專(zhuān)利名稱(chēng)：用于精煉銅精礦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的、用于精煉銅精礦的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)在例如閃速熔煉爐的懸浮熔煉爐中精煉銅精礦時(shí)，從懸浮熔煉爐獲得作為產(chǎn)品 的兩相，即粗銅(泡銅)和懸浮熔煉爐渣。在懸浮熔煉爐之后在陽(yáng)極爐中進(jìn)一步精煉從懸浮熔煉爐獲得的粗銅，隨后將銅鑄 成銅陽(yáng)極，并通過(guò)利用所述銅陽(yáng)極，在電解裝置中進(jìn)一步電解地精煉銅。然而，不是包含于銅精礦中的所有的銅都在懸浮熔煉爐中從銅精礦轉(zhuǎn)移至粗銅， 而來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣包含大量的銅，通常甚至達(dá)到20 %，這些銅能通過(guò)各種爐渣凈化 方法回收。兩種不同的方法應(yīng)用于爐渣凈化。第一種方法基于在電爐中部分還原來(lái)自懸浮熔 煉爐的爐渣。在該方法中，從電爐獲得的銅金屬非常純，甚至能夠與從懸浮熔煉爐獲得的粗 銅一起送入陽(yáng)極爐。在電爐中來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣的部分還原過(guò)程中，作為除銅金屬以 外的二次產(chǎn)品的、從電爐獲得的所謂部分還原的爐渣也包含銅。然而，為了回收包含在從電 爐獲得的、部分還原的爐渣中的銅，必須在濃縮(concentration)裝置中處理來(lái)自電爐的 部分還原的爐渣，這在操作費(fèi)用和投資費(fèi)用上都是昂貴的。在第二種工業(yè)應(yīng)用的方法中，在電爐中作為分批法還原來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣， 使得在還原過(guò)程之后，懸浮熔煉爐渣的含銅量非常低，使得除底部金屬以外從電爐獲得的 廢渣的進(jìn)一步處理在經(jīng)濟(jì)上不可行。然而，在很充分地進(jìn)行還原步驟之后，在電爐過(guò)程中形 成的底部金屬(或合金)包含大量的鐵，使得將電爐底部金屬與來(lái)自懸浮熔煉爐的粗銅一 起供應(yīng)至陽(yáng)極爐是不利的，而必須在將包含于電爐底部金屬中的銅供應(yīng)至陽(yáng)極爐之前，首 先在所謂的鐵轉(zhuǎn)化爐中在單獨(dú)的轉(zhuǎn)化過(guò)程中去除鐵。因此，爐渣凈化方法的上述示例都包括兩個(gè)步驟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出精煉銅精礦的改進(jìn)的方法。通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的方法實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。在從屬權(quán)利要求中提出根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施例。在該革新中引入一種布置，其本身具有兩個(gè)步驟，但其在投資成本并且尤其在操 作費(fèi)用上比上述布置更經(jīng)濟(jì)。在電爐中、在以連續(xù)操作方法或作為分批方法起作用的獨(dú)立 單元中進(jìn)一步處理在懸浮熔煉爐中生成的爐渣。懸浮熔煉爐爐渣在電爐中的部分地進(jìn)行還 原，或者然后進(jìn)行還原使得在電爐中生成的爐渣是所謂的可拒絕的(refusable)廢渣，即 其含銅量非常低，使得在單獨(dú)過(guò)程中回收剩余的銅在經(jīng)濟(jì)上不可行。例如通過(guò)水使從電爐 獲得的金屬合金(即底部金屬)成粒狀。將形成的合金顆粒與銅精礦、熔劑和反應(yīng)氣體一 起供應(yīng)至懸浮熔煉爐的反應(yīng)爐身，使得合金顆粒熔化，并當(dāng)前進(jìn)通過(guò)懸浮熔煉爐的沉降槽中的爐渣時(shí)，同爐渣達(dá)到與由精礦形成粗銅相似的熱力學(xué)平衡。此時(shí)，使包含于顆粒中的鐵 氧化和成爐渣，使得直接在陽(yáng)極爐中有利地處理作為產(chǎn)品從懸浮熔煉爐獲得的粗銅。由于 包含在所述的粒狀銅中的成渣組分(主要是鐵)的量低，所以爐渣的量基本不增加，并因此 不會(huì)造成任何過(guò)量的銅循環(huán)回到電爐中，而是包含于顆粒中的銅的大部分直接轉(zhuǎn)到作為產(chǎn) 品來(lái)自懸浮熔煉過(guò)程的粗銅。在該方法的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)中，除減少操作和投資成本以外，還能指出以下特征與現(xiàn)有的兩步法相比較，減少銅循環(huán)；僅將一種品質(zhì)的粗銅送入陽(yáng)極爐，在這樣的情況下，陽(yáng)極爐的操作變得較容易；在直接的粗銅熔煉中，常常產(chǎn)生大量的熱，使得必須限制富氧。由于所述熱在此于 該方法中本身用于熔化合金顆粒，所以熔煉爐能以較高的富氧水平操作，結(jié)果獲得較大的 熔煉爐容量(或者于是熔煉爐、尤其的反應(yīng)爐身可較小)，并且氣體管線的容量可以較小。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用兩個(gè)相繼的電爐。在第一電爐中，懸浮熔煉爐爐渣的還原僅 達(dá)到大約4%的Cu的水平，即剩余的部分還原爐渣包含大約4%的銅的水平，而在這樣的情 況下，包含于來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣中的鐵尚未還原和轉(zhuǎn)移至第一電爐中的底部金屬相， 而是作為所謂的部分還原的爐渣保留在第一電爐中。作為來(lái)自第一電爐的產(chǎn)品，由于來(lái)自 第一電爐的粗銅不含有鐵，所以獲得的粗銅能直接在陽(yáng)極爐中使用，以便進(jìn)一步處理并且 供應(yīng)到陽(yáng)極爐中。在第二電爐中，來(lái)自第一電爐的部分還原的爐渣被繼續(xù)還原，以便回收包 含在爐渣中的剩余的銅，而在這樣的情況下，同樣與粗銅一起還原鐵；使該含鐵的底部金屬 成粒狀并供應(yīng)回懸浮熔煉爐的反應(yīng)爐身，于是在那里以上述方式使鐵被氧化。


以下參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其中圖1示出該方法的第一實(shí)施例，以及圖2示出該方法的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1示出用于精煉銅精礦1的方法。在該方法中，將銅精礦1、熔劑2和諸如富氧空氣的反應(yīng)氣體3 —起送入懸浮熔煉 爐4的反應(yīng)爐身5、例如供應(yīng)至閃速熔煉爐的反應(yīng)爐身。還可將煙道灰塵9送入懸浮熔煉爐4的反應(yīng)爐身5，煙道灰塵從廢熱鍋爐8獲得， 來(lái)自冷卻通過(guò)懸浮熔煉爐4的上升爐身6排出的廢氣7，和/或煙道灰塵9從設(shè)置在廢熱鍋 爐8之后的電除塵器獲得。送入懸浮熔煉爐4的反應(yīng)爐身5的物質(zhì)一起起反應(yīng)，并且在懸浮熔煉爐4的沉降 槽11的底部12上形成分開(kāi)的相粗銅13，和在粗銅13頂部的爐渣14。在懸浮熔煉爐中產(chǎn)生的廢氣7通過(guò)上升爐身6排出至廢熱鍋爐8，在那里回收廢氣 7的熱能。將冷卻的廢氣7從廢熱鍋爐8引導(dǎo)到電除塵器10中，在那里將煙道灰塵9與廢 氣7分開(kāi)，并將煙道灰塵9循環(huán)回懸浮熔煉爐4的反應(yīng)爐身5。從電除塵器10導(dǎo)出廢氣7， 以便例如在制酸裝置(未示出)進(jìn)一步處理，以回收二氧化硫。將從懸浮熔煉爐獲得的粗銅13引導(dǎo)至陽(yáng)極爐15，以便火法精煉(pyrometallurgic refining)。在陽(yáng)極爐15中，首先通過(guò)氧化去除包含在粗銅13中少量 的硫，隨后，通過(guò)還原去除包含在粗銅13中的氧。在陽(yáng)極爐15之后，在陽(yáng)極鑄造裝置(未 示出)中將銅鑄成銅陽(yáng)極，并通過(guò)利用所述陽(yáng)極，在電解裝置(未示出)將包含于銅陽(yáng)極中 的銅(即銅陽(yáng)極)進(jìn)一步電解精煉成電解銅。將來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣14優(yōu)選地但非必須地在熔融狀態(tài)下引導(dǎo)到電爐16中， 由于來(lái)自懸浮熔煉爐14的爐渣在到達(dá)電爐16時(shí)已處于熔融狀態(tài)，所以這節(jié)省能量。在諸如電爐16的還原爐中用諸如焦炭的還原劑處理來(lái)自懸浮熔煉爐14的爐渣， 使得在電爐16中形成分開(kāi)的相，即底部金屬17和廢渣18。優(yōu)選地但非必須地，在電爐16 中借助于送入電爐16的焦炭還原來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣14。優(yōu)選地但非必須地，還將來(lái)自陽(yáng)極爐15的陽(yáng)極爐爐渣19送入電爐16。優(yōu)選地但非必須地，在電爐16中還原來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣14，使得電爐廢渣18 中的含銅量保持低于2%，最有利地低于1%。從電爐16去除電爐的底部金屬17，并在粒化裝置21中例如通過(guò)水20使電爐底部 金屬17成粒狀。除銅以外，電爐底部金屬17尤其包含鐵。將粒狀的電爐底部金屬22與銅精礦1、熔劑2和反應(yīng)氣體3 —起供應(yīng)至懸浮熔煉 爐4的反應(yīng)爐身5。圖2示出本方法的另一實(shí)施例，其中代替在圖1中描繪的僅一個(gè)電爐，這里使用兩 個(gè)電爐、即第一電爐23和第二電爐24。在圖2中，首先將來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣14引導(dǎo)到電爐23中。將懸浮熔煉爐爐 渣14優(yōu)選地但非必須地在熔融狀態(tài)下從懸浮熔煉爐4引導(dǎo)至第一電爐23。在第一電爐23中，懸浮熔煉爐爐渣14通過(guò)還原劑經(jīng)受部分還原，使得在第一電爐 23中形成分開(kāi)的相，粗銅13和包含大約4%的銅的、部分還原的爐渣25。將來(lái)自第一電爐的粗銅13從第一電爐23供應(yīng)至陽(yáng)極爐15。將從第一電爐23獲 得的粗銅13優(yōu)選地但非必須地在熔融狀態(tài)下從第一電爐23供應(yīng)至陽(yáng)極爐15。作為來(lái)自第 一電爐23的產(chǎn)品，獲得能在陽(yáng)極爐15中用于進(jìn)一步的處理的粗銅13，并且粗銅能供應(yīng)至陽(yáng) 極爐15是由于從第一電爐獲得的粗銅不包含鐵，在第一電爐23中僅對(duì)懸浮熔煉爐爐渣14 進(jìn)行部分還原。將部分還原的爐渣25優(yōu)選地但非必須地在熔融狀態(tài)下從第一電爐23供應(yīng)至第二 電爐24。在第二電爐24中，來(lái)自第一電爐的、部分還原的爐渣25通過(guò)還原劑經(jīng)受還原，使 得在第二電爐24中形成分開(kāi)的相底部金屬17和廢渣18，在該廢渣18中剩余的含銅量低 于2%，最有利地低于1%。除銅以外，來(lái)自第二電爐的底部金屬17同樣尤其包含鐵。使所述底部金屬17成 粒狀，并將其與銅精礦1、熔劑2和反應(yīng)氣體3 —起供應(yīng)至懸浮熔煉爐4的反應(yīng)爐身5。示例送入懸浮熔煉爐的有銅精礦(精礦)lll.Ot/h煙道灰塵(DBF灰塵)19. 6t/h成渣劑、即熔劑(硅石熔劑)9. 9t/h
艦議絲 (申j戶(hù))合計(jì)銅精礦分析銅Cu鐵 Fe硫S
34. 8% 26. 0% 29. 1% 5. 0% 二氧化硅 SiO;另外，將60680Nm3的富氧空氣送入懸浮熔煉爐，富氧程度為46. 2%。由于在精礦中包含的硫與鐵氧之間的反應(yīng)產(chǎn)生的熱足以熔化精礦(生產(chǎn)粗銅和 爐渣)和具有精細(xì)粒度的粗銅顆粒，所以富氧空氣用于懸浮熔煉。由于相對(duì)高的富氧，所以 生成具有高的二氧化硫含量(大約36% SO2)的氣體，與使用較低的富氧程度的情形相比所 述氣體的總量較低。以大約66，900Nm3/h的速度、并以1，320°C的溫度從熔煉爐排出氣體。 在將氣體引導(dǎo)至熱電除塵器并進(jìn)一步引導(dǎo)至用于回收二氧化硫的制酸裝置之前，在廢熱鍋 爐中回收氣體的熱能的主要部分。從懸浮熔煉爐獲得的產(chǎn)品是粗銅(速度為每小時(shí)39噸、溫度為大約1，2800C )和 爐渣(速度為每小時(shí)大約77噸)。從懸浮熔煉爐獲得的爐渣的含銅量為20%的Cu，并且為了回收所述銅，將爐渣在 熔融狀態(tài)下送入電爐，因此在那里處理的爐渣量為每天1，830噸。另外，將少量陽(yáng)極爐爐 渣(每天20噸)以及還原所需的每天大約91噸的焦炭送入電爐。作為還原的結(jié)果，產(chǎn)生 廢渣，廢渣的含銅量非常低，使得其進(jìn)一步處理在經(jīng)濟(jì)上不可行[每天1，365噸，鐵(Fe)大 約51%，二氧化硅(SiO2)大約26% ]。作為產(chǎn)品，以每天大約400噸的速度產(chǎn)生底部金屬， 并且底部金屬中的鐵含量為大約8%，其余主要是銅。在1，240°C的溫度下使底部金屬成粒 狀，并使顆粒變干和與精礦一起供應(yīng)回閃速熔煉爐。因此，如上所述在該過(guò)程中形成粗銅，并且在陽(yáng)極爐中能有利地將所述粗銅進(jìn)一 步處理成陽(yáng)極銅。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，隨著技術(shù)的發(fā)展，能以許多不同的方式實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明的主要思想。因此，本發(fā)明及其各種實(shí)施例不局限于上述的示例，而是它們能在所 附權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
一種用于精煉銅精礦的方法，在該方法中 將銅精礦(1)、熔劑(2)和反應(yīng)氣體(3)一起送入懸浮熔煉爐(4)的反應(yīng)爐身(5)，諸如閃速熔煉爐的反應(yīng)爐身(5)，以及在懸浮熔煉爐(4)中生成分開(kāi)的相，即粗銅(13)和爐渣(14)，其特征在于， 將來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣(14)引導(dǎo)到電爐(16)中， 在電爐(16)中用還原劑處理來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣(14)，使得在電爐(16)中生成分開(kāi)的相，即底部金屬(17)和廢渣(18)， 從電爐(16)去除電爐底部金屬(17)， 使電爐底部金屬(17)成粒狀，并獲得粒狀的電爐底部金屬(22)，以及 將粒狀的電爐底部金屬(22)供應(yīng)至懸浮熔煉爐(4)的反應(yīng)爐身(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣(14)在熔融狀 態(tài)下引導(dǎo)到電爐(16)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過(guò)水(20)使來(lái)自電爐的底部金屬 (17)成粒狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在電爐(16)中借助于送入電 爐(16)的焦炭還原來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將來(lái)自陽(yáng)極爐(15)的陽(yáng)極爐 爐渣(19)送入電爐(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在電爐(16)中還原來(lái)自懸浮 熔煉爐的爐渣(14)，使得電爐廢渣(18)中的含銅量低于2%，優(yōu)選地低于1%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，-在所述方法中使用兩個(gè)電爐，即第一電爐(23)和第二電爐(24)， -首先將來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣(14)引導(dǎo)至第一電爐(23)，-在第一電爐(23)中，懸浮熔煉爐爐渣(14)通過(guò)還原劑經(jīng)受部分還原，使得在第一電 爐(23)中生成分開(kāi)的相，即粗銅(13)和包含大約4%的銅的、部分還原的爐渣(25)， -將來(lái)自第一電爐的、部分還原的爐渣(25)從第一電爐(23)送入第二電爐(24)， -在第二電爐(24)中，從第一電爐獲得的部分還原的爐渣(25)通過(guò)還原劑經(jīng)受還原， 使得在第二電爐(24)中生成分開(kāi)的相，即底部金屬(17)和廢渣(18)，在廢渣(18)中，含銅 量保留低于2%的銅，最有利地低于的銅，-從第二電爐(24)去除第二電爐的底部金屬(17)，_使來(lái)自第二電爐的底部金屬(17)成粒狀，并獲得粒狀的電爐底部金屬(22)，以及 -將粒狀的電爐底部金屬(22)供應(yīng)至懸浮熔煉爐(4)的反應(yīng)爐身(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，將從第一電爐獲得的粗銅(13)送入陽(yáng)極 爐(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，將來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣(14)在熔 融狀態(tài)下從懸浮熔煉爐(4)引導(dǎo)至第一電爐(23)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，送入懸浮熔煉爐(4)的反應(yīng) 爐身(5)的反應(yīng)氣體(3)包括富氧空氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于精煉銅精礦的方法。在該方法中，將銅精礦(1)、熔劑(2)和反應(yīng)氣體(3)一起送入懸浮熔煉爐(4)的反應(yīng)爐身(5)，例如供應(yīng)至閃速熔煉爐的反應(yīng)爐身(5)，并且在懸浮熔煉爐(4)中產(chǎn)生分開(kāi)的相，即粗銅(13)和爐渣(14)。在該方法中，將來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣(14)引導(dǎo)到電爐(16)中，并在電爐(16)中用還原劑處理來(lái)自懸浮熔煉爐的爐渣(14)，使得在電爐(16)中產(chǎn)生分開(kāi)的相，即底部金屬(17)和廢渣(18)；從電爐(16)去除電爐底部金屬(17)，使電爐底部金屬(17)成粒狀，并獲得粒狀的電爐底部金屬(22)；以及將粒狀的電爐底部金屬(22)供應(yīng)至懸浮熔煉爐(4)的反應(yīng)爐身(5)。
文檔編號(hào)C22B15/00GK101903543SQ200880121165
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者A·庫(kù)基, I·V·科約, P·漢尼亞拉, R·薩里南 申請(qǐng)人:奧圖泰有限公司