CN111187920A - 一种连续炼铜系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续炼铜系统及方法，包括1台固定式侧吹熔炼炉、1台回转式底吹吹炼炉和2台阳极精炼炉；侧吹熔炼炉与底吹吹炼炉之间通过铜锍流槽连接，底吹吹炼炉与阳极精炼炉之间通过粗铜流槽连接，侧吹熔炼炉、底吹吹炼炉与阳极精炼炉呈阶梯形式布置。铜锍流槽的进料端与所述侧吹熔炼炉之间采用虹吸出料管连接。利用侧吹熔炼炉熔炼产出高品位铜锍，高品位铜锍经过底吹吹炼炉吹炼成粗铜，粗铜经过阳极精炼炉精炼后，产出合格阳极板。可实现全热态连续生产，产生的烟气SO₂浓度高，环境污染小，资源综合利用水平高，综合能耗低。

Description

一种连续炼铜系统及方法

技术领域

本发明涉及一种有色金属冶炼技术，尤其涉及一种连续炼铜系统及方法。

背景技术

目前，国内外铜冶炼企业都朝着清洁生产的连续吹炼工艺技术方向发展，针对铜的吹炼而言，PS转炉吹炼是铜锍吹炼的传统工艺，该吹炼工艺与熔炼和精炼工序的连接均需要采用冶金包转运，生产过程中存在大量SO₂烟气逸散，环境恶劣，且存在SO₂浓度低、烟气量大、烟气波动大、烟气不连续等一系列问题。

近年，随着我国对能耗、环保要求的提升，已有多个冶炼厂尝试采用连续吹炼工艺替代转炉吹炼，因此，开发产能大、投资和运行费用低、操作连续、有利于环保的铜冶炼工艺是行业面临的大趋势。

目前，国内外已在生产上有应用的连续吹炼铜的工艺有日本研发的三菱法、闪速连续吹炼、双底连吹、侧吹+顶吹连吹，均很大程度上改善了PS转炉存在的问题，但也均有各自的局限和问题。其中，闪速连续吹炼最主要的问题就是对原料的要求高，投资大；双底连吹的问题体现在底吹熔炼所产熔炼渣铜品位偏高，耐材使用量大，炉体寿命短；顶吹吹炼的主要问题是由于氧枪在炉体上部，厂房高度要求较高，相应造价也高，且操作风险大。

基于目前的生产现状，需要从工艺的优化方面进一步的研究可降低成本，环保节能的铜冶炼方法，在提高核心竞争力方面做更多的工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续炼铜系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的连续炼铜系统，包括1台固定式侧吹熔炼炉、1台回转式底吹吹炼炉和2台阳极精炼炉；

所述侧吹熔炼炉与底吹吹炼炉之间通过铜锍流槽连接，所述底吹吹炼炉与阳极精炼炉之间通过粗铜流槽连接，所述侧吹熔炼炉、底吹吹炼炉与阳极精炼炉呈阶梯形式布置。

上述的连续炼铜系统实现连续炼铜的方法，包括以下步骤：

硫化铜精矿、熔剂、渣精矿及返回的烟尘，经过配料后统一由皮带给料机由侧吹熔炼炉炉体顶部的加料口加入炉内；通过炉体两侧的风眼鼓入富氧空气，在炉内进行熔炼反应，生成铜锍和熔炼渣；

铜锍通过虹吸口由铜锍流槽连续进入底吹吹炼炉，冰铜品位在70％～71％；

熔炼渣通过溢流口放入冶炼渣包，熔炼渣含铜控制在1～1.5％；

底吹吹炼炉的铜锍进料口设在炉体端部的中心部位，熔剂及残极通过底吹吹炼炉烟气出口的水冷烟道加入，并通过设在底吹吹炼炉炉底的氧枪向炉内送入富氧空气进行吹炼，吹炼温度控制在～1200℃，可得到含Cu>98％、S＜0.3％的粗铜；

底吹吹炼炉产生的粗铜通过炉体端部的放铜口放出，通过粗铜流槽送至阳极精炼炉；

在阳极精炼炉炉体端部设置进料口，粗铜在阳极精炼炉内实现氧化还原精炼，合格阳极铜通过流槽送至浇铸系统。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的连续炼铜系统及方法，利用侧吹熔炼炉熔炼产出高品位铜锍，高品位铜锍经过底吹吹炼炉吹炼成粗铜，粗铜经过阳极精炼炉精炼后，产出合格阳极板。可实现全热态连续生产，产生的烟气SO₂浓度高，环境污染小，资源综合利用水平高，综合能耗低。

附图说明

图1为本发明实施例提供的连续炼铜系统配置示意图；

图2为图1的剖面图；

图3为本发明的连续炼铜方法工艺流程图；

图中：

1—侧吹熔炼炉，2—底吹吹炼炉，3—阳极精炼炉，4—铜锍流槽，5—粗铜流槽。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的连续炼铜系统，其较佳的具体实施方式如图1、图2所示：

包括1台固定式侧吹熔炼炉、1台回转式底吹吹炼炉和2台阳极精炼炉；

所述侧吹熔炼炉与底吹吹炼炉之间通过铜锍流槽连接，所述底吹吹炼炉与阳极精炼炉之间通过粗铜流槽连接，所述侧吹熔炼炉、底吹吹炼炉与阳极精炼炉呈阶梯形式布置。

所述铜锍流槽的进料端与所述侧吹熔炼炉之间采用虹吸出料管连接，所述铜锍流槽的出料端与所述底吹吹炼炉炉体端部的中心部位的进料口连接。

所述粗铜流槽的出料端与所述阳极精炼炉炉体端部的中心部位的进料口连接。

上述的连续炼铜系统实现连续炼铜的方法，其较佳的具体实施方式如图3所示：

包括以下步骤：

硫化铜精矿、熔剂、渣精矿及返回的烟尘，经过配料后统一由皮带给料机由侧吹熔炼炉炉体顶部的加料口加入炉内；通过炉体两侧的风眼鼓入富氧空气，在炉内进行熔炼反应，生成铜锍和熔炼渣；

铜锍通过虹吸口由铜锍流槽连续进入底吹吹炼炉，冰铜品位在70％～71％；

熔炼渣通过溢流口放入冶炼渣包，熔炼渣含铜控制在1～1.5％；

底吹吹炼炉的铜锍进料口设在炉体端部的中心部位，熔剂及残极通过底吹吹炼炉烟气出口的水冷烟道加入，并通过设在底吹吹炼炉炉底的氧枪向炉内送入富氧空气进行吹炼，吹炼温度控制在～1200℃，可得到含Cu>98％、S＜0.3％的粗铜；

底吹吹炼炉产生的粗铜通过炉体端部的放铜口放出，通过粗铜流槽送至阳极精炼炉；

在阳极精炼炉炉体端部设置进料口，粗铜在阳极精炼炉内实现氧化还原精炼，合格阳极铜通过流槽送至浇铸系统。

本发明的连续炼铜系统及方法，利用侧吹熔炼炉熔炼产出高品位铜锍，高品位铜锍经过底吹吹炼炉吹炼成粗铜，粗铜经过阳极精炼炉精炼后，产出合格阳极板。可实现全热态连续生产，产生的烟气SO₂浓度高，环境污染小，资源综合利用水平高，综合能耗低。

本发明采用侧吹熔炼炉熔炼、底吹吹炼炉吹炼和阳极精炼炉精炼，并全部采用流槽连接的三连法炼铜工艺，实现全热态连续炼铜并产得合格阳极板。连续炼铜的过程清洁环保，能耗低、投资省，并已实现工业化生产应用。

本发明采用的技术方案是通过以下步骤实现的：

硫化铜精矿、熔剂、渣精矿及返回的烟尘等物料，经过配料后统一由皮带给料机由侧吹熔炼炉顶部的加料口加入炉内；通过炉体两侧的风眼鼓入富氧空气，在炉内进行熔炼反应，生成铜锍和熔炼渣，熔炼温度1200～1250℃；

侧吹熔炼炉产出的铜锍，通过侧吹熔炼炉炉体端部的虹吸口连续放出，通过流槽直接流入底吹吹炼炉，底吹吹炼炉的铜锍进料口设在炉体端部的中心部位；通过底吹吹炼炉烟气出口的水冷烟道加入熔剂及残极(电解后的铜残极板)；通过设在底吹吹炼炉炉底的氧枪向炉内送入富氧空气进行吹炼，吹炼温度控制在～1200℃；

底吹吹炼炉产生的粗铜，通过炉体端部的放铜口放出，通过粗铜流槽，送至阳极精炼炉；

在阳极精炼炉炉体端部设置进料口，粗铜在阳极精炼炉内实现氧化还原精炼，合格阳极铜通过流槽送至浇铸系统；

如以上所述的工艺中：

侧吹熔炼是指：采用北京矿冶科技集团具有自主知识产权的富氧侧吹熔炼炉，在炉内通过鼓入富氧空气，对硫化铜精矿进行造锍熔炼；铜锍品位可稳定在70～71％，并通过流槽连续送入吹炼炉；熔炼渣含铜可控制在1～1.5％；

铜锍吹炼是指：采用底吹吹炼炉进行铜锍吹炼，通过氧枪从底吹吹炼炉底部连续送入富氧空气，得到铜品位>98％的粗铜，且粗铜含S＜0.3％；

阳极精炼炉精炼是指：采用阳极精炼炉对粗铜进行精炼，最终浇铸成铜品位>99.5％的阳极板。

本发明的连续炼铜工艺，可处理复杂低品位冰铜，有利于资源的高效利用。

本发明与现有技术相比，具有如下特点或更优的效果：

原料适应性强，熔炼炉作业率高、炉体寿命长；

熔炼渣含铜低，冶炼直收率高，且熔炼鼓风压力低；

粗铜质量优，热利用更充分；

实现全热态连续炼铜，炉体中部进料，高差小，投资更省；

能耗低；

环境污染小。

上述特征保证了本发明具有良好的经济效益和环保效果，在铜原料市场复杂原料增多、伴生元素数量和品种增多的情况，能更好的适应原料市场的变化同时，以低能耗、低污染的工艺达到更好的经济效果，为未来铜行业中先进的铜冶炼工艺。

具体实施例：

包括以下步骤：

硫化铜精矿、熔剂、渣精矿、吹炼渣及返回的烟尘，经过配料后统一由皮带给料机由侧吹熔炼炉炉体顶部的加料口加入炉内；通过炉体两侧的风眼鼓入富氧空气，在炉内进行熔炼反应，生成铜锍和熔炼渣；

铜锍通过虹吸口由流槽连续进入底吹吹炼炉，冰铜品位可稳定在70％～71％；

熔炼渣通过溢流口流入冶炼渣包，熔炼渣含铜可控制在1～1.5％；

底吹吹炼炉的铜锍进料口设在炉体端部的中心部位，熔剂及残极通过底吹吹炼炉烟气出口的水冷烟道加入，并通过设在底吹吹炼炉炉底的氧枪向炉内送入富氧空气进行吹炼，吹炼温度控制在～1200℃，可得到含Cu>98％、S＜0.3％的粗铜；

底吹吹炼炉产生的粗铜，通过炉体端部的放铜口放出，通过粗铜流槽，送至阳极精炼炉；

在阳极精炼炉炉体端部设置进料口，粗铜在阳极精炼炉内实现氧化还原精炼，合格阳极铜通过流槽送至浇铸系统。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种连续炼铜系统，其特征在于，包括1台固定式侧吹熔炼炉、1台回转式底吹吹炼炉和2台阳极精炼炉；

所述侧吹熔炼炉与底吹吹炼炉之间通过铜锍流槽连接，所述底吹吹炼炉与阳极精炼炉之间通过粗铜流槽连接，所述侧吹熔炼炉、底吹吹炼炉与阳极精炼炉呈阶梯形式布置。

2.根据权利要求1所述的连续炼铜系统，其特征在于，所述铜锍流槽的进料端与所述侧吹熔炼炉之间采用虹吸出料管连接，所述铜锍流槽的出料端与所述底吹吹炼炉炉体端部的中心部位的进料口连接。

3.根据权利要求2所述的连续炼铜系统，其特征在于，所述粗铜流槽的出料端与所述阳极精炼炉炉体端部的中心部位的进料口连接。

4.一种利用权利要求1、2或3所述的连续炼铜系统实现连续炼铜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

硫化铜精矿、熔剂、渣精矿及返回的烟尘，经过配料后统一由皮带给料机由侧吹熔炼炉炉体顶部的加料口加入炉内；通过炉体两侧的风眼鼓入富氧空气，在炉内进行熔炼反应，生成铜锍和熔炼渣；

铜锍通过虹吸口由铜锍流槽连续进入底吹吹炼炉，冰铜品位在70％～71％；

熔炼渣通过溢流口放入冶炼渣包，熔炼渣含铜控制在1～1.5％；

底吹吹炼炉的铜锍进料口设在炉体端部的中心部位，熔剂及残极通过底吹吹炼炉烟气出口的水冷烟道加入，并通过设在底吹吹炼炉炉底的氧枪向炉内送入富氧空气进行吹炼，吹炼温度控制在～1200℃，得到含Cu>98％、S＜0.3％的粗铜；

底吹吹炼炉产生的粗铜通过炉体端部的放铜口放出，通过粗铜流槽送至阳极精炼炉；

在阳极精炼炉炉体端部设置进料口，粗铜在阳极精炼炉内实现氧化还原精炼，合格阳极铜通过流槽送至浇铸系统。

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