CN104988334A - 一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法 - Google Patents

一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104988334A
CN104988334A CN201510457446.1A CN201510457446A CN104988334A CN 104988334 A CN104988334 A CN 104988334A CN 201510457446 A CN201510457446 A CN 201510457446A CN 104988334 A CN104988334 A CN 104988334A
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper
concentrate
furnace
smelting
melting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510457446.1A
Other languages
English (en)
Inventor
何醒民
舒见义
谢冰
陈阜东
袁爱武
周桂月
舒春桃
董晓伟
尹泽辉
施耘
盛玉永
刘军
柳玉华
李忠武
耿继安
蔡文
陈友华
董宏君
李平
李世才
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qinghai Xiyu Nonferrous Metal Co Ltd
CINF Engineering Corp Ltd
Original Assignee
Qinghai Xiyu Nonferrous Metal Co Ltd
CINF Engineering Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qinghai Xiyu Nonferrous Metal Co Ltd, CINF Engineering Corp Ltd filed Critical Qinghai Xiyu Nonferrous Metal Co Ltd
Priority to CN201510457446.1A priority Critical patent/CN104988334A/zh
Publication of CN104988334A publication Critical patent/CN104988334A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明公开了一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法，该方法使用氧气顶吹转炉冶炼，所述氧气顶吹转炉包括精矿喷枪和空气喷枪；所述方法包括以下步骤：(1)将硫化铜精矿、烟尘及熔剂经配料后，干燥得干燥炉料；(2)将干燥炉料和氧气通过精矿喷枪喷入氧气顶吹转炉的炉体，进行铜锍熔炼，熔炼温度为1300～1350℃；(3)熔炼完成后，转动炉体从炉口进行排渣；(4)采用空气喷枪通入空气对炉体内的铜锍进行吹炼，吹炼温度为1200～1250℃；(5)吹炼完成后，使转动炉体从炉口进行排渣和放铜，得到粗铜。

Description

一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法
技术领域
本发明涉及一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法，属于火法冶金领域。
背景技术
从硫化铜精矿生产粗铜的工艺分成二个步骤，第一个步骤是熔炼铜锍，即将铜精矿中的铜熔炼形成含铜、硫、铁的铜锍，第二个步骤是将铜锍进行吹炼成粗铜，铜精矿中的脉石成分与熔剂形成含铜尽可能低的炉渣，直接废弃或回收铜后废弃，熔炼和吹炼产生的SO2烟气用于制酸系统生产硫酸。传统的熔炼工艺如反射炉、鼓风炉和电炉熔炼工艺，因为环境差，能耗高，已日趋淘汰，而现代化的富氧强化铜锍熔炼工艺已广泛推广应用在工业实践中，归纳起来有二大类：一是悬浮熔炼，如奥托昆普闪速熔炼，INCO氧气闪速熔炼等，另一类是熔池熔炼，如诺兰达法，三菱法，瓦纽柯夫法，艾萨法，奥斯麦特法和我国的白银法，底吹炉法等。悬浮熔炼过程中，炉料通过喷嘴在反应塔与富氧空气发生快速反应，形成的熔体降落在熔池中，通过电热前床分离铜锍及炉渣；熔池熔炼是将富氧空气鼓入熔体中，加入的炉料在熔体中激烈地进行气、液、固三相反应，完成熔炼过程；目前铜锍吹炼仍以卧式转炉为主，少数厂采用连续吹炼炉，如三菱法吹炼炉、闪速吹炼炉、奥斯麦特吹炼炉和我国的侧吹炉连续吹炼，底吹炉连续吹炼等。
综上所述，从硫化铜精矿生产粗铜工艺的二个步骤，即铜锍熔炼及铜锍吹炼，分别需采用二种装置，即闪速熔炼炉或熔池熔炼炉作为铜锍熔炼，卧式转炉或连续吹炼炉作为铜锍吹炼，在国外也有采用闪速熔炼可以从硫化铜精矿直接产出粗铜的工厂，但处理的硫化铜精矿比较特殊，要求原料含铁低(小于8%Fe)，而一般硫化铜精矿含铁都在18%以上，因此闪速熔炼直接产出粗铜的工厂仅为处理特殊原料的特例，显而易见，现有技术采用二种装置生产粗铜，存在设备投资大，生产工艺流程长，操作复杂等问题。
本发明针对以上不足，提供一种从硫化铜精矿连续熔炼粗铜的方法，将铜锍熔炼及铜锍吹炼这二个步骤在一个炉子中完成，可以减小设备投资，缩短工艺流程，操作简便。
发明内容
本发明解决的技术问题是，减小设备投资，缩短工艺流程，适应小规模铜精矿冶炼粗铜富集有价金属的要求。
本发明的技术方案是，提供一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法，该方法使用氧气顶吹转炉冶炼，所述氧气顶吹转炉包括精矿喷枪和空气喷枪；所述方法包括以下步骤：(1)将硫化铜精矿、烟尘及熔剂经配料后，干燥得干燥炉料；(2)将干燥炉料和氧气通过精矿喷枪喷入氧气顶吹转炉的炉体，熔炼成铜锍，熔炼温度为1300～1350℃；(3)熔炼完成后，转动炉体从炉口进行排渣；(4)采用空气喷枪通入空气对炉体内的铜锍进行吹炼，吹炼温度为1200～1250℃；(5)吹炼完成后，使转动炉体从炉口进行排渣和放铜，得到粗铜。
进一步地，熔炼和吹炼产生的烟气经烟气洗涤器后采用SO2部分冷凝系统收集。
进一步地，所述干燥炉料的水分低于1%。
本发明采用氧气对硫化铜精矿进行闪速熔炼产出铜锍，对铜锍采用空气吹炼产出粗铜。
铜锍熔炼基本原理如下：
2CuS+O2→Cu2S +SO2
2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2
FeS+Cu2O→FeO+Cu2S
铜锍吹炼基本原理如下：
2FeS+3O2→2FeO+2SO2
Cu2S+O2→2Cu+SO2
本发明采用氧气顶吹转炉，炉体能沿轴向转动，使炉口可以朝下排渣和放铜，根据冶炼过程中加料、熔炼、排渣、吹炼、放铜的需要，炉体能进行360°翻转，转炉备用二根喷枪，一根喷枪用于喷精矿及氧气，另一根喷枪用于喷空气，由于铜锍熔炼产出的烟气SO2浓度较高，而铜锍吹炼产出的烟气SO2浓度较低，为此，采用SO2部分冷凝系统(也可采用离子液吸收法)，将浓度变化的SO2烟气变成浓度相对稳定的SO2烟气，以供制酸使用。本发明装置包括：
1) 配料仓；
2) 干燥窑；
3) 精矿给料器；
4) 顶吹转炉；
5) 烟气洗涤器；
6) SO2部分冷凝系统。
氧气顶吹转炉是炼钢的一种常用设备，炼钢的氧气顶吹转炉是利用喷枪喷入氧气；本发明使用的氧气顶吹转炉需要使用至少两根喷枪，一根喷入精矿与氧气用于熔炼，另一根喷入空气，用于吹炼。同时，炼铜行业中使用卧式转炉用于吹炼，卧式转炉与氧气顶吹转炉结构差别较大，没有喷枪，而是设有多个喷嘴。
本发明包括下列步骤：
1) 将硫化铜精矿、烟尘及熔剂经配料后，送干燥窑干燥，要求干燥炉料含水份小于1%；配料与现有技术中的炼铜的配料相同；烟尘即炼铜产生的烟气中的较大的颗粒物回收再利用；
2) 干燥好的炉料经精矿给料器给入精矿喷枪，同时通入氧气，进行铜锍闪速熔炼，熔炼温度1300～1350℃，熔体落入转炉继续发生交互反应，待转炉存积一定的熔体量后，停止精矿喷枪作业，倾翻转炉排渣，铜锍存积在转炉中，熔炼烟气经烟气洗涤器及SO2部分冷凝系统送制酸；
3) 采用空气喷枪对转炉中的铜锍进行吹炼，吹炼温度1200～1250℃，待吹炼作业完成，倾翻转炉排渣及放铜，吹炼烟气经烟气洗涤器及SO2部分冷凝系统送制酸。
本发明的优点如下：
1) 在一个炉子中实现了铜锍熔炼及铜铳吹炼二个工艺步骤，采用氧气（氧浓>98%）进行铜锍熔炼，熔炼强度大；
2) 由于铜锍熔炼的烟气SO2浓度较高，而铜锍吹炼的烟气SO2浓度较低，采用SO2部分冷凝系统，将浓度变化的SO2烟气变成浓度相对稳定的SO2烟气，以满足制酸要求的连续稳定含SO2烟气；
3) 本发明的装置设备投资小，生产工艺流程短，操作简便。
4）此炼铜方法可以用于富集有价金属。
附图说明
图1表示本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
本发明提供一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法，其工艺流程图如图1所示，具体步骤如下：
1) 硫化铜精矿、烟尘及熔剂按一定配比经配料仓配料后，送入转筒干燥窑进行干燥、燃料采用天然气，要求干燥后的炉料含水份小于1%；
2) 干燥好的炉料经精矿给料器给入精矿喷枪，同时通入浓度大于98%的氧气，进行铜锍闪速熔炼，熔炼温度1300～1350℃，熔体落入转炉继续发生交互反应，等转炉存积一定的熔体量后，停止精矿喷枪作业；
3) 倾翻转炉排渣，炉渣倒入渣包运出，铜锍存积在转炉中，铜锍熔炼作业完成；
4) 从转炉加入熔剂造渣，采用空气喷枪对转炉中的铜锍进行吹炼，吹炼温度1200～1250℃；
5) 完成造渣期后，倾翻转炉排渣，炉渣倒入渣包运出，继续进行造铜期，完成吹炼作业后，倾翻转炉放铜，粗铜倒入粗铜包运出；得到粗铜。
从转炉排出的铜锍熔炼烟气及铜锍吹炼烟气经水冷烟道冷却至约800℃，经烟气洗涤器降温除尘，产出的烟尘返回配料，烟气温度冷却降至约60℃，铜锍熔炼烟气SO2浓度为16～20%，铜锍吹炼烟气SO2浓度为4～8%，经过SO2部分冷凝系统，得到连续稳定送制酸的烟气SO2浓度为10～14%，以供制酸使用。
实施例2
将实施例1的方法用以炼铜，以处理硫化铜精矿270t/d计，其中精矿含Cu：19%、Fe：31%、S：31%，炉料干燥至含水份小于1%，进行铜锍闪速熔炼，熔炼温度1300～1350℃，完成铜锍熔炼作业后，再进行铜锍吹炼作业，吹炼温度1200～1250℃，产出粗铜（含Cu98.0%）51.04t/d，铜回收率97.5%，产出硫酸（折100%H2SO4）246.08t/d，硫回收率96%。
实施例3
将实施例1的方法用以炼铜，以处理硫化铜精矿270t/d计，其中精矿含Cu：21%，Fe：29%，S：32%，炉料干燥至含水份小于1%，进行铜锍闪速熔炼，熔炼温度1300～1350℃，完成铜锍熔炼作业后，再进行铜锍吹炼作业，吹炼温度1200～1250℃，产出粗铜（含Cu98.5%）56.41t/d，铜回收率98%，产出硫酸（折100% H2SO4）255.34t/d，硫回收率96.5%。
实施例4
将实施例1的方法用以炼铜，以处理硫化铜精矿270t/d计，其中精矿含Cu：23%，Fe：27%，S：33%，炉料干燥至含水份小于1%，进行铜锍闪速熔炼，熔炼温度1300～1350℃，完成铜锍熔炼作业后，再进行铜锍吹炼作业，吹炼温度1200～1250℃，产出粗铜（含Cu99.0%）61.79t/d，铜回收率98.5%，产出硫酸（析100% H2SO4）264.68t/d，硫回收率97%。

Claims (3)

1. 一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法，其特征在于，该方法使用氧气顶吹转炉冶炼，所述氧气顶吹转炉包括精矿喷枪和空气喷枪；所述方法包括以下步骤：
(1)将硫化铜精矿、烟尘及熔剂经配料后，干燥得干燥炉料；
(2)将干燥炉料和氧气通过精矿喷枪喷入氧气顶吹转炉的炉体，熔炼成铜锍，熔炼温度为1300～1350℃；
(3)熔炼完成后，转动炉体从炉口进行排渣；
(4)采用空气喷枪通入空气对炉体内的铜锍进行吹炼，吹炼温度为1200～1250℃；
(5)吹炼完成后，使转动炉体从炉口进行排渣和放铜，得到粗铜。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，熔炼和吹炼产生的烟气经烟气洗涤器后采用SO2部分冷凝系统收集。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥炉料的水分低于1%。
CN201510457446.1A 2015-07-30 2015-07-30 一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法 Pending CN104988334A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510457446.1A CN104988334A (zh) 2015-07-30 2015-07-30 一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510457446.1A CN104988334A (zh) 2015-07-30 2015-07-30 一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104988334A true CN104988334A (zh) 2015-10-21

Family

ID=54300227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510457446.1A Pending CN104988334A (zh) 2015-07-30 2015-07-30 一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104988334A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113046571A (zh) * 2021-03-08 2021-06-29 易门铜业有限公司 一种降低铜矿熔炼过程中产生磁性铁的熔炼系统及方法
CN114934194A (zh) * 2022-05-31 2022-08-23 金川集团股份有限公司 一种用氧气旋转转炉进行镍合金硫化熔炼工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4073646A (en) * 1975-05-16 1978-02-14 Klockner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft Method for the thermal refinement of greatly contaminated copper in molten phase
US5007959A (en) * 1988-04-29 1991-04-16 Noranda Inc. Process for converting of solid high-grade copper matte
CN101845554A (zh) * 2010-06-13 2010-09-29 云南铜业(集团)有限公司 以废杂铜和硫化铜精矿为原料熔炼铜的方法
CN102901344A (zh) * 2012-10-18 2013-01-30 铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司 用于冶炼低品位废杂铜的卧式浸没顶吹炉
CN104131170A (zh) * 2014-08-13 2014-11-05 铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司 低品位废杂铜的冶炼工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4073646A (en) * 1975-05-16 1978-02-14 Klockner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft Method for the thermal refinement of greatly contaminated copper in molten phase
US5007959A (en) * 1988-04-29 1991-04-16 Noranda Inc. Process for converting of solid high-grade copper matte
CN101845554A (zh) * 2010-06-13 2010-09-29 云南铜业(集团)有限公司 以废杂铜和硫化铜精矿为原料熔炼铜的方法
CN102901344A (zh) * 2012-10-18 2013-01-30 铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司 用于冶炼低品位废杂铜的卧式浸没顶吹炉
CN104131170A (zh) * 2014-08-13 2014-11-05 铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司 低品位废杂铜的冶炼工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王志刚等: "中小型粗铜冶炼厂优化设计", 《四川有色金属》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113046571A (zh) * 2021-03-08 2021-06-29 易门铜业有限公司 一种降低铜矿熔炼过程中产生磁性铁的熔炼系统及方法
CN113046571B (zh) * 2021-03-08 2022-12-09 易门铜业有限公司 一种降低铜矿熔炼过程中产生磁性铁的熔炼系统及方法
CN114934194A (zh) * 2022-05-31 2022-08-23 金川集团股份有限公司 一种用氧气旋转转炉进行镍合金硫化熔炼工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103382527B (zh) 硫化锌精矿及含铅锌物料的闪速熔炼方法及设备
CN101705367B (zh) 富氧侧吹熔池熔炼法炼铜镍工艺
CN101705366B (zh) 搭配处理锌冶炼渣料的直接炼铅方法
CN103421955B (zh) 一种锌浸出渣处理方法
CN103993176B (zh) 富氧顶吹熔炼-液态高铅渣侧吹直接还原炼铅工艺
CN110129583B (zh) 火法炼锌系统
CN103388081A (zh) 硫化锌精矿及含铅锌物料的熔池熔炼方法及设备
CN110129584B (zh) 短流程火法炼锌装置及方法
CN103993183B (zh) 富氧顶吹熔炼-液态高铅渣侧吹直接还原炼铅设备
CN103952571A (zh) 一步炼铜工艺及其装置
CN103451446A (zh) 熔炼侧吹还原炼铅锌设备
CN103421958B (zh) 底吹炉富氧熔炼处理锌浸出渣的方法
CN102888519A (zh) 一种利用闪速熔炼系统处理复杂镍原料的方法
CN108588441A (zh) 一种火法全流程清洁炼铜装置及工艺
CN111893310A (zh) 一种固体危废无害化资源化的处理方法
CN110373552A (zh) 一种利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺
CN203820871U (zh) 富氧顶吹熔炼-液态高铅渣侧吹直接还原炼铅设备
CN106086459A (zh) 一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法
CN104232925B (zh) 多源复杂低品位铜矿混合熔炼产出白冰铜的方法
CN103937990A (zh) 铅冰铜顶吹炉富氧吹炼生产粗铅和冰铜工艺
CN112981136B (zh) 一种熔池喷射锌精矿的一步炼锌方法
CN104988334A (zh) 一种从硫化铜精矿中冶炼粗铜的方法
CN103667738B (zh) 富氧侧吹双区熔池熔炼炉及其含铜复杂物料炼冰铜方法
CN106332549A (zh) 吹炼含铜材料的方法
CN203498450U (zh) 熔炼侧吹还原炼铅锌设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20151021

RJ01 Rejection of invention patent application after publication