一种铜浮渣熔炼生产粗铜的方法及其熔炼装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113817924A(43)申请公布日2021.12.21(21)申请号202111116502.7(22)申请日2021.09.23(71)申请人长沙有色冶金设计研究院有限公司地址410019湖南省长沙市雨花区木莲东路299号(72)发明人郭徽张乐如张岭柏韬唐昭辉(74)专利代理机构长沙永星专利商标事务所(普通合伙)43001代理人周咏林毓俊(51)Int.Cl.C22B7/04(2006.01)C22B15/00(2006.01)C22B13/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种铜浮渣熔炼生产粗铜的方法及其熔炼装置(57)摘要本发明公开了一种铜浮渣熔炼生产粗铜的方法，本发明的方法熔炼强度高，能够高效处理铜浮渣并一步产出粗铅、粗铜产品，降低后续工艺处理难度。本发明的方法铜铅在不同区域分别熔炼，第一可以分隔熔炼区和吹炼区上部烟气，方便两个空间分别控制气体分压，实现不同阶段的功能；第二可以防止熔炼渣和铜吹炼渣混溶，实现含铜废渣的高效循环利用；第三可以实现冰铜向吹炼区的流动；因而通过分区熔炼的方法，各组分分离效果更好，金属回收率高。本发明的方法中，熔炼后，铅液层温度为700～800℃，可降低粗铅中含铜量，也可增加铜的回收率。CN113817924ACN113817924A权利要求书1/2页1.一种铜浮渣熔炼生产粗铜的方法，包括以下步骤：1)熔炼装置从功能上是分为侧吹熔炼区和顶吹吹炼区，两个区域通过错开的炉膛上部隔墙和炉膛下部隔墙隔开，由于炉膛上部隔墙和炉膛下部隔墙位置是错开的，两个隔墙之间会形成隔墙通道；2)从侧吹熔炼区的加料口加入混合后的铜浮渣、铁屑和纯碱，接着从侧吹喷枪鼓入富氧进行熔炼，随着熔炼的进行，熔融原料中原有的单质铅和铁屑还原出的单质铅会下沉于炉缸底部，中间的冰铜层静置分离，因而熔炼区会分为三层，从上至下依次为熔渣层、冰铜层以及铅液层；产生的冰铜会通过隔墙通道溢流至顶吹吹炼区；3)通过顶吹吹炼区的加料口加入石英砂，炉体上部的顶吹喷枪鼓入富氧进行吹炼，杂质元素氧化后上浮至渣层或挥发进入烟尘，冰铜氧化产出粗铜沉于吹炼区炉缸底部，此时熔池分为三层，从上至下依次为铜渣层、冰铜层以及铜液层；铜液可在下部沉淀形成金属熔池，由顶吹吹炼区端墙底部铜口放出。2.根据权利要求1所述浮渣熔炼生产粗铜的方法，其特征在于，所述步骤1)中，熔炼装置由侧吹熔炼区和顶吹吹炼区组成；侧吹熔炼区的顶部设置有熔炼区加料口和熔炼区烟道，侧壁的中间部位设置有排渣口和若干浸没式的侧吹喷枪，端墙底部设置有虹吸口用于排铅液。3.根据权利要求1或2所述浮渣熔炼生产粗铜的方法，其特征在于，所述步骤1)中，顶吹吹炼区顶部设置有吹炼区加料口和吹炼区烟道和高度可调节的顶吹喷枪，中间位置开设有铜渣口，端墙底部设置有铜口；所述的炉膛上部隔墙设置于炉膛中上部，下部留有通道，炉膛上部隔墙的底端位于冰铜层；炉膛下部隔墙的顶端高于炉膛上部隔墙的底端，高度也位于冰铜层的高度。4.根据权利要求1所述浮渣熔炼生产粗铜的方法，其特征在于，所述步骤2)中，铜浮渣中含Cu15‑25wt％，含Pb60‑80wt％，含As3‑5wt％，铜浮渣、铁屑和纯碱的质量比为100:(6‑8):(8‑10)。5.根据权利要求1或4所述浮渣熔炼生产粗铜的方法，其特征在于，所述步骤2)中，铜浮渣在侧吹熔炼区完成熔化及液相分层过程，氧化熔炼温度为1200‑1300℃，可满足冰铜及熔渣体系的完全熔融。6.根据权利要求1或4所述浮渣熔炼生产粗铜的方法，其特征在于，所述步骤2)中，熔炼过程中，需要加入燃料以补充热量，燃料可由加料口加入粒煤或由侧吹喷枪喷入粉煤；熔炼过程中还需要定期排铅，保证铅液层高度低于上部隔墙的底端高度。7.根据权利要求1或4所述浮渣熔炼生产粗铜的方法，其特征在于，所述步骤2)中，熔炼阶段结束后，粗铅由虹吸口放出，冰铜由中间隔墙通道溢流至吹炼区，熔渣由渣口放出，烟气可经水冷烟道后送入收尘装置，净化后烟气汇入制酸系统。8.根据权利要求1所述浮渣熔炼生产粗铜的方法，其特征在于，所述步骤3)中，吹炼过程：将高度可调顶吹氧枪下探至冰铜层鼓入富氧进行吹炼，顶吹喷枪可控制氧气分压实现造渣和造铜两步吹炼；吹炼温度为1200‑1300℃。9.根据权利要求1或8所述浮渣熔炼生产粗铜的方法，其特征在于，所述步骤3)中，吹炼区低共熔点铜渣渣型主要包括：FeO‑SiO2型，FeO‑SiO2‑Cu2O型和FeO‑SiO2‑Cu2O‑PbO型；吹炼所得粗铜可在顶吹区沉降分离，上层铜渣自铜渣口放出，冷却后可返回配料系统，下层铜液2CN113817924A权利要求书2/2页自炉缸底部铜口放出，产出粗铜。10.根据权利要求1或8