一种火精炉生产阳极铜的工艺方法技术

本发明专利技术提供一种火精炉生产阳极铜的工艺方法，属于有色冶金领域；火精炉在完成上一炉次阳极铜浇铸作业后，炉体处于安全位，炉内保留一定量的阳极铜液，含铜75‑78w%的热态冰铜经导锍管进入火精炉内，当冰铜加入量达到炉内阳极铜重量的5‑8w%时，此时炉内混合熔体为粗铜相，开始向炉内通入富氧气体，并转动火精炉至生产位，通过精准控制冰铜的加入速率和富氧气体通入量，火精炉直接进入粗铜火法精炼工序的氧化阶段，且粗铜相含铜始终保持在97.5w%以上，当火精炉内熔体液位达到中心线下300mm后，停止冰铜加入，随后开始逐步切入天然气和氮气，完成最终的氧化阶段并进入还原期，最终直接产出阳极铜，并浇铸阳极板；本发明专利技术实现了从冰铜到阳极铜的一步冶炼，取消了传统意义的吹炼工序，具有流程短、清洁、节能、高效和延长炉寿等优点。

A process method of producing anode copper in a fire refining furnace

The invention provides a process method for producing anode copper in a fire refining furnace, which belongs to the field of non-ferrous metallurgy. After the last anode copper casting operation of the fire refining furnace, the furnace body is in a safe position, and a certain amount of anode copper liquid is reserved in the furnace. Hot copper containing 75 \u2011 78W% copper enters the fire refining furnace through a matte pipe. When the amount of copper reaches 5 \u2011 8W% of the weight of anode copper in the furnace, the furnace is mixed The combined melt is a crude copper phase, and oxygen rich gas is introduced into the furnace, and the furnace is rotated to the production position. By precisely controlling the adding rate and oxygen rich gas amount of matte, the furnace directly enters the oxidation stage of the process of pyrometallurgy refining of crude copper, and the copper content of the crude copper phase is always kept above 97.5w%. When the melt level in the furnace reaches 300 mm below the center line, stop adding matte, Subsequently, it starts to gradually cut into natural gas and nitrogen, complete the final oxidation stage and enter the reduction stage, and finally directly produce anode copper, and cast anode plate; the invention realizes one-step smelting from matte to anode copper, cancels the traditional blowing process, and has the advantages of short process, cleaning, energy saving, high efficiency and extended furnace life.

【技术实现步骤摘要】
一种火精炉生产阳极铜的工艺方法
本专利技术涉及有色冶金
，具体涉及一种火精炉生产阳极铜的工艺方法。
技术介绍
现有技术下的炼铜工艺，从冰铜到阳极板都是由吹炼、精炼两段完成，如吹炼工序所采用的PS转炉、闪速吹炼炉、顶吹吹炼炉、底吹吹炼炉，以及精炼工序所采用回转阳极铜等。这些冶炼技术，都没有突破有色冶金领域的局限性和不足，主要表现在：流程长、投资大、效率低、系统直收率低，造成部分资源的损失和浪费。同时由于吹炼、精炼是在不同的炉中分开进行的，硫的利用率低，热损失多，且部分工艺粗铜转移运输过程SO2烟气低空逸散，SO2在烟气中的浓度不稳定，操作环境差。因此有待进一步研究和开发新的装备，克服以上不足，缩短生产流程，降低生产成本、投资成本，实现高效生产。
技术实现思路
为解决现有的炼铜方法普遍存在的生产流程长、操作复杂、生产效率低等问题，本专利技术提供了一种火精炉生产阳极铜的工艺方法，具体技术方案如下：一种火精炉生产阳极铜的工艺方法，火精炉在完成上一炉次阳极铜浇铸作业后，炉内仍保留一定量的阳极铜液，让炉体转入安全位，含铜75-78w%的热态冰铜经导锍管进入火精炉内；当热态冰铜加入量达到炉内阳极铜重量的5-8w%时，炉内混合熔体为粗铜相，此时转动火精炉至生产位,保持热态冰铜加入速率，同时开始向炉内通入富氧气体，此时，炉内工况呈粗铜火法精炼工序的氧化阶段；通过精准控制冰铜的加入速率和富氧气体通入量，火精炉进入的冰铜及时与氧气作用,始终保持炉内熔体为粗铜相和渣相，且粗铜相含铜始终保持在97.5w%以上；当火精炉内熔体液位达到中心线下300mm，停止加入热态冰铜，随后开始逐步切入天然气，并调整富氧气体浓度，控制通入总氧和天然气的体积比值为2.0～2.5，通入的气体总体积量与加热态冰铜时保持一致，完成最终的氧化阶段后，转动火精炉至安全位排出炉渣，随后转动火精炉至生产位，调整通入总氧和天然气的体积比值为1.0～1.3进入还原期，通入的气体总体积量与加热态冰铜时保持一致，最终直接产出阳极铜，并浇铸阳极板；阳极板含铜99.3w%。所述火精炉炉内保留上一炉次阳极铜的量为90~300t，优先为180~200t。在加入热态冰铜的同时，火精炉内可加入固态冰铜、废杂铜、残极等高品位冷料中的一种或多种。火精炉内熔体的温度维持在1180～1250℃。所述富氧气体为空气、氧气和氮气的混合物，通过炉体底部的氧枪供入炉内。所述富氧气体中总氧量和热态冰铜加入量的比值为135～145Nm3/t。所述火精炉底部氧枪转动至水平线以上时，火精炉为安全位；火精炉底部氧枪转动至底部与炉体中心垂线呈10-20°角时，火精炉为生产位。所述富氧气体的氧气浓度为21-30v%。所述装置具体为：一种火精炉生产阳极铜的工艺方法，所述火精炉为卧式圆筒结构，炉体能够绕其轴线旋转，外壳为钢板，内衬耐火材料；所述火精炉设置有热态冰铜入口、阳极铜出口、排渣口、氧枪、排烟口和驱动电机；所述热态冰铜入口和导锍管连接，位于炉体端部中心区域；所述阳极铜出口位于炉体处于安全位时侧下部；位于炉体底部的两排氧枪适时向炉内提供富氧气体或还原气体。所述氧枪根据工艺要求可实现四种气体的通入、切换，外层通入氮气/天然气，内层通入氧气/空气，气体的流量控制通过控制系统控制。与现有技术相对比，本专利技术的有益效果如下：（1）流程短、效率高，火精炉从生产一开始就直接进入粗铜火法精炼的氧化阶段，省去了传统意义的吹炼工序，实现了冰铜直接精炼生产阳极铜的功能，效率高；（2）清洁节能，相对于现有的冰铜和粗铜包转运方法，导锍管减少了冰铜烟气逸散和热损失，且省去吹炼工序，减少了粗铜烟气的逸散和热损失。附图说明图1为本专利技术提供的整体结构示意图。图2为本专利技术提供的安全位结构示意图。图3为本专利技术提供的生产位截面图。其中：1为炉体、2为热态冰铜入口、3为阳极铜出口、4为排渣口、5为氧枪、6为排烟口、7为驱动电机。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术提供的一种火精炉生产阳极铜的工艺方法的实施例进行描述。一种火精炉生产阳极铜的工艺方法，其特征在于：火精炉在完成上一炉次阳极铜浇铸作业后，炉内仍保留一定量的阳极铜液，让炉体1转入安全位，含铜75-78w%的热态冰铜经导锍管进入火精炉内；当热态冰铜加入量达到炉内阳极铜重量的5-8w%时，炉内混合熔体为粗铜相，此时转动火精炉至生产位,保持热态冰铜加入速率，同时开始向炉内通入富氧气体，此时，炉内工况呈粗铜火法精炼工序的氧化阶段；通过精准控制冰铜的加入速率和富氧气体通入量，火精炉进入的冰铜及时与氧气作用，始终保持炉内熔体为粗铜相和渣相，且粗铜相含铜始终保持在97.5w%以上；当火精炉内熔体液位达到中心线下300mm，停止加入热态冰铜，随后开始逐步切入天然气，并调整富氧气体浓度，控制通入总氧和天然气的体积比值为2.0～2.5，通入的气体总体积量与加热态冰铜时保持一致，完成最终的氧化阶段后，转动火精炉至安全位排出炉渣，随后转动火精炉至生产位，调整通入总氧和天然气的体积比值为1.0～1.3进入还原期，通入的气体总体积量与加热态冰铜时保持一致，最终直接产出阳极铜，并浇铸阳极板；阳极板含铜99.3w%。所述火精炉炉内保留上一炉次阳极铜的量为90~300t，优先为180~200t。在加入热态冰铜的同时，火精炉内可加入固态冰铜、废杂铜、残极等高品位冷料中的一种或多种。火精炉内熔体的温度维持在1180～1250℃。所述富氧气体为空气、氧气和氮气的混合物，通过炉体1底部的氧枪5供入炉内。所述富氧气体中总氧量和热态冰铜加入量的比值为135～145Nm3/t。所述火精炉底部氧枪5转动至水平线以上时，火精炉为安全位；火精炉底部氧枪5转动至底部与炉体1中心垂线呈10-20°角时，火精炉为生产位。所述富氧气体的氧气浓度为21-30v%。装置具体为：一种火精炉生产阳极铜的工艺方法，火精炉为卧式圆筒结构，炉体1能够绕其轴线旋转，外壳为钢板，内衬耐火材料；火精炉设置有热态冰铜入口2、阳极铜出口3、排渣口4、氧枪5、排烟口6和驱动电机7；热态冰铜入口2和导锍管连接，位于炉体1端部中心区域；阳极铜出口3位于炉体1处于安全位时侧下部；位于炉体1底部的两排氧枪5适时向炉内提供富氧气体或还原气体。氧枪5根据工艺要求可实现四种气体的通入、切换，外层通入氮气/天然气，内层通入氧气/空气，气体的流量控制通过控制系统控制。实施例1火精炉在完成上一炉次浇铸后，炉内保留100t阳极铜液，阳极铜含铜99.3w%。含铜75w%的热态冰铜经导锍管进入火精炉内，炉内温度为1180℃，冰铜加入速度为50t/h，当热态冰铜加入量达到6t时，火精炉内混合熔体为粗铜，含铜为97.92w%，含硫1.13w%。此时开始通过氧枪5喷入富氧气体，富氧气体为氧气、空气和氮气，之后转动火精炉至生产位，期间持续加入冰铜；控制富本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火精炉生产阳极铜的工艺方法，其特征在于：火精炉在完成上一炉次阳极铜浇铸作业后，炉内仍保留一定量的阳极铜液，让炉体（1）转入安全位，含铜75-78w%的热态冰铜经导锍管进入火精炉内；当热态冰铜加入量达到炉内阳极铜重量的5-8w%时，炉内混合熔体为粗铜相，此时转动火精炉至生产位,保持热态冰铜加入速率，同时开始向炉内通入富氧气体，此时，炉内工况呈粗铜火法精炼工序的氧化阶段；通过精准控制冰铜的加入速率和富氧气体通入量，火精炉进入的冰铜及时与氧气作用,始终保持炉内熔体为粗铜相和渣相，且粗铜相含铜始终保持在97.5w%以上；当火精炉内熔体液位达到中心线下300mm，停止加入热态冰铜，随后开始逐步切入天然气，并调整富氧气体浓度，控制通入总氧和天然气的体积比值为2.0～2.5，通入的气体总体积量与加热态冰铜时保持一致，完成最终的氧化阶段后，转动火精炉至安全位排出炉渣，随后转动火精炉至生产位，调整通入总氧和天然气的体积比值为1.0～1.3进入还原期，通入的气体总体积量与加热态冰铜时保持一致，最终直接产出阳极铜，并浇铸阳极板；阳极板含铜99.3w%。/n

【技术特征摘要】
1.一种火精炉生产阳极铜的工艺方法，其特征在于：火精炉在完成上一炉次阳极铜浇铸作业后，炉内仍保留一定量的阳极铜液，让炉体（1）转入安全位，含铜75-78w%的热态冰铜经导锍管进入火精炉内；当热态冰铜加入量达到炉内阳极铜重量的5-8w%时，炉内混合熔体为粗铜相，此时转动火精炉至生产位,保持热态冰铜加入速率，同时开始向炉内通入富氧气体，此时，炉内工况呈粗铜火法精炼工序的氧化阶段；通过精准控制冰铜的加入速率和富氧气体通入量，火精炉进入的冰铜及时与氧气作用,始终保持炉内熔体为粗铜相和渣相，且粗铜相含铜始终保持在97.5w%以上；当火精炉内熔体液位达到中心线下300mm，停止加入热态冰铜，随后开始逐步切入天然气，并调整富氧气体浓度，控制通入总氧和天然气的体积比值为2.0～2.5，通入的气体总体积量与加热态冰铜时保持一致，完成最终的氧化阶段后，转动火精炉至安全位排出炉渣，随后转动火精炉至生产位，调整通入总氧和天然气的体积比值为1.0～1.3进入还原期，通入的气体总体积量与加热态冰铜时保持一致，最终直接产出阳极铜，并浇铸阳极板；阳极板含铜99.3w%。


2.根据权利要求1所述的一种火精炉生产阳极铜的工艺方法，其特征在于：所述火精炉炉内保留上一炉次...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔志祥，谭克勤，王智，王海滨，崔文昭，边瑞民，郑军涛，杜武钊，陈永鑫，
申请(专利权)人：东营方圆有色金属有限公司，东营鲁方金属材料有限公司，山东方圆有色金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37