CN114990348A - 一种铜镍渣生产粗铜的方法 - Google Patents

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高晓婷
金玉芬
姜海燕
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Abstract

本发明涉及一种铜镍渣生产粗铜的方法，该方法是指将水份小于10%且破碎至40~60mm的含铜镍渣物料与还原剂按比例混和后，在直流电弧炉中进行熔炼，得到炉渣和含铜合金；所述含铜合金经浇铸即得粗铜。本发明一步生产粗铜，不但流程短、成本低，而且提高了铜镍金属回收率，使有价金属得到最大化利用。

Description

一种铜镍渣生产粗铜的方法
技术领域
本发明涉及铜冶炼技术领域，尤其涉及一种铜镍渣生产粗铜的方法。
背景技术
粗铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主，其产量约占世界铜总产量的85%。传统的粗铜火法冶炼一般是先将含铜原矿石通过选矿得到铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉、闪速炉或侧吹炉等熔炼炉中进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)、硫化铜(Cu2S)、硫化铁(FeS)和一些重金属的熔融混合物送入转炉，在空气的存在下将熔融的冰铜氧化除铁和硫杂质渣后再与气态二氧化硫吹炼成高品位的“粗”铜，即97.50~99.50%的铜。因此，传统粗铜工艺存在生产流程长、能耗较大、投资大及环保等问题。
金川公司在处理铜镍互含的镍精矿过程中产生含铜镍的高镍锍，高镍锍经磨浮选矿分离得到二次铜精矿其成分：Cu 65.50%、Ni 4.00%、Fe 4.00%、S 21.50%。二次铜精矿采用由金川自主开发的铜自热熔炼炉纯氧工艺熔炼产出冰铜，冰铜采用卡尔多炉纯氧吹炼除镍得到粗铜，在除镍过程中产出吹炼渣（Cu 30.00%，Ni 17.00%，Fe 6.00%，Co 0.10%，S0.20%，CaO 2.60%，MgO 1.60%，SiO2 20.00%）。但现有处理工艺存在流程复杂、成本高、有价金属的损失大、处理量受限及资金大量积压等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、回收率高的铜镍渣生产粗铜的方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种铜镍渣生产粗铜的方法，其特征在于：该方法是指将水份小于10%且破碎至40~60mm的含铜镍渣物料与还原剂按比例混和后，在直流电弧炉中进行熔炼，得到炉渣和含铜合金；所述含铜合金经浇铸即得粗铜。
所述还原剂为粉煤，其加入量为干基铜镍渣的0.5~1.0%。
所述熔炼的条件是指温度为1380℃~1450℃，加料时间为30~60分钟，保温时间为30~60分钟。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用直流电弧炉往铜镍渣配加还原剂，通过选择性还原熔炼生产粗铜，所得粗铜的化学成分满足YS/T 70-2015粗铜化学成分要求。
2、本发明一步生产粗铜，不但流程短、成本低，而且提高了铜镍金属回收率，使有价金属得到最大化利用。
具体实施方式
一种铜镍渣生产粗铜的方法：该方法是指将水份小于10%且破碎至40~60mm的含铜镍渣物料与还原剂按比例混和，还原剂为粉煤，其加入量为干基铜镍渣的0.5~1.0%。然后混合物料在直流电弧炉中进行熔炼，温度为1380℃~1450℃，加料时间为30~60分钟，保温时间为30~60分钟，得到炉渣和含铜合金。含铜合金经浇铸即得粗铜。
实施例1
首先将铜镍渣自然干燥后，其水份小于10%，称取15kg干基铜镍渣，按铜镍渣量的0.50%分别称取还原剂；所有物料称取后混合并少量分批次加入热态直流电弧炉中，控制直流电弧炉熔炼温度1380℃，熔炼时间30分钟，保温时间30分钟，保温结束后炉渣和含铜合金进行分离浇铸，冷却含铜合金取样化学成分分析，结果见表1所示。
表1 含铜合金化学成分（%）
Figure 752263DEST_PATH_IMAGE001
实施例2
首先将铜镍渣自然干燥后，其水份小于10%，称取15kg干基铜镍渣，按铜镍渣量的0.75%分别称取还原剂；所有物料称取后混合并少量分批次加入热态直流电弧炉中，控制直流电弧炉熔炼温度1400℃，熔炼时间45分钟，保温时间45分钟，保温结束后炉渣和含铜合金进行分离浇铸，冷却含铜合金取样化学成分分析，结果见表2所示。
表2 含铜合金化学成分（%）
Figure 337353DEST_PATH_IMAGE002
实施例3
首先将铜镍渣自然干燥后，其水份小于10%，称取15kg干基铜镍渣，按铜镍渣量的1.00%分别称取还原剂；所有物料称取后混合并少量分批次加入热态直流电弧炉中，控制直流电弧炉熔炼温度1380℃，熔炼时间60分钟，保温时间60分钟，保温结束后炉渣和含铜合金进行分离浇铸，冷却含铜合金取样化学成分分析，结果见表3所示。
表3 含铜合金化学成分（%）
Figure 151725DEST_PATH_IMAGE003
粗铜行业标准YS/T70-2015见表4。
表4 不同牌号的粗铜化学成分
Figure 911871DEST_PATH_IMAGE004
通过表1、表2和表3与粗铜行业标准YS/T70-2015表4化学成分对比可知，铜镍渣采用直流电弧炉一步生产含铜合金满足Cu97.50粗铜标准。因此，本发明通过采用直流电弧炉选择性还原熔炼开路处理一步产出粗铜，具有投资小，经济、环保效益显著的特点，可为含有价金属物料的铜镍渣提供一种短流程生产粗铜的新工艺。

Claims (3)

1.一种铜镍渣生产粗铜的方法，其特征在于：该方法是指将水份小于10%且破碎至40~60mm的含铜镍渣物料与还原剂按比例混和后，在直流电弧炉中进行熔炼，得到炉渣和含铜合金；所述含铜合金经浇铸即得粗铜。
2.如权利要求1所述的一种铜镍渣生产粗铜的方法，其特征在于：所述还原剂为粉煤，其加入量为干基铜镍渣的0.5~1.0%。
3.如权利要求1所述的一种铜镍渣生产粗铜的方法，其特征在于：所述熔炼的条件是指温度为1380℃~1450℃，加料时间为30~60分钟，保温时间为30~60分钟。
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