專利名稱：銅的吹煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)粗銅的方法。
背景技術(shù)：
目前粗銅的生產(chǎn)主要使用Pierce-Smith轉(zhuǎn)爐。然而這些轉(zhuǎn)爐越來越難以達(dá)到廢氣排放可接受的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。近年來，諸如由Outokumpu和Mitsubishi開發(fā)的技術(shù)已用于生產(chǎn)粗銅。它們不僅在環(huán)保特性方面比Pierce-Smith轉(zhuǎn)爐具有改進(jìn)，而且提高了操作和生產(chǎn)的規(guī)模。最近的是公開于1999年3月30日Edwards等人的第5,888,270號美國專利申請。
Edwards等人的申請利用了基于噴槍的方法。更具體而言，該方法使用了一種頂部浸入式噴射爐，其中將噴槍從熔池上方下降以浸入位于其底部的排放端以注入熔池。由連續(xù)的渣相，尤其是鐵酸鈣渣組成的熔池浮在連續(xù)的熔融粗銅相上。將銅锍和/或精礦結(jié)合適當(dāng)?shù)娜蹌┘尤朐啵瑫r通過浸入式注入能夠與銅锍和/或精礦反應(yīng)形成粗銅的氧化氣體來攪拌該相。噴槍端部位于渣相中的深度確保大部分注入的氧化性氣體與粗銅相接觸。
Edwards等人建議，與粗銅接觸的氧化性氣體氧化粗銅，并產(chǎn)生漂浮在渣相和粗銅相之間的界面上的氧化銅。還建議氧化銅與接觸該界面的銅锍或精礦反應(yīng)，或者將氧化銅溶解或分散在渣中以與銅锍或精礦反應(yīng)。還主張氧化銅有助于銅的脫硫并由硫提高氧的利用率，伴隨著粗銅硫含量的減少和渣中銅損的減少。然而，據(jù)說低硫粗銅的含量可通過向銅層直接注入氧氣而獲得，不同于僅在渣中深度注入氧氣使銅層于其界面與渣層相接觸。
本發(fā)明還涉及一種通過頂部浸入式注入而生產(chǎn)粗銅的方法。然而，本發(fā)明涉及一種方法，該方法不需要將大部分的氧化性氣體與粗銅相接觸，也不需要通過具有連續(xù)渣相的銅相界面向銅相進(jìn)行注入。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種吹煉硫化銅锍以生產(chǎn)粗銅的方法，其中該方法包括以下步驟將硫化銅锍和助熔劑加入適當(dāng)攪動的渣相中；并從位于頂部浸入式噴槍下端的排放口注入適于與銅锍反應(yīng)的氧化性氣體以制造粗銅，其形成或加入位于渣相下方的連續(xù)的粗銅相；其中，噴槍端部位于渣相中的深度應(yīng)能夠使注入的氣體攪動渣相，并與分散于其中的硫化銅锍反應(yīng)，同時阻止大部分的所述氣體與連續(xù)的粗銅相接觸。
本發(fā)明的方法是通過具有一定深度的渣來實施的。所需噴槍端部位置的深度能夠通過頂部浸入式注入來攪動渣相，而不產(chǎn)生穿過渣相下表面的注入氣體流或射流。渣的實際深度可以隨許多因素改變，這些因素包括爐或反應(yīng)器的尺寸和形狀，所用噴槍的數(shù)量以及使用多于一個噴槍時它們之間的距離。渣的深度范圍可以從最小約500mm至約2m，優(yōu)選從約700mm至約1.7m。
在本發(fā)明中，渣相深度和頂部浸入式注入的要求具有許多實際的好處。第一個好處在于開始時完全不需要或在相當(dāng)大的程度上不需要存在粗銅相從而使該方法的啟動更容易。相反Edwards等人的方法則需要在開始時存在粗銅相，從而防止與該相接觸的氣體接觸爐子的耐火襯里，或者使用改變的操作方式直至制造出足夠深度的粗銅。
本發(fā)明對于頂部浸入式注入的要求的另一個好處在于可以在渣相的下表面上方相當(dāng)大的高度上實施注入。因此，浸入式注入無需直接作用于表面，而是可以向下且橫向向外地定向。因此，可以在渣相中部區(qū)域或更接近于相對較淺的渣相頂部，從噴槍端部橫向向外地定向注入。注入的氣體可以向下且橫向向外地定向于圍繞噴槍端部的角度空間的多個流中。以此方式，氣體更容易攪拌整個渣相體，從而使遍及渣相的硫化銅锍充分均勻地分散。這能夠使作為銅锍氧化的反應(yīng)介質(zhì)的渣相以最大的程度加以利用，從而提高了該方法的整體操作效率。因此，本發(fā)明的方法可以通過其出口端具有多個合適地定向的出口的噴槍來實施，這些出口用于提供多個向下和向外定向的流。然而，噴槍更優(yōu)選具有使螺旋流沖擊穿過以注入的氣體的葉片或旋流器，從而盡可能地混合氣體和渣相，并擾動渣相。在各種情況下，噴槍都具有能夠提供具有徑向注入分量以促使氣體在渣相中分散并防止氣體穿透進(jìn)入金屬相的注入氣體的形狀。
由于渣是用于將硫化銅锍轉(zhuǎn)化成粗銅的反應(yīng)介質(zhì)，所以渣相的體積是一個影響粗銅生產(chǎn)速率的因素。因此，對于給定的反應(yīng)器，頂部浸入式注入明確要求可以利用相對較大的渣相體積，從而達(dá)到相對較高的粗銅生產(chǎn)速率。相反Edwards等人的方法所需的注入方式傾向于將渣相的有效體積限制到有效渣相體積的較低區(qū)域內(nèi)。當(dāng)然，在Edwards等人的方法中，可以具有相當(dāng)大的渣相深度。然而，渣相的上部區(qū)域傾向于提供對于有效生產(chǎn)粗銅的整個體積的不太有效的部分，而上部區(qū)域的范圍隨著渣相深度的增加而增加。而且隨著渣相深度的增加，由注入氣體的高速率和質(zhì)量流速而提高了導(dǎo)致爐子振動的風(fēng)險。
本發(fā)明要求的頂部浸入式注入的另一個好處是競爭反應(yīng)的減少。因此，與Edwards等人的申請相反，本發(fā)明方法優(yōu)選地避免連續(xù)粗銅相中銅的氧化，并且本發(fā)明促進(jìn)了該過程。
總而言之，本發(fā)明與Edwards等人的方法在渣相上非常不同。
Edwards等人教導(dǎo)了使用深的渣層來實現(xiàn)(a)允許將硫化銅锍或銅精礦熔融并與渣反應(yīng)的時間；(b)維持作為分散體的銅锍，但在銅锍與渣之間的反應(yīng)最大化的同時銅锍與粗銅的反應(yīng)最小化；及
(c)在維持深渣相的情況下，確保注入氣體充分?jǐn)嚢柙耐瑫r通過深埋噴槍向粗銅內(nèi)注入大部分的注入氧氣。
向粗銅內(nèi)注入大部分的氧氣導(dǎo)致粗銅分散于渣相的下部區(qū)域。然而銅锍(渣中)與粗銅(分散于渣的下部區(qū)域)之間的反應(yīng)最小化。因此，明顯基本上全部或大部分銅锍需要反應(yīng)制成粗銅，然后到達(dá)渣相下部區(qū)域。然而，在將銅锍轉(zhuǎn)化成粗銅的方法中，難以使銅锍與粗銅之間的反應(yīng)最小化的同時，不使粗銅從粗銅相的層分散進(jìn)入銅锍分散的渣區(qū)域內(nèi)。
相反，本發(fā)明不需要提供類似深度的渣相。而且，無論渣相深度如何，本發(fā)明能夠并有利于渣相中銅锍相對均一地或均勻地分布，而不是在渣相中產(chǎn)生成分的分層或梯度分布。此外，本發(fā)明無需向粗銅相中進(jìn)行注入，該相能夠保持相對靜止，其中可以收集通過該方法生產(chǎn)的粗銅。因此，伴隨著銅锍的連續(xù)轉(zhuǎn)化，本發(fā)明的方法更側(cè)重于連續(xù)或間斷的輸出粗銅，而不需要中斷頂部浸入式注入。
如上所述，Edwards等人的申請涉及鐵酸鈣渣。優(yōu)選高度氧化的渣，其主要成分為氧化銅、氧化鈣、三氧化二鐵及氧化亞鐵，還含有一些二氧化硅。使用鐵酸鈣渣是根據(jù)最近推薦并接受的慣例，如Mitsubishi方法的轉(zhuǎn)換階段中使用鐵酸鈣渣的闡述。然而，在銅吹煉中使用鐵酸鈣渣存在很大的困難。因此，最近在進(jìn)行使用硅酸鐵鈣渣的研究。
鐵酸鈣渣用于Mitsubishi方法的轉(zhuǎn)換階段。相反，在Mitsubishi方法的第一冶煉階段以及在Pierce-Smith吹煉的整個過程中使用硅酸鐵渣。當(dāng)鐵酸鈣渣與氧化鐵混合時，產(chǎn)生一個寬的均質(zhì)液體面。這使它們能吸收在吹煉期間產(chǎn)生的氧化鐵。因此，鐵酸鈣渣能夠避免磁鐵礦沉淀的問題，從而排除了由磁鐵礦沉淀引起的硅酸鐵渣導(dǎo)致的渣起泡的風(fēng)險。但是，鐵酸鈣渣存在自身的問題。鐵酸鈣渣的一個主要的問題是由它們的高流動性/低粘度引起的。而且，這還導(dǎo)致過多難熔物的損害，以及低的導(dǎo)除率。此外，硅酸鈣渣保留了大量的氧化銅，同時其不適于通過在用于回收銅的常規(guī)渣凈化爐中進(jìn)行浮選或還原來進(jìn)行后續(xù)處理。這限制了所得渣作為固體再循環(huán)至熔煉階段的處理。而且，鐵酸鈣渣容許很少可作為給料流中的雜質(zhì)進(jìn)入該方法的二氧化硅，因為二氧化硅可能是供給原料中固有的或是無意中通過污染而引入的。雖然這些問題并沒有在工業(yè)規(guī)模上進(jìn)行相關(guān)測試，但是通過移動硅酸鐵鈣渣仍反映出鐵酸鈣渣的問題的程度。
在本發(fā)明的一個重要的具體實施方案中，渣相為鐵基硅酸鹽渣，雖然可使用其他的渣。鐵基硅酸鹽渣可為硅酸鐵(鐵橄欖石)渣、石灰改性的硅酸鐵渣或硅酸鐵鈣(橄欖石)渣。在其他文章中，鐵基硅酸鹽渣系統(tǒng)具有已知的問題。我們發(fā)現(xiàn)利用本發(fā)明可以克服或避免這些問題。我們還發(fā)現(xiàn)利用本發(fā)明能夠保留鐵基硅酸鹽渣已知的優(yōu)勢。因此，本發(fā)明的方法可以基于工業(yè)上慣用的渣相。而且在吹煉硫化銅锍期間，可以將生產(chǎn)銅锍的已有熔煉設(shè)備與由本發(fā)明方法所得的渣相結(jié)合，其可通過循環(huán)、浮選或還原回收所含銅的步驟容易地加以處理。此外，粗銅產(chǎn)品可以達(dá)到商業(yè)上要求的品質(zhì)，例如關(guān)于低硫含量。
本發(fā)明中的渣相優(yōu)選使用鐵基硅酸鹽渣，其組成明顯不同于Edwards等人所教導(dǎo)的鐵酸鈣渣。鐵基渣的特別優(yōu)選的組成范圍如以下的表1所示表1渣的組成

*基于所引用的CaO/Fe和CaO/SiO2的比例計算Fe/SiO2的整體比例為1.14至2.11，例如可為1.14至1.55。


為了更容易理解本發(fā)明，用附圖進(jìn)行說明
圖1所示為本發(fā)明優(yōu)選的鐵基硅酸鹽渣的平衡相圖。
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明連續(xù)吹煉方式的流程圖。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的頂部浸入式噴槍反應(yīng)器的部分剖視圖。
具體實施例方式
由圖1進(jìn)一步闡述本發(fā)明的鐵基硅酸鹽渣與鐵酸鈣渣的組成之間的區(qū)別。圖1顯示了簡化的CaO-“FeOx”-SiO2氧化物系統(tǒng)平衡相圖。由于在各個渣系統(tǒng)中Fe2+和Fe3+的含量水平不同，可知這是一個包括Fe2+和Fe3+的四元系統(tǒng)的二維三元投影圖。
在圖1中，突出了圖的三個區(qū)域。第一區(qū)域A為包括Edwards等人的鐵酸鈣渣的區(qū)域。區(qū)域B包括本發(fā)明優(yōu)選的鐵基硅酸鹽渣，而區(qū)域B內(nèi)的區(qū)域C包括用于本發(fā)明的更優(yōu)選的鐵基硅酸鹽渣。
如圖1所示，通過CaO/SiO2＝5和CaO/SiO2＝10線與CaO/Fe＝0.15和CaO/Fe＝0.7線限定出區(qū)域A。同樣完全劃定了區(qū)域B和C的精確邊界。然而，目前說明區(qū)域C通過Fe/SiO2＝1.14和Fe/SiO2＝2.11，例如從1.14到1.55線加以限定。總之，區(qū)域C通過表2中所示的組成加以說明。
表2渣的組成

因此，在本發(fā)明中使用的鐵基硅酸鹽渣可以相當(dāng)大的改變?？梢曰谧钸m于使用局部有效助熔劑的渣組成或依據(jù)銅锍中的雜質(zhì)水平來啟動特定的吹煉操作，從而向?qū)嵤┐禑挿椒ǖ脑O(shè)備內(nèi)喂料。
需指出的是，例如在Mitsubishi方法及隨后的Edwards等人的申請中，移出鐵酸鈣渣可以部分地避免由于磁鐵礦沉淀引起的渣起泡的風(fēng)險。鐵酸鈣渣具有相對較高的磁鐵礦溶解度，因此使用它能夠降低起泡的趨勢。然而，當(dāng)鐵基硅酸鹽渣具有較低的磁鐵礦溶解度時，它可用于本發(fā)明的方法中而具有很低的起泡風(fēng)險。在大部分情況下，可以相信這是由本發(fā)明要求的頂部浸入式注入引起的。換而言之，注入導(dǎo)致將銅锍分散其中的渣相攪拌得更均一或均勻。而且由于氣體不注入粗銅相中，所以本發(fā)明降低了產(chǎn)生包含渣/金屬乳液的第三相的風(fēng)險，降低了引發(fā)渣起泡的風(fēng)險。
發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明的方法中，通過加入適當(dāng)?shù)挠糜跍p少或防止形成磁鐵礦的還原劑，可以進(jìn)一步降低起泡的風(fēng)險。塊煤是一種適當(dāng)?shù)倪€原劑，由于它趨向于浮在渣表面上，從而可以在通過浸入式注入產(chǎn)生的攪拌下使渣流動至煤。Edwards等人建議添加塊煤。然而，這減少了渣的銅含量以達(dá)到粗銅中給定的硫含量。通過防止形成磁鐵礦無法降低起泡的風(fēng)險，Edwards等人通過選擇渣來避免該風(fēng)險。
圖2所示為本發(fā)明連續(xù)吹煉方式的流程圖。該流程圖顯示了將銅進(jìn)料11送入熔煉/沉降爐10。還顯示了根據(jù)本發(fā)明操作的吹煉爐12。熔煉/沉降爐10可為任意適于熔煉包括硫化銅精礦的銅進(jìn)料以生產(chǎn)銅锍產(chǎn)品和渣的類型。在爐10中產(chǎn)生的渣可以排出14，或適于進(jìn)一步加工。熔煉之后，使銅锍和渣沉淀，以排出渣并將銅锍經(jīng)過16送入吹煉爐12。熔煉/沉降爐10可為任意合適的類型，而在爐12的吹煉階段使用頂部浸入式噴槍反應(yīng)器。
由爐10中生產(chǎn)并輸送至爐12的銅锍可為任何適于吹煉以生產(chǎn)粗銅的等級。根據(jù)Fe和S的不同含量水平，其通常含有30％至70％的銅。爐12中的吹煉階段的送料優(yōu)選由爐10中先前的熔煉/沉降操作生產(chǎn)，其中生產(chǎn)大量的銅锍從而能夠連續(xù)吹煉足夠長的時間間隔。因此，可以儲存銅锍直至達(dá)到該量。然而，額外的銅锍可以來自其他來源。
用于吹煉的銅锍進(jìn)料可以經(jīng)過包括爐12的頂端浸入式反應(yīng)器的頂部裝料端，或者經(jīng)過專用或特定的噴槍送入爐12。進(jìn)料僅需具有適當(dāng)?shù)牧６葟亩试S由所選的進(jìn)料設(shè)備加以輸送而無需干燥。銅锍進(jìn)料優(yōu)選為粒狀，例如作為在熔煉/沉降爐10中熔煉精礦而得到的產(chǎn)品。然而，至少部分銅锍進(jìn)料可由熔煉/沉降爐10以熱的熔融態(tài)供給。
另外，其他含銅材料，如返料或廢料也可加入爐12，從而有效地回收所含的銅。這還可用于控制加工溫度。然而，通過添加經(jīng)浸入式噴槍注入的或向渣中送入的少量助熔劑，可以額外地或擇一地控制加工溫度。
在爐12的銅锍吹煉方法中，從爐12輸出所生產(chǎn)的粗銅18，通過以下與氧的反應(yīng)除去銅锍中存在的Fe和S(1)(2)(3)(4)因此，鐵以氧化鐵的形式存在于渣中，同時S以SO2的形式存在于吹煉爐廢氣流中。
吹煉操作中的兩個重要的因素是(i)渣的化學(xué)成分和渣的銅損，和(ii)粗銅的最終品質(zhì)。
基于渣的化學(xué)成分，典型的Pierce-Smith吹煉爐的吹煉操作使用添加的二氧化硅來促進(jìn)熔融硅酸鐵(鐵橄欖石)渣的形成。渣吸收銅锍中已氧化的鐵，減少固體磁鐵相的產(chǎn)生。由于渣中銅的物理夾帶和銅的熔解度，大量的固體磁鐵相使渣難以處理并且導(dǎo)致高的銅損。
在此指出，本發(fā)明在包括爐12的反應(yīng)器中的吹煉過程中，采用頂部浸入式注入的方式，來避免或克服硅酸鐵渣的已知問題，至少部分地從這些渣中排除。因此，本發(fā)明優(yōu)選使用鐵基硅酸鹽渣，例如鐵橄欖石或橄欖石組合物?；谝陨厦枋觯@些渣具有很大的優(yōu)點。
我們的實驗表明，很好地控制的鐵基硅酸鹽渣，例如鐵橄欖石型，能夠達(dá)到渣中銅的可接受的含量水平。實線20所示為特別從爐12循環(huán)至爐10的渣。無論回收的渣中銅的實際水平如何，所含的銅可以很容易地通過下述的進(jìn)一步處理而加以回收。如前所述，我們的實驗還表明，可以避免或至少控制渣的起泡。
如上所述，粗銅產(chǎn)品的品質(zhì)是重要的。后序加工中粗銅中殘留的硫的含量水平是重要的，如果水平過高則需要額外的下游加工以去除它。粗銅中的S含量水平與渣中銅含量水平之間存在重要關(guān)系。這些水平涉及去除S至理想水平所需的氧勢和上述反應(yīng)(4)所描述的一部分銅過度氧化成Cu2O的渣的效應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的中試操作中所獲得的結(jié)果表明，可以達(dá)到渣中Cu含量水平低以及粗銅中S含量水平良好，如表3所示。在表3的各個實施例中，中試操作采用符合表2實施例數(shù)值的各個渣的組成。
表3粗銅品質(zhì)與渣中的Cu

Edwards等人的方法的特征在于通過噴槍頂部位置來影響粗銅中硫的含量水平。這需要噴槍頂端盡可能地接近渣與粗銅相之間的界面。在本發(fā)明中，如前所述，雖然噴槍頂端的位置是重要的，但它不是獲得高品質(zhì)粗銅產(chǎn)品的重要因素。
指出的是，來自爐12的渣可以循環(huán)至爐10，以回收其中所含的銅。然而，在如圖2所示的選擇性設(shè)備中，來自爐12的渣可通過虛線22到達(dá)富集裝置24。在該裝置24中，從爐12回收的渣在渣的清洗、研磨、浮選階段中生產(chǎn)銅的富集物，并熔融還原富集物，以生產(chǎn)銅產(chǎn)品26及排出的渣28。
圖3所示為頂部浸入式噴槍反應(yīng)器30，其用作包括圖2的爐12的反應(yīng)器。反應(yīng)器30具有包括外部鋼殼32和內(nèi)部耐火襯里34的豎直圓柱狀主體。反應(yīng)器12還具有不對稱的錐形向上的部分36，其通向廢煙道38。
反應(yīng)器30在其部分36朝上的區(qū)域具有進(jìn)料口40，進(jìn)料通過它裝入反應(yīng)器的內(nèi)部42。進(jìn)料口40優(yōu)選具有可調(diào)節(jié)的進(jìn)料裝置(未示出)，其允許在為反應(yīng)器30進(jìn)料的同時，使從內(nèi)部42經(jīng)進(jìn)料口40損失的反應(yīng)器氣體最小化。在進(jìn)料口40附近，反應(yīng)器30具有管狀套44，伸長的頂部浸入式噴槍46插入其內(nèi)部。而且反應(yīng)器30在其底部附近具有出口48。
在使用反應(yīng)器30期間，將噴槍46的下部排放端浸入反應(yīng)器30內(nèi)部的熔渣50內(nèi)。通過噴槍46將含氧氣體送入，以在渣50內(nèi)產(chǎn)生氧化性氣體的射流52從而攪拌渣。硫化銅锍通過進(jìn)料口40加入反應(yīng)器，或者在由噴槍46注入的氣體中帶走，或者將這兩種加料方式相結(jié)合。在各種情況下，銅锍以小塊或顆粒54的形式分散在整個經(jīng)攪拌的渣50中。銅锍54因此暴露于注入的含氧氣體中并與之反應(yīng)形成粗銅液滴。液滴滴落穿過渣50，并在其下方收集形成連續(xù)的粗銅相56。
在硫化銅锍54吹煉成粗銅56期間，需要控制噴槍46的豎直位置。如上所述，噴槍46的下端浸入已攪拌的渣相內(nèi)。因此，從噴槍46下部的排放端流出的射流52注入渣相內(nèi)部。在所示設(shè)備中，噴槍46具有在其排放端以一定角度排列的出口噴嘴，從每個出口分別流出射流52。該設(shè)備使射流52相互向下且橫向向外地分散。在可選的設(shè)備中，射流52無需分散，可以簡單地向下定向，或者可以單個射流向下定向或橫向向下定向。在各種情況下，該設(shè)備均可實現(xiàn)渣50的攪拌，將銅锍54分散在整個渣50中，注入的含氧氣體與銅锍54反應(yīng)以生產(chǎn)粗銅液滴。然而，在渣相內(nèi)的噴槍46的排放端例如可以防止大部分的注入氣體與連續(xù)的粗銅相52接觸。
本發(fā)明要求防止大部分的注入氣體與連續(xù)的粗銅相52接觸，以避免注入的氣體流穿過該連續(xù)相。因此，在小部分的注入氣體可以掃過連續(xù)粗銅相表面的同時，氣體的射流不能穿過渣相與連續(xù)粗銅相之間的界面。噴槍末端的位置優(yōu)選完全避免使注入氣體的射流直接接觸或沖擊該界面。
應(yīng)注意，需將助熔劑加入反應(yīng)器30以在吹煉反應(yīng)期間保持適當(dāng)?shù)脑嗌疃炔⒈３衷难趸锉壤⒃试S定期排渣。助熔劑可以經(jīng)過進(jìn)料口40和/或噴槍46加入，或者獨立于硫化銅锍的進(jìn)料加入。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選地，渣相50包括鐵基硅酸鹽渣，例如鐵橄欖石或橄欖石渣。例如，渣可以具有類似于表2所列的任何一個實例中的組成。這些渣具有很小的起泡風(fēng)險，同時可以經(jīng)過進(jìn)料口40向反應(yīng)器30添加煤來進(jìn)一步降低該風(fēng)險。優(yōu)選送入塊狀煤從而能夠浮在渣相50上。通過噴槍46的注入攪拌渣，足以使漂浮的塊煤與渣混合，從而使煤的還原作用降低或者防止在渣相50中形成磁鐵礦。
最后，眾所周知，以上描述的構(gòu)造和設(shè)備部分可以采用不同的改變、修改和/或添加，而不背離本發(fā)明的精神或范圍。
權(quán)利要求
1.一種將硫化銅锍吹煉為粗銅的方法，其中該方法包括以下步驟將所述硫化銅锍和助熔劑加入適當(dāng)攪拌的渣相中；并從位于頂部浸入式噴槍下端的排放口注入適于與所述銅锍反應(yīng)的氧化性氣體以制造粗銅，其形成或加入位于所述渣相下方的連續(xù)粗銅相；其中，所述噴槍端部位于所述渣相中的深度能夠使注入的氣體攪拌所述渣相，并與分散于其中的所述硫化銅锍反應(yīng)，同時阻止大部分的所述氣體與所述連續(xù)粗銅相接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述渣相的深度應(yīng)能夠通過頂部浸入式注入其中來攪拌該渣相，而不產(chǎn)生穿過該渣相的下表面的注入氣體流或射流。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述渣相的深度為約500mm至約2m。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述渣相的深度為約700mm至約1.7m。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其中在位于所述渣相高度的中部區(qū)域進(jìn)行注入。
6.如權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其中在所述渣相的上表面附近進(jìn)行注入。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其中向下且橫向向外定向地進(jìn)行注入，以充分?jǐn)嚢枵麄€的所述渣相，從而使所述硫化銅锍充分均勻地分散在整個的所述渣相中。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其中所述渣相包括鐵基硅酸鹽渣。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述鐵基硅酸鹽渣是硅酸鐵鈣(橄欖石)渣。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述鐵基硅酸鹽渣是硅酸鐵(鐵橄欖石)渣。
11.如權(quán)利要求8至10之一所述的方法，其中所述鐵基硅酸鹽渣中Fe與SiO2的比例為1.14至2.11，CaO與Fe的比例為0.15至0.92，CaO與SiO2的比例為0.22至1.11。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中Fe與SiO2的比例為1.14至1.55。
13.如權(quán)利要求1至12之一所述的方法，其中將還原劑加入所述渣相以減少磁鐵礦的形成，從而抑制所述渣相起泡。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述還原劑為塊煤。
15.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述鐵基硅酸鹽渣是石灰改性的硅酸鐵渣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將硫化銅锍吹煉為粗銅的方法，該方法是通過以下步驟實施的將所述硫化銅锍和助熔劑加入適當(dāng)攪拌的渣相中；并從位于頂部浸入式噴槍下端的排放口注入適于與所述銅锍反應(yīng)的氧化性氣體以制造粗銅，其形成或加入位于所述渣相下方的連續(xù)粗銅相。所述噴槍端部位于所述渣相中的深度能夠使注入的氣體攪拌所述渣相，并與分散于其中的所述硫化銅锍反應(yīng)，同時阻止大部分的所述氣體與所述連續(xù)粗銅相接觸。
文檔編號C22B5/10GK1957098SQ200580010214
公開日2007年5月2日 申請日期2005年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月7日
發(fā)明者斯蒂芬·彼得·休斯, 羅伯特·馬圖賽維茨, 羅斯·亞歷山大·麥克萊蘭, 安東尼·阿夸德羅, 布賴恩·羅斯·鮑多克 申請人:奧斯梅爾特有限公司