從高磁性銅氧化渣中一步造粗銅的方法及造粗銅的爐窯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本方法屬于有色冶金工藝及設(shè)備技術(shù)，是一種從高磁性銅氧化渣中一步造粗銅的方法及其造粗銅的爐窯。
【背景技術(shù)】
[0002]目前頂吹吹煉爐、底吹爐或閃速吹煉爐產(chǎn)出的高磁性銅氧化渣含銅高、渣磁性鐵含量高，爐內(nèi)本身不具備渣還原或沉降分離能力，導(dǎo)致渣含銅較高，大量渣含銅在冶煉流程內(nèi)循環(huán)，從而導(dǎo)致了銅冶煉能耗高等問(wèn)題。冰銅富氧吹煉是一個(gè)強(qiáng)化冶煉過(guò)程，物料中的銅被強(qiáng)化成氧化亞銅，而氧化亞銅在鐵渣中的溶解度高，極易與鐵渣形成高磁性銅氧化渣，從物相分析來(lái)看，其主要是銅鐵的共熔體，化學(xué)式為CuFe2O4,鐵為磁性鐵形式結(jié)合氧化亞銅，結(jié)合力較強(qiáng)，其含Cu約20%，含鐵約45%。行業(yè)里對(duì)其處理方法主要有:渣緩冷后選礦法、沉降電爐還原硫化貧化法、水淬后返熔煉配料等，這些方法的缺點(diǎn)是選礦回收率低、銅損失大，電爐還原效率低、爐底易起凍結(jié)層、能耗高，水淬返熔煉帶來(lái)能耗增高、系統(tǒng)內(nèi)銅循環(huán)量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種可對(duì)高磁性銅氧化渣進(jìn)行還原、一步產(chǎn)出粗銅、降低還原渣含銅、減少冶煉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的銅量，從而降低冶煉能耗及相關(guān)成本的從高磁性銅氧化渣中一步造粗銅的方法及其造粗銅的爐窯。
[0004]本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]從高磁性銅氧化渣中一步造粗銅的方法，方法步驟如下:
[0006]I)將熔融高磁性銅氧化渣排放至可水平轉(zhuǎn)動(dòng)的爐窯內(nèi)進(jìn)行還原熔煉，加入熔劑調(diào)整高磁性銅氧化渣的Fe/Si02比為1.5?1.8，爐窯爐膛溫度保持在1300°C?1320°C，高磁性銅氧化渣熔體保持1250°C?1270°C ；
[0007]2)在還原熔煉過(guò)程，從爐窯的底部風(fēng)口通入氮?dú)?，攪拌接收的高磁性銅氧化渣，防止?fàn)t結(jié)生成；投入高磁性銅氧化渣重量15?20%的冰銅、2?4%的石英砂、I?2%的還原煤進(jìn)行熔煉還原，或投入高磁性銅氧化渣重量30?45%的銅精礦、5?8%的石英砂、I?2%的還原煤進(jìn)行熔煉還原，通過(guò)風(fēng)口的氮?dú)鈹嚢瑁贡~或銅精礦與高磁性銅氧化渣發(fā)生交互反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，轉(zhuǎn)動(dòng)爐窯爐體，至爐窯的風(fēng)口位于爐內(nèi)熔體表面之上，經(jīng)9?Ilmin的澄清分離后進(jìn)行扒渣，還原結(jié)束控制目標(biāo)渣的Fe/Si02比例在1.5?2.0 ;
[0008]3)完成還原扒渣后，將爐窯風(fēng)口切換通入壓縮富氧空氣，轉(zhuǎn)動(dòng)爐窯，對(duì)爐內(nèi)熔體進(jìn)行吹煉，使?fàn)t內(nèi)冰銅氧化得到粗銅；
[0009]4)吹煉至煙氣含SO2濃度降低至I %以下時(shí)，傾轉(zhuǎn)爐體至風(fēng)口遠(yuǎn)離熔體，使熔體在相對(duì)靜態(tài)條件下沉降分離9?Ilmin后扒渣，扒渣結(jié)束后通過(guò)爐體的出銅口排放粗銅。
[0010]上述步驟2)所述冰銅品位為55?60 %，所述銅精礦品位為20?25 %。
[0011]采用本發(fā)明所述的從高磁性銅氧化渣中一步造粗銅的方法的造粗銅的爐窯，爐窯的爐體為水平安裝于座圈上并可沿軸向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱形爐體，爐體的頂部和底部分別設(shè)置有進(jìn)料口和風(fēng)口，爐體的前端上部設(shè)置有接渣口，爐體的后端設(shè)置有燒嘴，爐壁上部設(shè)置有粗銅排放口。
[0012]所述圓柱形爐體的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為90°?270°。爐體的接渣口外接溜槽的出口端，溜槽的入口端位于吹煉爐的出渣口 I下方。在爐窯上方設(shè)置有進(jìn)料皮帶。
[0013]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在同一爐窯內(nèi)，通過(guò)還原熔煉、一次澄清分離、排渣、吹煉、二次澄清分離、排銅的過(guò)程，將頂吹吹煉爐、底吹爐或閃速吹煉爐產(chǎn)出的含Cu約20%、含鐵約45%的高磁性銅氧化渣一步還原成粗銅，使還原渣含磁性鐵量降低至20%以下，顯著改善還原渣的流動(dòng)性、降低還原渣的粘度，便于渣中銅的沉降分離，還原渣含銅可一步降低至3%以下甚至更低，較低品位的還原渣經(jīng)緩冷后可送渣選礦系統(tǒng)回收其中的有價(jià)金屬銅。從而提高冶煉銅直收率，減少冶煉系統(tǒng)流程內(nèi)循環(huán)的高磁性銅氧化渣量，降低冶煉過(guò)程能耗，提高產(chǎn)量。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明從高磁性銅氧化渣中一步造粗銅的裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1
[0016]圖1所示為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的一種爐窯的示意圖。該爐窯的爐體I為水平安裝于座圈2上并可沿軸向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱形爐體，爐體頂部設(shè)置有進(jìn)料口 3，爐體底部設(shè)置有直線排列的風(fēng)口 4，風(fēng)口內(nèi)部設(shè)置有旋風(fēng)片，風(fēng)口可用于切換噴射壓縮富氧空氣、氮?dú)?。爐體的前端上部設(shè)置有接渣口 5，爐體的后端設(shè)置有燒嘴6，爐壁上部設(shè)置有粗銅排放口 7，用于扒渣后排放粗銅。圓柱形爐體I的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為90°?270°。實(shí)際生產(chǎn)中，可將爐體的接渣口 5通過(guò)溜槽8與吹煉爐9的出渣口 10連接，溜槽8的出口端位于接渣口 5上方，溜槽8的入口端位于吹煉爐9的出渣口 10下方，直接將吹煉爐產(chǎn)生的高磁性銅氧化渣送入爐窯的爐體I內(nèi)。省時(shí)省力，高效安全。在爐窯上方設(shè)置有進(jìn)料皮帶14，用于輸送熔劑倉(cāng)11、銅精礦倉(cāng)或冰銅倉(cāng)12、細(xì)顆粒還原煤倉(cāng)13。在爐窯底部放置還原渣接收渣包15。爐體依靠驅(qū)動(dòng)裝置16驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]高磁性銅氧化渣自頂吹爐I的出渣口 10，經(jīng)溜槽3排放進(jìn)爐窯的接渣口 4進(jìn)入爐體I內(nèi)，爐窯接收高磁性銅氧化渣的接渣口 4同時(shí)還是爐窯冶煉過(guò)程的煙氣排放口，煙氣經(jīng)該排放口排放至環(huán)保煙氣處理系統(tǒng)后送煙囪排放。進(jìn)料口 3是銅精礦或冰銅以及還原煤\熔劑等的進(jìn)料口又是扒渣口。爐窯燒嘴6燃燒柴油、重油或天然氣等均可，使用富氧助燃，保持爐窯爐膛溫度在1300°C?1320°C，高磁性銅氧化渣熔體保持1250°C?1270°C。高磁性銅氧化渣的Fe/Si02比例控制在1.5?1.8，以保持氧化渣中含有一定量的游離石英。冰銅倉(cāng)12預(yù)先裝好100噸品位55?60%的冰銅，準(zhǔn)備用于氧化渣的還原。待爐窯接收完300噸左右高磁性銅氧化渣后，通過(guò)進(jìn)料皮帶14向爐體內(nèi)投入冰銅60噸、石英砂熔劑6噸、還原煤3噸，保持爐體風(fēng)口 4吹入氮?dú)鈹嚢枞鄢?min后，使加入的冰銅與爐內(nèi)的高磁性銅氧化渣充分反應(yīng)，完成高磁性銅氧化渣混合冰銅或銅精礦還原熔煉過(guò)程。
[0018]本實(shí)施例中，冰銅的投入量控制在高磁性銅氧化渣重量的15?20%，石英砂的投入量控制在高磁性銅氧化渣重量的2?4%，還原煤的投入量控制在高磁性銅氧化渣重量的I?2%。當(dāng)窯接收的高磁性銅氧化渣為300噸時(shí)，冰銅的投入量可控制在45?60噸，石英砂的投入量可控制在6?12噸，還原煤的投入量可控制在3?6噸。
[0019]冰銅還原高磁性銅氧化渣過(guò)程主要發(fā)生以下反應(yīng):
[0020]4CuFe204+6C+4Si02 (游離石英)+Cu2S = 6Cu+4 (2Fe0.S12) +6C0+S02；
[0021]2C0+02=2C02。
[0022]在還原過(guò)程，銅鐵共熔體化合物被還原解離，解離出來(lái)的成分有氧化亞銅和氧化亞鐵，氧化亞銅與冰銅中的硫化亞銅發(fā)生強(qiáng)烈交互反應(yīng)，一步造出粗銅，粗銅將沉淀于爐底；而解離出來(lái)的氧化亞鐵則與原高磁性銅氧化渣中過(guò)剩的游離石英發(fā)生造渣反應(yīng)，結(jié)合生成鐵橄欖石渣相。此外，爐內(nèi)冰銅中的硫化亞鐵還可將解離出來(lái)的氧化亞銅發(fā)生流化還原反應(yīng)，將氧化亞銅還原成硫化亞銅，而硫化亞銅將于氧化亞銅發(fā)生交互反應(yīng)，也同樣一步造出粗銅。還原煤和冰銅同時(shí)對(duì)高磁性銅氧化渣進(jìn)行還原過(guò)程，根據(jù)渣型實(shí)際情況確定加熔劑量，控制還原渣的Fe/Si02比例控制在1.5?1.8即可，磁性鐵含量可一步降低至20%以下，還原渣含銅降低至3%以下。
[0023]完成還原后，切換風(fēng)口的氮?dú)鉃楦谎鯄嚎s空氣，轉(zhuǎn)動(dòng)爐窯，對(duì)爐內(nèi)的熔體進(jìn)行吹煉