一种铜闪速熔炼工艺.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CN114231754A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202111312616.9(22)申请日2021.11.08(71)申请人铜陵有色金属集团股份有限公司地址244100安徽省铜陵市铜官区长江西路有色大院(72)发明人周俊朱殷斌邢志楠任鹏叶树枫(74)专利代理机构合肥诚兴知识产权代理有限公司34109代理人汤茂盛(51)Int.Cl.C22B15/00(2006.01)C22B1/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种铜闪速熔炼工艺(57)摘要本发明属于冶金领域，具体涉及一种铜闪速熔炼工艺，包括如下步骤：(1)将铜精矿、石英砂和含砷物料进行混合，所述含砷物料包括回收的砷烟尘、砷滤饼、黑铜泥、吹炼渣、渣精矿；(2)将混合料投入反应塔进行熔炼；(3)熔炼炉渣经水淬冷却后进行选矿处理，所述选矿处理是在浮选过程中加入砷捕获剂，通过浮选分离出渣铜精矿，浮选过程中药剂将炉渣表面不稳定形态的砷进行捕获，并随渣铜精矿一同被分离出来，再将渣铜精矿返回步骤(1)作为铜精矿循环处理。上述方案，提高了炉渣固砷的容量和效率；避免了额外的砷固化/稳定化工艺过程，强化了炉渣固砷性能，实现了铜冶炼伴生砷的安全无害化。CN114231754ACN114231754A权利要求书1/1页1.一种铜闪速熔炼工艺，包括如下步骤：(1)将铜精矿、石英砂和含砷物料进行混合，所述含砷物料包括回收的砷烟尘、砷滤饼、黑铜泥、吹炼渣、渣精矿；(2)将混合料投入反应塔进行熔炼；(3)熔炼炉渣经水淬冷却后进行选矿处理，所述选矿处理是在浮选过程中加入砷捕获剂，通过浮选分离出渣铜精矿，浮选过程中药剂将炉渣表面不稳定形态的砷进行捕获，并随渣铜精矿一同被分离出来，再将渣铜精矿返回步骤(1)作为铜精矿循环处理。2.根据权利要求1所述同闪速熔炼工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，混合后的物料需满足以下条件：总砷含量＜1.0％；铜含量在18～25％；SiO2添加量为5～20％；CaO含量为3.5～8.4％；Al2O3含量为2～6％；MgO含量为3～5％。3.根据权利要求1所述同闪速熔炼工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，石英石粒度应小于‑100目。4.根据权利要求1所述同闪速熔炼工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，铜精矿粉体的平均粒度为200目以下。5.根据权利要求1所述同闪速熔炼工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，对混合后的物料进行深度干燥处理，使其含水量小于0.3％。6.根据权利要求1所述同闪速熔炼工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，熔炼过程工艺条件为：熔炼温度为1200～1400℃；富氧浓度为60～100％；冰铜品位为40～70％。7.根据权利要求1所述铜闪速熔炼工艺，其特征在于：所述步骤(3)中，所述浮选过程加入的砷捕获剂为小分子有机酸。8.根据权利要求1或7所述铜闪速熔炼工艺，其特征在于：所述步骤(3)中，所述砷捕获剂为草酸、柠檬酸或醋酸。9.根据权利要求1所述铜闪速熔炼工艺，其特征在于：所述步骤(3)中，所述砷捕获剂的添加量为熔炼炉渣中含砷量的1～3％。2CN114231754A说明书1/4页一种铜闪速熔炼工艺技术领域[0001]本发明属于冶金领域，具体涉及一种铜闪速熔炼工艺。背景技术[0002]火法冶炼是世界上铜生产的主要工艺，而通过造硫熔炼从硫化铜精矿中提铜是铜火法冶炼的第一步。砷是铜硫化矿的主要伴生元素，经过选矿后用于造硫熔炼的铜精矿仍然携带有约0.3wt.％的砷，而由于清洁铜矿资源的日益枯竭，部分高砷铜精矿中砷含量可高达1.0％。在造硫熔炼过程中，部分砷被氧化进入烟气和烟尘，部分砷进入熔炼炉渣，部分砷进入冰铜。其中，进入冰铜的砷被带入后续吹炼、精炼等工序，转变为吹炼渣、烟尘、阳极泥、黑铜等形态。可见，砷易分散到铜冶金全过程的各个环节，给砷污染的治理带来巨大的难题。[0003]闪速熔炼是当前铜冶炼行业采用的主要的熔炼工艺之一。该工艺采用细磨的浮选精矿为炉料，炉料颗粒本身具有巨大的活性比表面积。当炉料进入炽热的反应塔内立即与氧发生强烈的反应，造渣反应和冰铜熔炼同步快速完成。另一方面，以砷硫铜矿、砷黝铜矿以及其他含砷硫化物等形式伴生于铜精矿中的砷被快速氧化成三氧化二砷，而在反应塔上部的富氧条件下三氧化二砷可被继续氧化成五氧化二砷。基于原始铜精矿巨大的比表面积，五氧化二砷易被吸附于熔融液滴表面并与炉渣中的金属氧化物反应形成砷酸盐，并进一步被安全固化于炉渣硅酸盐熔体中。而传统的鼓风熔炼使用块状或糊状铜精矿，电炉熔炼须将铜精矿进行预制粒，反射炉熔炼时将炉料成堆放置，这些熔炼方法在熔炼过程中砷与炉渣的接触不充分，而且挥发的砷与造渣反应并不同步，因此砷基本进入烟尘和烟