔炼方法产出的冰铜的品位为50％～70％，冰铜中含砷0.2wt％～0.6wt％，砷的入渣率大于70％。附图说明图1为本专利技术提供的高砷硫化铜精矿熔炼装置的结构示意图。其中：1为铜精矿喷嘴，2为硫化给料装置，3为输料管，4为闪速炉反应塔。具体实施方式本专利技术提供了一种高砷硫化铜矿的熔炼方法，包括以下步骤：将高砷硫化铜精矿、石英砂和含CaO物料混合，得到混合物料；将所述混合物料与含氧反应气体混合加热，进行反应，得到冰铜、渣和含SO2的烟气。本专利技术提供的硫化铜精矿为高砷硫化铜精矿，在本专利技术中，所述高砷硫化铜精矿中含砷0.3wt％～1.8wt％，优选为0.4wt％～1.6wt％，在本专利技术的一些具体实施方式中，所述高砷硫化铜精矿中含砷0.4wt％，在本专利技术的另一些具体实施方式中，所述高砷硫化铜精矿中含砷0.6wt％，在本专利技术的另一些具体实施方式中，所述高砷硫化铜精矿中含砷0.8wt％，在本专利技术的另一些具体实施方式中，所述高砷硫化铜精矿中含砷1.0wt％，在本专利技术的另一些具体实施方式中，所述高砷硫化铜精矿中含砷1.6wt％。在本专利技术中，所述高砷硫化铜精矿在进行熔炼之前需要干燥，经干燥水分低于0.3wt％。将干燥的高砷硫化铜精矿、石英砂和含CaO物料混合，得到混合物料。为了降低渣量和保证一定的脱杂率，在硫化铜矿熔炼过程中加入了含氧化钙物料，所述含CaO物料选自生石灰、石灰石或石膏。所述含CaO物料的加入量为所述混合物料质量的1wt％～10wt％，优选为2wt％～8wt％，更优选为4wt％～6wt％。得到的混合物料中含水量低于0.3wt％。将所述混合物料与含氧反应气体加入冶炼炉，进行反应，得到冰铜、渣和含SO2的烟气。本专利技术在对高砷硫化铜精矿进行熔炼所用的冶炼炉并没有特殊限制，本领域技术人员公知的冶炼炉即可，可以为闪速炉，也可以为熔池炉。根据熔炼设备的不同，在进行熔炼时，选用与设备相匹配的熔炼时间与熔炼温度。在本专利技术中，优选采用具有图1结构的熔炼装置，图1为本专利技术提供的高砷硫化铜精矿熔炼装置的结构示意图。图1中，1为铜精矿喷嘴，2为硫化给料装置，3为输料管，4为闪速炉反应塔。本专利技术提供的高砷硫化铜精矿熔炼装置主要包括输料管3、闪速炉反应塔4、连通输料管3和闪速炉反应塔4的铜精矿喷嘴1，铜精矿喷嘴1与输料管3连通的部位设置有流化给料装置2。如图1所示。本实施例中，增设流化给料装置2的作用，是为了使混合物料均匀能够更加均匀的进入到铜精矿喷嘴1的物料通道中，进而更加均匀的进入到反应塔中，从而最大程度的防止偏析现象的发生，令反应效果更加突出。在得到混合物料后，本专利技术优选将所述混合物料输送至具有图1结构的熔炼装置中进行熔炼反应。(B1)所述混合物料，经过倾角为10°～40°输料管(3)进入流化给料装置(2)，经流化给料装置(2)的流化作用进入铜精矿喷嘴(1)；(B2)所述混合物料和所述含氧反应气体在铜精矿喷嘴(1)的作用下混合进入闪速炉反应塔(4)中进行反应，得到冰铜、渣和含含SO2的烟气。具体的，本专利技术在采用闪速冶炼时，将混合物料，经过倾角为10°-40°输料管(3)进入流化给料装置(2)，经流化给料装置(2)的流化作用均匀的进入铜精矿喷嘴(1)；同时含氧反应气体经管道进入铜精矿喷嘴(1)；混合物料和含氧反应气体在铜精矿喷嘴(1)的作用下进入闪速炉反应塔(4)中进行反应，产生冰铜、渣和含SO2的烟气。为了提高烟气浓度和反应效率，以及保证反应的热量平衡，在冶炼过程中一般通入的含氧反应气体氧含量为50％～95％，这样也有利于铜精矿中杂质的氧化进入熔炼渣中，降低冰铜中杂质含量。在本专利技术中，所述含氧反应气体的氧含量为50％～95％，优选为60％～90％，更优选为70％～80％。混合物料与反应气体在冶炼炉反应塔内进一步混合，并随温度的升高发生分解和氧化后进入沉淀池进行造渣反应，生成冰铜、渣和含SO2的烟气，其中，冰铜和渣进入反应塔底部的沉降池进行沉降分离，含SO2的烟气经过冶炼炉上升烟道排出。按照上述熔炼方法，得到的冰铜的品位为50％～70％。所述冰铜中含砷0.2wt％～0.6wt％。在熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高砷硫化铜精矿的熔炼方法，其特征在于，包括以下步骤：(A)将高砷硫化铜精矿、石英砂和含CaO物料混合，得到混合物料；(B)将所述混合物料与含氧反应气体加入冶炼炉，进行反应，得到冰铜、渣和含SO2的烟气。

【技术特征摘要】
1.一种高砷硫化铜精矿的熔炼方法，其特征在于，包括以下步骤：(A)将高砷硫化铜精矿、石英砂和含CaO物料混合，得到混合物料；(B)将所述混合物料与含氧反应气体加入冶炼炉，进行反应，得到冰铜、渣和含SO2的烟气。2.根据权利要求1所述的熔炼方法，其特征在于，所述步骤(B)具体为：(B1)所述混合物料，经过倾角为10°～40°输料管(3)进入流化给料装置(2)，经流化给料装置(2)的流化作用进入铜精矿喷嘴(1)；(B2)所述混合物料和所述含氧反应气体在铜精矿喷嘴(1)的作用下混合进入闪速炉反应塔(4)中进行反应，得到冰铜、渣和含SO2的烟气。3.根据权利要求1所述的熔炼方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：周松林，葛哲令，董广刚，
申请(专利权)人：阳谷祥光铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37