CN110735047A - 一种降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法 - Google Patents

一种降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110735047A
CN110735047A CN201910938150.XA CN201910938150A CN110735047A CN 110735047 A CN110735047 A CN 110735047A CN 201910938150 A CN201910938150 A CN 201910938150A CN 110735047 A CN110735047 A CN 110735047A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slag
copper
furnace
content
reducing
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.)
Granted
Application number
CN201910938150.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110735047B (zh
Inventor
陈志刚
任尔彤
郝建伟
谢长寿
周仁圣
褚振华
王放
康相虎
刘庆军
王艳丰
赵立国
王伟东
杨大鹏
刘学强
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.)
Chifeng Jinjian Copper Co Ltd
Original Assignee
Chifeng Jinjian Copper Co 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 Chifeng Jinjian Copper Co Ltd filed Critical Chifeng Jinjian Copper Co Ltd
Priority to CN201910938150.XA priority Critical patent/CN110735047B/zh
Publication of CN110735047A publication Critical patent/CN110735047A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110735047B publication Critical patent/CN110735047B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0026—Pyrometallurgy
    • C22B15/0028—Smelting or converting
    • C22B15/0052—Reduction smelting or converting
    • 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
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0026—Pyrometallurgy
    • C22B15/0028—Smelting or converting
    • C22B15/003—Bath smelting or converting
    • C22B15/0032—Bath smelting or converting in shaft furnaces, e.g. blast furnaces
    • 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
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0095—Process control or regulation methods
    • C22B15/0097—Sulfur release abatement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明一种降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法，将将原料铜精矿、转炉渣浮选铜精矿、石英石、煤经配料后加入到顶吹竖炉内，通入富氧空气进行强化熔炼，产生炉渣和冰铜，其中为有效降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜，具体做法为：A.控制水淬渣中各组分的质量百分含量:SiO2：31.5%～34%；Fe/SiO2：1.15～1.25;CaO：2%～4%；MgO：2%以下；Al2O3：4%以下；B.改变炉内气氛：①.补充还原性气氛，降低渣中Fe3O4含量：（a）原料中硫铜比控制在1.15～1.2；（b）原料配料过程中煤用量为原料总质量的在5%～8%；②.冰铜品位控制在49～51%。

Description

一种降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法
技术领域
本发明涉及降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法。
背景技术
奥炉熔炼-转炉吹炼-反射炉阳极精炼工艺是将铜精矿、石英石、煤等原料
加入到顶吹竖炉内，通入富氧空气进行强化熔炼，产生炉渣和冰铜。其主要工艺流程为：
a.奥炉产生冰铜和炉渣的混合熔体进入电炉沉积、贫化，冰铜和炉渣分离。冰铜进入下一步工序；炉渣水淬，水淬渣外售。
b.转炉渣浮选，产物是浮选铜精矿和尾铁矿。转炉渣浮选铜精矿作为奥炉原料，尾铁矿外售。
c.烟气净化后进入制酸系统，回收的烟尘作为奥炉原料。
在此工艺过程中转炉渣浮选铜精矿和回收的烟尘均为闭路循环，原料中的铜主要富集到冰铜，冰铜进入下一道工序处理。渣含铜损失是工艺中最大的开路损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法。
为实现上述目的，本发明一种降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法将原料铜精矿、转炉渣浮选铜精矿、石英石、煤经配料后加入到顶吹竖炉内，通入富氧空气进行强化熔炼，产生炉渣和冰铜，其中为有效降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜，具体做法为：
A.控制水淬渣中各组分的质量百分含量:SiO2：31.5%～34%； Fe/SiO2：1.15～1.25;CaO：2%～4%；MgO：2%以下；Al2O3：4%以下；
B.改变炉内气氛：
①.补充还原性气氛，降低渣中Fe3O4含量：
（a）原料中硫铜比控制在1.15～1.2；（b）原料配料过程中煤用量为原料总质量的在5%～8%；
②.冰铜品位控制在49～51% 。
采用上述技术方案，水淬渣主要成分有FeO、SiO2、CaO，另外还有一定量的MgO、Al2O3等杂质。
（1）FeO能降低酸性炉渣粘度，增强炉渣流动性；但FeO在弱还原气氛中容易被氧化成Fe3O4。
（2）SiO2是造渣熔剂，如果炉渣中SiO2含量过高，会导致炉渣粘度增大，冰铜和炉渣中的分离效果变差，渣中铜夹带损失增多；当炉渣中的SiO2偏低，炉渣中FeO不能完全造渣，会进一步氧化成Fe3O4，导致炉渣粘度增大，增加铜夹带损失。此外，FeS对Fe3O4具有还原作用，但直接还原反应比较微弱，只有在SiO2参与下，FeS对Fe3O4的还原作用才比较明显。
（3）炉渣中含有一定量的CaO，会生成低熔点的FeO-CaO -SiO2三元系渣，在冶炼温度不变的情况下，使炉渣粘度大大降低，降低炉渣含铜损失；但CaO含量超过8%，可能生成熔点较高的CaO -SiO2二元系渣，炉渣粘度增大，渣含铜损失增加。
（4）炉渣粘度随MgO含量的增加而增加，炉渣中MgO含量超过3%时，炉渣熔点明显上升，造成炉渣粘度增大，增加炉渣中铜损失，因此在配料过程中要严格控制MgO含量。
（5）炉渣中Al2O3是两性氧化物，在酸性氧化物过剩时可供给氧离子而呈碱性，而在碱性氧化物过剩时可吸收氧离子而呈酸性。Al2O3熔点高达2050℃，含量过高会增加炉渣熔点和粘度，影响电炉内铜渣分离效果。同时，Al2O3密度大于电炉渣密度，在电炉内的主要位置是电炉渣层和冰铜层之间的横隔膜。当奥炉熔体进入电炉时，横隔膜将冰铜阻碍在炉渣层，因此排渣时会夹带冰铜。
炉内气氛即熔炼炉内是氧化性气氛还是还原性气氛，氧化性气氛占主导地位，炉内气氛表现为氧化性；还原性气氛占主导地位，炉内气氛表现为还原性。在铜冶炼中，熔炼炉内氧化性气氛越强，渣含铜增加，主要体现在：
氧化性气氛增强，渣中Fe3O4也随之增加，Fe3O4含量对渣含铜影响显著。
Fe3O4熔点较高，当炉渣中Fe3O4较高时，炉渣粘度增大，铜渣分离效果变差，水淬渣中铜含量增加； Fe3O4和炉渣中的杂质钙镁橄榄石等形成横隔膜，横隔膜密度较炉渣大，较冰铜小，存在于炉渣和冰铜接触面之间，阻止了冰铜颗粒汇聚和下沉，影响冰铜和炉渣分离；横隔膜慢慢沉底形成炉底结，使电炉有效容积减小，铜渣分离时间缩短，增加炉渣中铜含量；此外，Fe3O4在沉降过程中会与冰铜中的FeS发生以下反应：
Figure RE-685568DEST_PATH_IMAGE001
生成的SO2气泡带着冰铜上浮至渣中破裂，冰铜颗粒以悬浮态存在于炉渣中，增加渣含铜损失。
（2）炉内气氛发生变化时，冰铜品位变化，铜在渣中溶解度随之发生变化。
随着熔炼体系中氧化性气氛的增强，冰铜品位升高。铜在渣中的溶解度与冰铜品位存在一定关系。当冰铜品位低于30%时，铜在渣中的溶解度随冰铜品位升高而升高；当冰铜品位在30%-60%范围内，铜在渣中的溶解度随冰铜品位升高而稍有下降；当冰铜品位超过60%时，渣中铜溶解量急剧上升。
优选地，原料石英石的粒度小于等于20 mm 。
优选地，铜精矿的含水量按质量百分含量计为8～10% 。
综上所述本发明的有益效果是：通过控制炉渣中各组分的组成，并通过补充还原性气氛，降低渣中Fe3O4含量，将冰铜品位控制在49～51%来改变炉内气氛，使系统达到平衡，进而实现经济效益最大化地降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜。
具体实施方式
实施例一：
选取如下A、B、C、D四种原料铜矿进行配矿，严格执行铜精矿分仓堆放管理制度；精确掌握各种物料库存情况，避免精矿长期堆放发生氧化结块：
Figure RE-952601DEST_PATH_IMAGE002
一、加强原料管理
1、依据“科学配料、成分稳定、杂质合理”原则做好配料。确保上述A、B、C、D四种原料铜精矿的含水量按质量百分含量计为8～10% 。需注意因北方地区冬季气温较低，经常出现精矿冻结成块现象，在皮带转运处及原料仓顶安装筛网，防止冻结精矿块入炉，冻结精矿块粉碎处理后入炉。
2、在原料配料过程中控制硫铜比在1.15～1.25之间，煤用量为原料总质量的在5%～8%，石英石的粒度严格控制在20 mm以内。
3、工序之间加强沟通，实时掌握原料成分变化，保证入炉物料成分稳定；入炉物料混合均匀，混捏粒度达标。
此外，定期对原料计量器具进行校正，修正原料给料实际值与设定值之间的偏差。
二、加强熔炼炉操作管理
（1）熔炼炉冰铜品位、渣型、炉温等指标控制在最佳工艺参数范围内，具体见表1。
（2）密切关注喷枪氧压、喷枪风压力及流量等参数，监控喷枪使用状况，发现异常及时提枪点检，有效防止因喷枪烧损所造成炉况恶化。密切关注堰口状况，及时调整配料，保证熔炼炉炉况稳定。
（3）对入炉物料夹杂块料或粒度等超标的问题，除加强管理外，技术上采取降低料速、减少配比、提高炉温、提高富氧浓度以及提高氧料比等手段。
经分析得水淬渣含铜质量百分比稳定在0.57～0.6%。
实施例二：
选取如下E、F、G、H四种原料铜矿进行配矿，严格执行铜精矿分仓堆放管理制度；精确掌握各种物料库存情况，避免精矿长期堆放发生氧化结块：
Figure RE-7331DEST_PATH_IMAGE004
一、加强原料管理
1、依据“科学配料、成分稳定、杂质合理”原则做好配料。确保上述E、F、G、H四种原料铜精矿的含水量按质量百分含量计为8～10% 。需注意因北方地区冬季气温较低，经常出现精矿冻结成块现象，在皮带转运处及原料仓顶安装筛网，防止冻结精矿块入炉，冻结精矿块粉碎处理后入炉。
2、在原料配料过程中控制硫铜比在1.15～1.25之间，煤用量为原料总质量的在5%～8%，石英石的粒度严格控制在5 mm以内。
3、工序之间加强沟通，实时掌握原料成分变化，保证入炉物料成分稳定；入炉物料混合均匀，混捏粒度达标。
此外，定期对原料计量器具进行校正，修正原料给料实际值与设定值之间的偏差。
二、加强熔炼炉操作管理
（1）熔炼炉冰铜品位、渣型、炉温等指标控制在最佳工艺参数范围内，具体见表1。
（2）密切关注喷枪氧压、喷枪风压力及流量等参数，监控喷枪使用状况，发现异常及时提枪点检，有效防止因喷枪烧损所造成炉况恶化。密切关注堰口状况，及时调整配料，保证熔炼炉炉况稳定。
（3）对入炉物料夹杂块料或粒度等超标的问题，除加强管理外，技术上采取降低料速、减少配比、提高炉温、提高富氧浓度以及提高氧料比等手段。
经分析得水淬渣含铜质量百分比稳定在0.57～0.6%。

Claims (3)

1.一种降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法, 将原料铜精矿、转炉渣浮选铜精矿、石英石、煤经配料后加入到顶吹竖炉内，通入富氧空气进行强化熔炼，产生炉渣和冰铜，其特征在于：
A.控制水淬渣中各组分的质量百分含量:SiO2：31.5%～34%； Fe/SiO2：1.15～1.25;CaO：2%～4%；MgO：2%以下；Al2O3：4%以下；
B.改变炉内气氛：
①.补充还原性气氛， 降低渣中Fe3O4含量：
（a）原料中硫铜比控制在1.15～1.2；（b）原料配料过程中煤用量为原料总质量的在5%～8%；
②.冰铜品位控制在49～51% 。
2.根据权利要求1所述的降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法,其特征在于：所述原料石英石的粒度小于等于20 mm。
3.根据权利要求1所述的降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法,其特征在于：所述铜精矿的含水量按质量百分含量计为8～10% 。
CN201910938150.XA 2019-09-30 2019-09-30 一种降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法 Active CN110735047B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910938150.XA CN110735047B (zh) 2019-09-30 2019-09-30 一种降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910938150.XA CN110735047B (zh) 2019-09-30 2019-09-30 一种降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110735047A true CN110735047A (zh) 2020-01-31
CN110735047B CN110735047B (zh) 2022-03-22

Family

ID=69268380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910938150.XA Active CN110735047B (zh) 2019-09-30 2019-09-30 一种降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110735047B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111455194A (zh) * 2020-04-24 2020-07-28 金川集团股份有限公司 一种降低ps转炉渣中含铜量的方法
CN114217592A (zh) * 2021-12-17 2022-03-22 北京瑞太智联技术有限公司 一种用于铜顶吹生产过程的控制系统及方法
CN116024436A (zh) * 2022-12-14 2023-04-28 凉山矿业股份有限公司 一种铜富氧顶吹炉长寿命运行的冶炼方法和冰铜的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000063963A (ja) * 1998-08-14 2000-02-29 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 硫化銅精鉱の熔錬方法
CN101845555A (zh) * 2010-06-13 2010-09-29 云南铜业(集团)有限公司 一种废杂铜和铜精矿混合熔炼产出白冰铜的方法
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
AU2012244183B1 (en) * 2012-04-16 2013-07-04 Xiangguang Copper Co., Ltd. Method for producing blister copper directly from copper concentrate
CN103937990A (zh) * 2014-03-25 2014-07-23 云南锡业股份有限公司 铅冰铜顶吹炉富氧吹炼生产粗铅和冰铜工艺
CN105087957A (zh) * 2015-09-02 2015-11-25 云南锡业股份有限公司铜业分公司 高杂含铜物料双顶吹冶炼回收有价金属的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000063963A (ja) * 1998-08-14 2000-02-29 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 硫化銅精鉱の熔錬方法
CN101845555A (zh) * 2010-06-13 2010-09-29 云南铜业(集团)有限公司 一种废杂铜和铜精矿混合熔炼产出白冰铜的方法
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
AU2012244183B1 (en) * 2012-04-16 2013-07-04 Xiangguang Copper Co., Ltd. Method for producing blister copper directly from copper concentrate
CN103937990A (zh) * 2014-03-25 2014-07-23 云南锡业股份有限公司 铅冰铜顶吹炉富氧吹炼生产粗铅和冰铜工艺
CN105087957A (zh) * 2015-09-02 2015-11-25 云南锡业股份有限公司铜业分公司 高杂含铜物料双顶吹冶炼回收有价金属的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钟宏: "《中国有色金属学会第二届青年学术年会论文集 跨世纪的中国有色金属科技》", 31 October 1996 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111455194A (zh) * 2020-04-24 2020-07-28 金川集团股份有限公司 一种降低ps转炉渣中含铜量的方法
CN114217592A (zh) * 2021-12-17 2022-03-22 北京瑞太智联技术有限公司 一种用于铜顶吹生产过程的控制系统及方法
CN116024436A (zh) * 2022-12-14 2023-04-28 凉山矿业股份有限公司 一种铜富氧顶吹炉长寿命运行的冶炼方法和冰铜的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110735047B (zh) 2022-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110735047B (zh) 一种降低铜精矿顶吹竖炉渣含铜的方法
CN111118303A (zh) 一种氧压浸出锌冶炼固废渣制备次氧化锌的方法
CN106834603A (zh) 一种用于冶炼控硫钢的新工艺
CN103882243A (zh) 清洁生产平衡炼铅工艺
KR100929520B1 (ko) 조동 또는 고품위 매트의 생산방법
CN104032148A (zh) 一种基于新型熔剂的火法炼铜造锍造渣方法
CN111996391A (zh) 一种用于从红土镍矿中提取有价金属的冶炼炉及冶炼方法
MXPA02006652A (es) Metodo para la produccion de cobre vesicular en un reactor de suspension.
AU2002325965A1 (en) Method for the production of blister copper
CN107557597B (zh) 一种锑冶炼的方法
US3666440A (en) Method of recovering copper from slag
CN110184476B (zh) 一种消除沉降电炉里炉结的方法
CN111334671A (zh) 一种辉铜矿的短流程高回收率冶炼方法
CN111041225B (zh) 一种贫杂高硅铜精矿富氧侧吹熔炼方法
JP4751100B2 (ja) 浮遊選鉱による銅の回収方法
CN112176202B (zh) 一种采用富氧侧吹有柱熔炼的锑冶炼方法
CN110408785B (zh) 一种铜基固废协同熔炼富集提取贵金属的方法
CN107130127A (zh) 一种用于含铅的铜合金冶炼的造渣剂的配方
RU2791998C1 (ru) Способ прямого получения чугуна из фосфорсодержащей железной руды или концентрата с одновременным удалением фосфора в шлак
WO2017150310A1 (ja) 銅製錬炉の操業方法
Wang et al. Development and Industrial Application of an Improved Lead Oxygen‐Enriched Flash Smelting Process
JPH0515769B2 (zh)
JP2003003220A (ja) 銅製錬用フラックス及び銅製錬方法
US3744992A (en) Method for converting copper
CN114774710A (zh) 一种铜精矿的冶炼工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 024000 Chifeng City, Inner Mongolia Autonomous Region

Applicant after: Chifeng Jintong Copper Co.,Ltd.

Address before: 024000 Chifeng City, Inner Mongolia Autonomous Region

Applicant before: Chifeng Jinjian Copper Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant