短流程炼铜方法技术

本发明专利技术提供了一种短流程炼铜方法。该方法中采用的炼铜装置包括熔炼炉、造铜炉、CR炉、第一流槽及第二流槽；熔炼炉设置有铜锍出口和熔炼渣出口；造铜炉设置有铜锍入口，铜锍入口通过第一流槽与铜锍出口连通；CR炉设置有熔炼渣入口，熔炼渣入口通过第二流槽与所述熔炼渣出口连通；方法包括以下步骤：将铜精矿在熔炼炉中进行熔炼，得到第一铜锍和熔炼渣；在造铜炉中对第一铜锍进行造铜反应，生成阳极铜和造铜渣；在CR炉中对熔炼渣进行还原烟化和沉降以综合回收熔炼渣中的有价金属，并造无害渣；有价金属包括铅、锌及锑中的一种或多种。上述方法实现了短流程炼铜，同时完成了产出阳极铜、熔炼渣中有价金属综合回收以及CR炉直接产出无害渣。

Short process copper smelting method

The invention provides a short process copper smelting method. The copper smelting device adopted in this method includes smelting furnace, copper making furnace, CR furnace, first-flow trough and second-flow trough; smelting furnace is provided with copper matte outlet and smelting slag outlet; copper matte inlet is provided with copper matte inlet, copper matte inlet is connected with copper matte outlet through first-flow trough; CR furnace is provided with smelting slag inlet, and smelting slag inlet is connected with copper matte outlet through second-flow trough. The flow tank is connected with the outlet of the smelting slag; the method comprises the following steps: smelting the copper concentrate in a smelting furnace to obtain the first matte and slag; copper making reaction of the first matte in a copper making furnace to produce anodic copper and slag; reduction fuming and sedimentation of the smelting slag in a CR furnace to comprehensively recover the slag. Valuable metals and make harmless dregs; valuable metals include one or more kinds of lead, zinc and antimony. The above method realizes short process copper smelting, and completes the comprehensive recovery of anode copper, valuable metals in smelting slag and the direct production of harmless slag in CR furnace.

【技术实现步骤摘要】
短流程炼铜方法
本申请涉及炼铜领域，具体而言，涉及一种短流程炼铜方法。
技术介绍
传统的火法炼铜工艺，包括熔炼、吹炼、精炼三个步骤，其中熔炼炉将铜精矿熔炼成含铜40～60％的冰铜(也叫铜锍)；吹炼炉将该冰铜吹炼成粗铜；精炼炉(阳极炉)将粗铜精炼成阳极铜，后续送去电解生产阴极铜板。另一方面，目前熔炼渣都采用缓冷、破碎、磨矿、浓密以及浮选的渣选矿工艺处理，产出的渣精矿返回熔炼系统，渣尾矿则丢弃或作为建材原料外卖。该工艺流程冗长、占地面积大，更重要的是渣中的锌、铅、锑等有价金属进入渣尾矿，没有得到回收利用，造成了有价资源的巨大浪费；而渣选矿过程中加入的选矿药剂，以及渣中本身存在的各种重金属还会造成环境潜在污染隐患。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种短流程炼铜方法，以解决现有技术的炼铜方法中有价金属流失浪费、污染环境的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种短流程炼铜方法，其采用的炼铜装置包括熔炼炉、造铜炉、CR炉、第一流槽及第二流槽；熔炼炉设置有铜锍出口和熔炼渣出口；造铜炉设置有铜锍入口，铜锍入口通过第一流槽与铜锍出口连通；CR炉设置有熔炼渣入口，熔炼渣入口通过第二流槽与熔炼渣出口连通；短流程炼铜方法包括以下步骤：将铜精矿在熔炼炉中进行熔炼，得到第一铜锍和熔炼渣；在造铜炉中对第一铜锍进行造铜反应，生成阳极铜和造铜渣；以及在CR炉中对熔炼渣进行还原烟化和沉降以综合回收熔炼渣中的有价金属，并造无害渣；有价金属包括铅、锌及锑中的一种或多种；短流程炼铜方法同时完成了产出阳极铜、熔炼渣中有价金属综合回收以及CR炉直接产出无害渣。进一步地，将铜精矿在熔炼炉中进行熔炼的步骤包括：将铜精矿与第一熔剂混合，得到混合料；将混合料投入熔炼炉中，在第一氧化剂的作用下进行熔炼，得到第一铜锍和熔炼渣；优选地，熔炼过程中采用底吹熔炼法或侧吹熔炼法；优选地，第一熔剂选自石英石和/或石灰石；第一氧化剂选自氧气、压缩空气及富氧空气中的一种或多种。进一步地，将铜精矿在熔炼炉中进行熔炼的步骤中，第一氧化剂的喷入量为每吨铜精矿对应120Nm3以上O2以使第一铜锍的铜含量为大于等于70wt％，优选第一氧化剂的喷入量为每吨铜精矿对应120～200Nm3的O2以使第一铜锍的铜含量为70～78wt％。进一步地，将铜精矿在熔炼炉中进行熔炼的步骤中，将冷却后的造铜渣投入熔炼炉中与铜精矿一起进行熔炼处理。进一步地，进行造铜反应的步骤中，在造铜炉中喷入富氧空气对第一铜锍进行氧化处理，以进行造铜反应，且富氧空气中氧气的体积百分比为30～80％。进一步地，在造铜炉中对第一铜锍进行造铜反应的步骤还包括：同时向造铜炉中加入冷料，和/或向造铜炉中喷入水雾，和/或在造铜炉的炉体外部设置冷却元件；其中冷料包括废杂铜、电解残极铜和固态铜锍中的一种或多种。进一步地，造铜反应的步骤中，在进行氧化处理的步骤之后，得到金属铜和造铜渣；当造铜炉中的金属铜中含氧低于0.2wt％时，将造铜渣排出造铜炉，得到阳极铜；当造铜炉中的金属铜中含氧高于0.2wt％时，将造铜渣排出造铜炉后，向造铜炉中通入还原剂以对金属铜中的铜氧化物杂质进行还原反应，进而得到阳极铜。进一步地，在造铜炉中对第一铜锍进行氧化处理的步骤中，将第二熔剂从造铜炉的顶部加入；同时，采用底吹的方式向造铜炉中喷入富氧空气进行氧化处理，或可选地喷入第一还原剂进行还原反应；优选地，第二熔剂选自石英石和/或石灰石；优选地，第一还原剂选自天然气、液化石油气及固体碳基还原剂中的一种或多种，优选固体碳基还原剂为粉煤和/或块煤。进一步地，CR炉包括腔体，腔体包括相连通的还原烟化腔和沉降腔；回收熔炼渣中的有价金属的步骤包括：将熔炼渣在还原烟化腔中进行还原烟化处理，得到有价金属烟尘和还原渣；以及，将还原渣在沉降腔中进行沉降处理，得到第二铜锍和无害渣；或者将熔炼渣在沉降腔中进行沉降处理，得到第二铜锍和沉降渣；以及，将沉降渣在还原烟化腔中进行还原烟化处理，得到有价金属烟尘和无害渣。进一步地，腔体中还设置有隔墙，以将腔体分为还原烟化腔和沉降腔，烟化还原烟化腔和沉降腔沿水平方向分别位于隔墙的两侧，且还原烟化腔和沉降腔的连通通道靠近腔体底部设置。进一步地，还原烟化处理的步骤包括：向还原烟化腔中加入第二还原剂以进行还原烟化处理；优选第二还原剂选自天然气、煤气、液化石油气、铁粉及固体碳基还原剂中的一种或多种，更优选固体碳基还原剂选自为块煤和/或粉煤。进一步地，还原烟化腔中设置有侧吹喷枪，还原烟化处理的步骤中，利用侧吹喷枪将第二还原剂鼓入还原烟化腔中；优选地，还原烟化腔中还设置有出烟口，还原烟化处理的步骤还包括：在还原烟化腔的上部或者出烟口处引入二次风。进一步地，还原烟化处理的步骤中，反应温度为1200～1400℃。进一步地，当还原烟化处理步骤位于沉降处理步骤之前时，在还原烟化处理的同时，向还原烟化腔中加入捕集剂；优选捕集剂选自第一硫化剂和/或铜精矿，更优选第一硫化剂选自硫铁矿和/或黄铁矿；当还原烟化处理步骤位于沉降处理步骤之后时，在沉降处理的同时，向沉降腔中加入第二硫化剂和/或铜精矿，优选第二硫化剂选自硫铁矿、黄铁矿及炼铅铜浮渣中的一种或多种；优选地，在沉降处理的同时对沉降腔进行保温处理。进一步地，沉降处理的步骤还包括：向沉降腔中鼓入惰性气体和/或二氧化硫气体。进一步地，在得到第二铜锍的步骤之后，炼铜方法还包括将第二铜锍返回熔炼炉进行熔炼的步骤。应用本申请的技术方案，提供了一种短流程炼铜方法。该方法中采用的炼铜装置包括熔炼炉、造铜炉、CR炉、第一流槽及第二流槽；熔炼炉设置有铜锍出口和熔炼渣出口；造铜炉设置有铜锍入口，铜锍入口通过第一流槽与铜锍出口连通；与CR炉设置有熔炼渣入口，熔炼渣入口通过第二流槽与所述熔炼渣出口连通；短流程炼铜方法包括以下步骤：将铜精矿在熔炼炉中进行熔炼，得到第一铜锍和熔炼渣；在造铜炉中对第一铜锍进行造铜反应，生成阳极铜和造铜渣；以及在CR炉中对熔炼渣进行还原烟化和沉降以综合回收熔炼渣中的有价金属，并造无害渣；有价金属包括铅、锌及锑中的一种或多种。上述方法中，在得到熔炼渣后，通过对熔炼渣进行还原烟化和沉降能够回收熔炼渣中的有价金属，比如金属锌、铅、锑等。这就有效解决了现有的炼铜工艺中有价金属流失浪费的问题，并避免了这些流失金属对环境的污染问题；另一方面，对熔炼渣进行还原烟化和沉降取代了原来的渣选矿流程，不但大大缩减了工厂占地面积，使工艺流程更加简单，还从根本上消除了渣选矿流程中加入的选矿药剂造成的污染。与此同时，需要说明的是，本专利技术的上述炼铜方法，采用了一担挑式的炼铜装置，将熔炼炉的铜锍端直接通过流槽与造铜炉连通，将熔炼炉的出渣端直接通过流槽与CR炉连通，实现了短流程炼铜，同时完成了产出阳极铜、熔炼渣中有价金属综合回收以及CR炉直接产出无害渣，具有很好的工业化大规模应用前景。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出了根据本申请的一种实施例提供的炼铜系统的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、熔炼炉；20、造铜炉；30、CR炉；31、还原烟化腔；32、沉降腔；33、隔墙；40、浇铸设备。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短流程炼铜方法，其特征在于，采用的炼铜装置包括熔炼炉、造铜炉、CR炉、第一流槽及第二流槽；所述熔炼炉设置有铜锍出口和熔炼渣出口；所述造铜炉设置有铜锍入口，所述铜锍入口通过所述第一流槽与所述铜锍出口连通；所述CR炉设置有熔炼渣入口，所述熔炼渣入口通过所述第二流槽与所述熔炼渣出口连通；所述短流程炼铜方法包括以下步骤：将铜精矿在所述熔炼炉中进行熔炼，得到第一铜锍和熔炼渣；在所述造铜炉中对所述第一铜锍进行造铜反应，生成阳极铜和造铜渣；以及在所述CR炉中对所述熔炼渣进行还原烟化和沉降以综合回收所述熔炼渣中的有价金属，并造无害渣；所述有价金属包括铅、锌及锑中的一种或多种；所述短流程炼铜方法同时完成了产出所述阳极铜、所述熔炼渣中有价金属综合回收以及所述CR炉直接产出无害渣。

【技术特征摘要】
2017.06.14 CN 20171044904991.一种短流程炼铜方法，其特征在于，采用的炼铜装置包括熔炼炉、造铜炉、CR炉、第一流槽及第二流槽；所述熔炼炉设置有铜锍出口和熔炼渣出口；所述造铜炉设置有铜锍入口，所述铜锍入口通过所述第一流槽与所述铜锍出口连通；所述CR炉设置有熔炼渣入口，所述熔炼渣入口通过所述第二流槽与所述熔炼渣出口连通；所述短流程炼铜方法包括以下步骤：将铜精矿在所述熔炼炉中进行熔炼，得到第一铜锍和熔炼渣；在所述造铜炉中对所述第一铜锍进行造铜反应，生成阳极铜和造铜渣；以及在所述CR炉中对所述熔炼渣进行还原烟化和沉降以综合回收所述熔炼渣中的有价金属，并造无害渣；所述有价金属包括铅、锌及锑中的一种或多种；所述短流程炼铜方法同时完成了产出所述阳极铜、所述熔炼渣中有价金属综合回收以及所述CR炉直接产出无害渣。2.根据权利要求1所述的短流程炼铜方法，其特征在于，将所述铜精矿在所述熔炼炉中进行熔炼的步骤包括：将所述铜精矿与第一熔剂混合，得到混合料；将所述混合料投入所述熔炼炉中，在第一氧化剂的作用下进行熔炼，得到所述第一铜锍和所述熔炼渣；优选地，所述熔炼过程中采用底吹熔炼法或侧吹熔炼法；优选地，所述第一熔剂选自石英石和/或石灰石；所述第一氧化剂选自氧气、压缩空气及富氧空气中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的短流程炼铜方法，其特征在于，将所述铜精矿在所述熔炼炉中进行熔炼的步骤中，所述第一氧化剂的喷入量为每吨所述铜精矿对应120Nm3以上O2以使所述第一铜锍的铜含量为大于等于70wt％，优选所述第一氧化剂的喷入量为每吨所述铜精矿对应120～200Nm3的O2以使所述第一铜锍的铜含量为70～78wt％。4.根据权利要求3所述的短流程炼铜方法，其特征在于，将所述铜精矿在所述熔炼炉中进行熔炼的步骤中，将冷却后的所述造铜渣投入所述熔炼炉中与所述铜精矿一起进行熔炼处理。5.根据权利要求1至4中任一项所述的短流程炼铜方法，其特征在于，进行所述造铜反应的步骤中，在所述造铜炉中喷入富氧空气对所述第一铜锍进行氧化处理，以进行所述造铜反应，且所述富氧空气中氧气的体积百分比为30～80％。6.根据权利要求5所述的短流程炼铜方法，其特征在于，在所述造铜炉中对所述第一铜锍进行造铜反应的步骤还包括：同时向所述造铜炉中加入冷料，和/或向所述造铜炉中喷入水雾，和/或在所述造铜炉的炉体外部设置冷却元件；其中所述冷料包括废杂铜、电解残极铜和固态铜锍中的一种或多种。7.根据权利要求6所述的短流程炼铜方法，其特征在于，所述造铜反应的步骤中，在进行所述氧化处理的步骤之后，得到金属铜和所述造铜渣，当所述造铜炉中的金属铜中含氧低于0.2wt％时，将所述造铜渣排出所述造铜炉，所述金属铜作为所述阳极铜；当所述造铜炉中的金属铜中含氧高于0.2wt％时，将所述造铜渣排出所述造铜炉后，向所述造铜炉中通入还原剂以对所述金属铜中的铜氧化物杂质进行还原反应，进而得到所述阳极铜。8.根据权利要求5至7...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东波，陆志方，李兵，梁帅表，尉克俭，刘诚，黎敏，茹洪顺，蒋继穆，曹珂菲，张海鑫，颜杰，李锋，陆金忠，周钢，刘恺，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11