【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金，具体涉及一种低铁铜精矿一步炼铜过程中实现铁循环及铜强化回收的方法。
技术介绍
1、在铜冶炼领域，一步炼铜工艺将“造锍熔炼”与“铜锍吹炼”合并为一个炉体内完成，可大幅缩短铜冶炼工艺，受到广泛重视。然而，一步炼铜法由于直接得到粗铜，冶炼炉氧势较传统熔炼炉更高，致使熔渣含铜超过10%以上，且存在大量难选的单质铜，极大地增加了渣选铜的压力。
2、一步炼铜熔渣一般需要经过电炉贫化，进一步经过渣缓冷，然后通过破碎-磨矿，最后再经过选矿，得到铜精矿及含铜低于0.3%的尾矿。显然，现有铜冶炼熔渣处理工艺存在如下不足：1）工艺流程复杂；2）缓冷阶段大量显热耗散至外部环境，难以得到利用；3）熔渣经冷却后硬度大，破碎、磨矿成本高；4）由于一步炼铜熔渣内很大一部分铜以金属态存在，浮选困难，因此实际处理过程很难将尾矿铜含量控制于0.3%以下。另外，对于高含铜的铜精矿而言，其铁含量相对较低，采用一步炼铜冶炼时需额外添加含铁物料进行造渣，而添加的铁元素随尾渣损耗无法再次利用，增加了物料消耗成本。
3、中国专利cn 115011806a公开了一种铜熔渣低碳深度贫化的方法，其直接将铜冶炼熔渣内的铜及铁还原为铜铁合金，可避免铜渣缓冷-破碎-磨矿-浮选等复杂流程，但所获铜铁合金对于炼钢而言其铜含量严重超标，无法作为钢铁冶炼的原料，因此消耗了大量还原剂得到的产物却难以利用。另外，该方法中添加了熔渣质量45%~125%的造渣剂，渣处理量大幅增加。
技术实现思路
1、本专利技术的目
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种低铁铜精矿一步炼铜过程中实现铁循环及铜强化回收的方法，其包括以下步骤：
4、a）将低铁铜精矿与适量的铁矿粉混匀，使铁硅比达到0.4~0.5之间，同时添加低铁铜精矿质量6%~8%的氧化钙，经闪速熔炼炉一步熔炼产出熔炼渣及粗铜；
5、b）将所得熔炼渣送入还原熔炼炉，同时添加一定量的还原剂块及造渣剂混匀，贫化还原一段时间后，生成的铜铁合金在炉中自然沉降分离，下层得到的含铜铁水直接返回闪速熔炼炉，使得熔渣内的铜得以回收、铁重新返回熔炼过程参与造渣以实现循环利用，而上层熔渣水淬后作为尾渣直接外售。
6、进一步地，所述低铁铜精矿中的铁硅比为0.15~0.35，铁含量为3%~7%，铜含量为40%~55%。
7、进一步地，所述还原剂块是将废铁屑、铝电解废阳极碳块、铝电解废阴极碳块、石油焦、沥青中的一种或多种经破碎、磨矿、冷压或造粒成型制成，其密度为3.5 g/cm3~5.0g/cm3，介于熔渣及铜锍之间，添加量为熔炼渣质量的2%~15%。
8、进一步地，所述造渣剂为cao、cab2o4、al2o3、caf2中的一种或多种，其添加量为熔炼渣质量的1%~10%。
9、进一步地，所述贫化还原的时间为20 min~60 min，温度为1200 ℃~1500 ℃。
10、进一步地，水淬后尾渣的含铜量不超过0.30%。
11、进一步地，贫化所得铜铁合金不经冷却直接返回闪速熔炼炉，其转运装备为高温渣包和渣包车，闪速熔炼炉的炉体上方配置带围堰溜槽，便于熔体倾倒和添加。
12、本专利技术的显著优势在于：
13、本专利技术针对高铜低铁铜精矿一步炼铜过程中存在的熔渣含铜过高的问题，对熔渣添加还原剂直接还原，并添加不超过10%的造渣剂调节熔渣物性，控制还原深度，得到含铜铁水直接返用于熔炼炉内，贫化后炉渣经水淬后直接外售。该工艺存在以下益处：
14、1）省去熔渣缓冷、冷渣破碎-磨矿-浮选等工序，大幅缩短工艺流程；
15、2）熔融直接还原贫化可一步将尾渣含铜降至0.3%以下，避免了熔渣内因难选单质铜含量过高，通过选矿难以将尾渣含铜降至0.3%以下的困难；
16、3）仅添加不超过10%的造渣剂，不会造成渣量的大幅增加；
17、4）产物铜铁合金返回熔炼系统，不仅解决了产物铜铁合金难以应用问题，还可节省一部分用于造渣的含铁原料，且铜铁合金可消除熔炼过程析出的四氧化三铁颗粒，提升冶炼指标；
18、5）部分铁元素在整个工艺流程中形成回路，实现铁在系统中自循环再用，可大幅减少氧化铁造渣剂，既减少了成本和资源浪费，同时也提高了铜的回收率，具有实际的应用价值和经济收益。
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1.一种低铁铜精矿一步炼铜过程中实现铁循环及铜强化回收的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低铁铜精矿一步炼铜过程中实现铁循环及铜强化回收的方法，其特征在于：所述低铁铜精矿中的铁硅比为0.15~0.35，铁含量为3%~7%，铜含量为40%~55%。
3.根据权利要求1所述的一种低铁铜精矿一步炼铜过程中实现铁循环及铜强化回收的方法，其特征在于：所述还原剂块是将废铁屑、铝电解废阳极碳块、铝电解废阴极碳块、石油焦、沥青中的一种或多种经破碎、磨矿、冷压或造粒成型制成，其添加量为熔炼渣质量的2%~15%。
4.根据权利要求1所述的一种低铁铜精矿一步炼铜过程中实现铁循环及铜强化回收的方法，其特征在于：所述造渣剂为CaO、CaB2O4、Al2O3、CaF2中的一种或多种，其添加量为熔炼渣质量的1%~10%。
5. 根据权利要求1所述的一种低铁铜精矿一步炼铜过程中实现铁循环及铜强化回收的方法，其特征在于：所述贫化还原的时间为20 min~60 min，温度为1200 ℃~1500 ℃。
6.根据权利要求1所述的
...【技术特征摘要】
1.一种低铁铜精矿一步炼铜过程中实现铁循环及铜强化回收的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低铁铜精矿一步炼铜过程中实现铁循环及铜强化回收的方法，其特征在于：所述低铁铜精矿中的铁硅比为0.15~0.35，铁含量为3%~7%，铜含量为40%~55%。
3.根据权利要求1所述的一种低铁铜精矿一步炼铜过程中实现铁循环及铜强化回收的方法，其特征在于：所述还原剂块是将废铁屑、铝电解废阳极碳块、铝电解废阴极碳块、石油焦、沥青中的一种或多种经破碎、磨矿、冷压或造粒成型制成，其添加量为熔炼渣质量的2%~15%。...
【专利技术属性】
技术研发人员：衷水平，陈杭，王俊娥，翁威，谭文，夏俊，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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