CN102162037B - 铜精炼渣的一种贫化方法 - Google Patents

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Abstract

一种铜精炼渣的一种贫化方法，包括步骤：将回收废铜加入反射炉内，加热熔化后，将鼓风管插入铜熔液中吹入空气，边鼓风边搅拌氧化，使杂质氧化，并伴有部分铜氧化成氧化亚铜；铜液取样观察，断面呈砖红色时，按总投炉料重量的1.2%～1.4%加入石英砂进行造渣，使铜液中被氧化的Fe、Pb和Sn等杂质与石英生成硅酸盐炉渣；将碳质还原剂按投炉废铜总量的0.13%～0.17%覆盖于炉渣上，再将鼓风管插入铜熔液中鼓入空气，搅拌5～10分钟，由于铜较其它杂质元素容易还原，有相当多已经进入渣相中的铜又被还原进入铜液相。降低炉渣中铜含量的35%左右，有利于再生铜资源的回收利用。生产工艺操作简单，可利用现有的生产设备直接进行。

Description

铜精炼渣的一种贫化方法
技术领域
本发明涉及一种精炼渣的贫化方法，特别是涉及铜火法精炼渣的贫化方法。
背景技术
铜火法精炼是指将粗铜或紫杂铜在精炼炉中氧化除杂和还原熔炼精炼铜的方法。由于粗铜或紫杂铜中含有S、Fe、Pb、Zn、Ni、As、Sb、Sn、Bi等易氧化的杂质，这些氧化物比Cu2O稳定，且具有熔化度低的特性，为此在精炼炉加热熔化过程中，先鼓入压缩空气或富氧空气，将杂质以氧化物的形态在铜液表面形成炉渣，或加入特殊熔剂造渣除去，或成气体挥发而除去；另一些少量杂质分布于铜水中，鼓入空气中的氧是先将铜氧化形成的Cu2O，并作为一种氧化剂再将杂质氧化除去，最后加入固体还原剂除去铜水中的氧，即可浇铸成符合电解要求的精炼铜。
目前传统的铜火法精炼包括氧化和还原两个过程。在氧化阶段中，常用石英作为熔剂，使Fe、Pb、Sn及高价氧化物等杂质生成各种盐类进入炉渣，但在炉渣中仍有部分以Cu+形态而存在，且其含量较高。经精炼炉渣铜物相分析结果如下：
名称      硫化铜  金属铜  氧化亚铜  氧化铜  结合氧化铜   全铜量
铜含量%     0.36     2.78    4.96      1.85      1.76      11.71
铜占有率%   3.07    23.74    42.36     15.80     15.03     100   
从上述表明Cu2O和CuO占的比例大，为58.16%，而且铜占总炉渣的11.71%,导致铜资源的浪费，如何降低精炼炉渣中铜的含有量，提高回收粗杂铜的经济效益是本发明要解决的主要技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状而提供一种铜的精炼渣贫化的工艺方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：铜精炼渣的一种贫化方法，其特征包括以下步骤：
a）、将回收废铜加入反射炉内，加热熔化达到1250℃～1300℃后，将鼓风管插入铜熔液中吹入空气，边鼓风边搅拌氧化，使杂质氧化，并伴有部分铜氧化成氧化亚铜；
b）、铜液取样观察，断面呈砖红色时，按总投炉料重量的1.2%～1.4%加入石英砂进行造渣，使铜液中被氧化的Fe、Pb和Sn等杂质与石英生成硅酸盐炉渣，同时少量被氧化的铜也进入了这一渣相，此时炉渣中一般含有10%—25%的铜；
c）、造渣15～30分钟后，将碳质还原剂按投炉废铜总量的0.13%～0.17%覆盖于炉渣上，再将鼓风管插入铜熔液中鼓入空气，搅拌5～10分钟，由于铜较其它杂质元素容易还原，因此有相当多已经进入渣相中的铜又被还原进入铜液相，再扒去炉渣，渣含铜就可达到10%以下。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过新型精炼渣贫化方法，可以降低炉渣中铜含量的35%左右，有利于再生铜资源的回收利用。本发明的新型精炼渣贫化生产工艺操作简单，可利用现有的生产设备直接进行。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
废铜指回收的废紫铜、残极板或经粗炼的黑铜块、铜沫等。
石英熔剂指工业级石英砂，SiO2含量为90～99%，粗度50～60目。
碳质还原剂为3～5mm碳粒50～60%wt，碳氢化物30-40%wt，余量为灰份。
将废紫铜、残极板、黑铜块加入反射炉内加热熔化，待铜全部熔化后，炉温保持在1250～1300℃，将外包有耐火泥的铁管插入到铜液中，鼓入空气，鼓入空气压力为0.5～0.7Mpa，铜液在空气的搅拌过程中被氧化，首先被氧化生成的氧化亚铜起着其他杂质氧化剂的作用，使铜内的大部分杂质元素氧化上浮，形成熔渣。
4Cu+O2=2Cu2O
Cu2O+Me=MeO+2Cu
铜液取样观察，断面呈砖红色，即可加入总投炉料重量的1.2%～1.4%的石英熔剂，石英砂与铜液面的渣相中的Fe、Pb、Sn等杂质氧化物反应，生成各种稳定的硅酸盐炉渣，同时少量被氧化的铜也进入了这一渣相。经过15～30分钟的造渣，再加入占铜料总量0.13%～0.17%的碳质还原剂到炉渣上，鼓入空气充分搅拌5-10分钟，鼓入风压为0.5～0.7Mpa，相当多已经进入渣相中的铜又被还原进入铜液相。
Cu2O+C=2Cu+CO
Cu2O+CO=2Cu+CO2
最后，将炉渣从炉口扒出。
实施例一：
将废紫杂铜51710㎏，残极板14145㎏，黑铜块21950㎏，合计87805㎏的原材料加入熔炼炉进行熔化，待炉料全部熔化后，进行氧化操作：炉温保持在1250-1300℃，将管头涂有耐火泥的铁管插入铜液中，鼓入空气，鼓入风压为0.5～0.7Mpa，进行氧化操作，根据炉内情况，逐渐调整风量，勤取样观察。待取样观察断面呈砖红色时，加入1200kg石英砂造渣。25分钟后加碳质还原剂150㎏，覆盖在渣上，然后将管头涂有耐火泥的铁管插入铜液中，鼓入空气，鼓入风压为0.5～0.7Mpa，搅拌5分钟后，扒去炉渣。
经对炉渣进行化验分析，炉渣中铜的含量为6.96%，降低炉渣中铜含量的40%。
实施例二：
将废紫杂铜54770㎏，残极板10085㎏，黑铜块22050㎏，合计86905㎏的原材料加入熔炼炉进行熔化，待炉料全部熔化后，进行氧化操作：炉温保持在1250-1300℃，将管头涂有耐火泥的铁管插入铜液中，鼓入空气，鼓入风压为0.5～0.7Mpa，进行氧化操作，根据炉内情况，逐渐调整风量，勤取样观察。待取样观察断面呈砖红色时，加入1000kg石英砂造渣。25分钟后加碳质还原剂120㎏，覆盖在渣上，然后将管头涂有耐火泥的铁管插入铜液中，鼓入空气，鼓入风压为0.5～0.7Mpa，搅拌10分钟后，扒去炉渣。
经对炉渣进行化验分析，炉渣中铜的含量为7.48%，降低炉渣中铜含量的36%。
实施例三：
将废紫杂铜53070㎏，残极板15495㎏，黑铜块18360㎏，合计86925㎏的原材料加入熔炼炉进行熔化，待炉料全部熔化后，进行氧化操作：炉温保持在1250-1300℃，将管头涂有耐火泥的铁管插入铜液中，鼓入空气，鼓入风压为0.5～0.7Mpa，进行氧化操作，根据炉内情况，逐渐调整风量，勤取样观察。待取样观察断面呈砖红色时，加入1050kg石英砂造渣。20分钟后加碳质还原剂130㎏，覆盖在渣上，然后将管头涂有耐火泥的铁管插入铜液中，鼓入空气，鼓入风压为0.5～0.7Mpa，搅拌10分钟后，扒去炉渣。
经对炉渣进行化验分析，炉渣中铜的含量为7.78%，降低炉渣中铜含量的32%。

Claims (1)

1.铜精炼渣的一种贫化方法，其特征包括以下步骤：
a）、将回收废铜加入反射炉内，加热熔化达到1250℃～1300℃后，将鼓风管插入铜熔液中吹入空气，边鼓风边搅拌氧化，使杂质氧化，并伴有部分铜氧化成氧化亚铜；
b）、铜液取样观察，断面呈砖红色时，按总投炉料重量的1.2%～1.4%加入石英砂进行造渣，使铜液中被氧化的Fe、Pb和Sn杂质与石英砂生成硅酸盐炉渣，同时少量被氧化的铜也进入了这一渣相；
c）、造渣15～30分钟后，将碳质还原剂按投炉废铜总量的0.13%～0.17%加入到炉渣上，再将鼓风管插入铜熔液中鼓入空气，搅拌5～10分钟，部分已经进入渣相中的铜又被还原进入铜液相，再扒去炉渣，所述碳质还原剂为3～5mm碳粒50～60%wt，碳氢化物30-40%wt，余量为灰份。
2．根据权利要求1所述的铜精炼渣的一种贫化方法，其特征是所述鼓风机鼓入风压为0.5～0.7MPa。
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