CN106399714A - 一种铜精炼还原剂 - Google Patents

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俞建秋
黄伟萍
殷成文
罗佳
张代强
黄勇权
岳定淼
文利伟
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MIANYANG TONGXIN COPPER INDUSTRY Co Ltd
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MIANYANG TONGXIN COPPER INDUSTRY Co Ltd
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0026—Pyrometallurgy
    • C22B15/006—Pyrometallurgy working up of molten copper, e.g. refining
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/10—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents

Abstract

本发明公开了一种铜精炼还原剂，属于再生铜精炼技术领域，由锯木粉与炭粉组成；本发明资源利用率高，降低生产成本60%以上；大幅降低人工劳动强度，不需要搬运体积庞大且重量很大的木材；还原效率高，缩短还原时间70%以上；还原彻底，还原无死角，大幅提高产品质量；几乎无废弃物、废气排放，大幅减少环境污染。

Description

一种铜精炼还原剂
技术领域
本发明涉及再生铜精炼技术领域，尤其涉及一种铜精炼还原剂。
背景技术
再生铜精炼主要工艺流程为：熔化—氧化—除渣—还原，其中还原工艺主要是为了控制铜液中的氧含量，是决定产品质量的一个重要环节
传统再生铜精炼还原工序是采用“插木还原”，即将树木插入铜液中进行还原的过程。
其反应原理为：C+CuO2＝CO2+Cu，
采用这种方法，平均每炉铜耗费树木10余吨，且由于树木尺寸、时间等原因，树木未插入铜液内的部分作为废料丢弃。由于炉内温度较高，整根树木80％部分都在燃烧，而用于铜液中氧还原的部分不足20％(插入铜液的部分)，其余部分与空气中的氧反应，生成二氧化碳和一氧化碳等气体逸出精炼炉，整个反应处于开放环境中，树木的利用率低，而且废气排放量大；
另外，由于树木是固定在加料口处，因此还原反应主要是在加料口炉门中心线附近，存在反应死角；
目前由于精炼炉和铜液流槽密封性不好，空气进入后与铜液反应，从而增大铜液中氧含量。传统生产中采用插木还原法，即将树木插入铜液中，对铜液中的氧进行还原脱氧，此法还原方法仅有不足20％的树木参与还原，其余80％以上的树木由于没有浸入铜液而不能参与还原，产生一氧化碳、二氧化碳等气体从精炼炉逸出，造成还原效率低下、人工劳动强度大、生产成本高、废气排放污染环境等缺点。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种铜精炼还原剂，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种铜精炼还原剂，由下述组分组成：
锯木粉与碳粉。
本发明的锯木粉，是指锯木头产生的粉末，其主要化学成分为C；炭粉是指树木等燃烧产生的炭的粉末，本发明的锯木粉和炭粉，其细度越细越好。
作为优选的技术方案：所述锯木粉与碳粉质量比为1:1。
作为优选的技术方案：所述还原剂的水分质量百分含量为10％～15％。适当湿度的锯木粉和炭粉，利于CO的生成，可以进一步提高还原效率。
本发明的主要原理是利用一氧化碳对氧化亚铜进行还原，也有部分炭对氧化亚铜进行还原，主要化学反应式为：
2C+O2＝2CO
C+H2O＝CO+H2
C+CuO2＝CO2+Cu
2CO+CuO2＝2CO2+Cu
由于气体的性质，采用一氧化碳对氧化亚铜进行还原时，其优点：1.两者接触面积大，反应效率高。2.气体会将锯木屑和碳粉冲散，加快生成一氧化碳的速率。
使用时，将锯木粉和炭粉组成的还原剂通过打氧管通入铜液底部，还原剂由锯木屑和炭粉组成，颗粒较小，反应面积大，打氧管可以通过人工任意移动，因此采用本发明的方法还原区域覆盖整个精炼炉，不会存在还原反应死角；
另外，将本发明的还原剂通入铜液中后，关闭炉门，可形成近似封闭环境，还原剂基本全消耗于还原铜液中的氧，还原剂的利用率高达99％；
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.资源利用率高，降低生产成本60％以上；
2.大幅降低人工劳动强度，不需要搬运体积庞大且重量很大的木材；
3.还原效率高，缩短还原时间70％以上；
4.还原彻底，还原无死角，大幅提高产品质量；
5.几乎无废弃物、废气排放，大幅减少环境污染。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种铜精炼还原剂，由下述按质量百分比计的组分组成：
锯木粉 10％
炭粉 90％。
实施例2：
一种铜精炼还原剂，由下述按质量百分比计的组分组成：
锯木粉 80％
炭粉 5％
水分 15％。
实施例3：
一种铜精炼还原剂，由下述按质量百分比计的组分组成：
锯木粉 45％
炭粉 45％
水分 10％。
实施例4
效果对比试验
采用实施例1-3的还原剂，与采用传统的插木还原的方法对比，其结果见表1
表1本发明的还原剂与插木还原方法相比的效果对比
实施例1 实施例2 实施例3 插木还原
辅料用量(吨/炉) 3.0 2.7 2.5 8.0
单炉还原用时(h) 1.2 1.1 1 4
生产单位产品的成本(元/吨) 35 25 30 78
从表1可以看出，与传统方法比，本申请的还原剂，辅料用量减少60％以上，还原时间减少70％以上，生产成本降低55％以上，同时，废气排放减少80％以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种铜精炼还原剂，其特征在于，所述还原剂由下述组分组成：
锯木粉与炭粉。
2.根据权利要求1所述的一种铜精炼还原剂，其特征在于：所述锯木粉与碳粉质量比为1:1。
3.根据权利要求1所述的一种铜精炼还原剂，其特征在于：所述还原剂的水分质量百分含量为10%~15%。
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