一种高杂质铜精矿的冶炼方法_5

文档序号:9703242阅读:来源:国知局
的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于对所述氧枪4进行冷却保护的冷却循环水通道,所述冷却循环水通道与冷却水供给装置连通;
[0090]所述氧枪4设置在所述精炼炉1的顶壁上且可沿所述精炼炉1的顶壁上下滑动。
[0091]本发明当所述精炼炉1内的空腔处于大气压状态时,通过氧枪4以顶吹气体的方式向所述精炼炉1内喷吹可燃气体和含氧气体,将所述可燃气体和所述含氧气体点燃燃烧,利用所述可燃气体和所述含氧气体的燃烧反应放出的热量对喷溅在所述精炼炉1内壁上的冰铜熔液冷却后形成的结瘤物进行熔化清除处理,提高精炼炉1上部空间内的温度使得结瘤物受热熔化再次变成液体,顺着精炼炉1的内壁向下流动,最终流出精炼炉1;由于所述氧枪4设置在所述精炼炉1的顶壁上且可沿所述精炼炉1的顶壁上下滑动,使得完成清除某一部位的结瘤物后,氧枪4可以上升运动或下降运动对精炼炉1内的其它部位进行熔化清除处理,最终实现对整个精炼炉1内壁上结瘤物的熔化清除,从而减弱了上述的机械清除方式所带来的一系列消极影响。
[0092]在本发明的一个实施例中,所述步骤3)中,当化验结果达到目标设计要求时,在破除所述精炼炉1内的真空状态之前,通过设置于所述盛铜容器5底部的底吹装置对所述盛铜容器5中冰铜熔液进行底吹气体处理,然后再破除所述精炼炉1内的真空状态,所述底吹装置喷吹的气体为氮气或氩气。通过底吹装置对盛铜容器5中冰铜熔液进行底吹气体处理,可以显著地提高盛铜容器5内冰铜熔液的搅拌翻滚程度,为脱除冰铜熔液中的上述杂质元素提供了极为有利的动力学条件,提高了冰铜熔液内部和下部的杂质元素扩散至上液面附近处的速度,减少了扩散时间,也使得冰铜熔液内部和下部的杂质元素可以最大化地上升至冰铜熔液的上液面附近处,从而提高了精炼脱杂处理的脱杂速率和脱杂程度,降低了精炼脱杂处理的脱杂周期。
[0093]为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的一种高杂质铜精矿的冶炼方法进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0094]实施例1
[0095]将高杂质铜精矿先后进行熔炼工序、精炼脱杂工序、吹炼工序以及阳极精炼工序,具体采用闪速熔炼工艺产出冰铜熔液,该冰铜熔液包括以下重量百分比的组分:4.1%的铅、2.6%的锌、4.7%的砷、1.59%的锑、0.92%的铋、0.087%的锡。
[0096]所述精炼脱杂工序具体包括以下步骤:
[0097]1)将熔融的冰铜熔液加入到用于盛装冰铜熔液的盛铜容器5中;然后将设置在精炼炉1底壁上的进液管2和出液管3浸入到所述盛铜容器5内冰铜熔液的上液面以下一定深度,然后开启与所述精炼炉1连通的真空栗将所述精炼炉1内的空腔抽成真空状态,此时在精炼炉1内真空残压与外界大气压之间的大气压差的作用下所述盛铜容器5中的冰铜熔液沿所述进液管2和所述出液管3内的空腔通道上升流入所述精炼炉1的空腔内;
[0098]所述精炼炉1的外形是立式柱状,内部中空形成空腔,所述精炼炉1包括钢制外壳以及砌筑在所述钢制外壳内表面的耐火材料内衬,所述精炼炉1的顶部设置有用于与所述真空栗连接的出气口;
[0099]所述进液管2与所述出液管3均包括钢制内壳、设置在所述钢制内壳的内表面的耐火材料内衬以及设置在所述钢制内壳的外表面的耐火材料外衬,所述进液管2与所述出液管3的长度相同;
[0100]所述进液管2与所述出液管3固定设置于所述精炼炉1的底壁上且与所述精炼炉1的底壁密封连接,所述精炼炉1内的空腔与所述进液管2中的空腔通道相互连通,所述精炼炉1内的空腔与所述出液管3中的空腔通道相互连通,所有与所述精炼炉1连接的装置在与所述精炼炉1连接的部位均进行密封处理以防止破坏所述精炼炉1内的真空状态;
[0101]2)向所述进液管2内的冰铜熔液中喷吹带压的驱动气体,然后在大气压差及驱动气体的带动下所述盛铜容器5中的冰铜熔液不断地由所述进液管2上升流入所述精炼炉1内,然后所述精炼炉1内的冰铜熔液再通过所述出液管3不断地由所述精炼炉1流出返回至所述盛铜容器5内,在所述盛铜容器5、进液管2、精炼炉1以及出液管3之间形成冰铜熔液的循环流动;
[0102]同时,所述精炼炉1内的冰铜熔液中所包括的杂质元素的全部含量的一部分以硫化物形态直接挥发,全部含量的一部分以单质形态直接挥发,实现脱除杂质元素的精炼过程;
[0103]同时,在所述精炼炉1内,向所述精炼炉1内的空腔的上部空间吹送含氧气体,利用所述含氧气体中的氧元素将变成气体挥发的杂质元素的硫化物和单质氧化成氧化物,然后气体进入与精炼炉1连通的冷凝器被冷凝,得到冷凝后的凝聚态的杂质元素的氧化物混合物,且控制含氧气体气流的流体性质以用于防止含氧气体气流与下方的冰铜熔液接触或混合;
[0104]所述杂质元素包括铅、锌、砷、锑、铋和锡元素中的一种或多种或全部;
[0105]通过氧枪4以顶吹气体的方式向所述精炼炉1内的空腔的上部空间吹送含氧气体;
[0106]通过氧枪4以顶吹气体的方式向所述精炼炉1内喷吹可燃气体和含氧气体,将所述可燃气体和所述含氧气体点燃燃烧,利用所述可燃气体和所述含氧气体的燃烧反应放出的热量对所述精炼炉1内的冰铜熔液进行补充加热处理,利用所述可燃气体和所述含氧气体的燃烧反应放出的热量对喷溅在所述精炼炉1内壁上的冰铜熔液冷却后形成的结瘤物进行清除处理;
[0107]3)所述步骤2)进行一段时间后,取样化验精炼脱杂后的冰铜熔液的组分及含量,若化验结果达到目标设计要求,则首先通过设置于盛铜容器5底部的底吹装置对盛铜容器5中冰铜熔液进行底吹气体处理,然后再破除所述精炼炉1内的真空状态,然后将设置在所述精炼炉1底壁上的进液管2和出液管3脱离所述盛铜容器5内的冰铜熔液,精炼脱杂处理结束;若化验结果未达到目标设计要求,继续精炼脱杂,直至化验结果达到目标设计要求;精炼脱杂结束得到脱杂后的冰铜熔液、凝聚态的杂质元素的氧化物混合物以及由所述真空栗排出的烟气。
[0108]所得脱杂后的冰铜熔液包括以下重量百分比的组分:0.0049%的铅、0.0022%的锌、0.022 %的砷、0.063 %的锑、0.0062 %的铋、0.0017 %的锡;相应的脱除率分别为:铅:99.90%、锌:99.93%、砷:99.60%、锑:96.59%、铋:99.42%、锡:98.32%。
[0109]实施例2
[0110]将高杂质铜精矿先后进行熔炼工序、精炼脱杂工序、吹炼工序以及阳极精炼工序,具体采用闪速熔炼工艺产出冰铜熔液,该冰铜熔液包括以下重量百分比的组分:0.79%的铅、0.58%的锌、0.55%的砷、0.03%的锑、0.10%的铋、0.073%的锡。
[0111]所述精炼脱杂工序具体包括以下步骤:
[0112]1)将熔融的冰铜熔液加入到用于盛装冰铜熔液的盛铜容器5中;然后将设置在精炼炉1底壁上的进液管2和出液管3浸入到所述盛铜容器5内冰铜熔液的上液面以下一定深度,然后开启与所述精炼炉1连通的真空栗将所述精炼炉1内的空腔抽成真空状态,此时在精炼炉1内真空残压与外界大气压之间的大气压差的作用下所述盛铜容器5中的冰铜熔液沿所述进液管2和所述出液管3内的空腔通道上升流入所述精炼炉1的空腔内;
[0113]所述精炼炉1的外形是立式柱状,内部中空形成空腔,所述精炼炉1包括钢制外壳以及砌筑在所述钢制外壳内表面的耐火材料内衬,所述精炼炉1的顶部设置有用于与所述真空栗连接的出气口;
[0114]所述进液管2与所述出液管3均包括钢制内壳、设置在所述钢制内壳的内表面的耐火材料内衬以及设置在所述钢制内壳的外表面的耐火材料外衬,所述进液管2与所述出液管3的长度相同;
[0115]所述进液管2与所述出液管3固定设置于所述精炼炉1的底壁上且与所述精炼炉1的底壁密封连接,所述精炼炉1内的空腔与所述进液管2中的空腔通道相互连通,所述精炼炉1内的空腔与所述出液管3中的空腔通道相互连通,所有与所述精炼炉1连接的装置在与所述精炼炉1连接的部位均进行密封处理以防止破坏所述精炼炉1内的真空状态;
[0116]2)向所述进液管2内的冰铜熔液中喷吹带压的驱动气体,然后在大气压差及驱动气体的带动下所述盛铜容器5中的冰铜熔液不断地由所述进液管2上升流入所述精炼炉1内,然后所述精炼炉1内的冰铜熔液再通过所述出液管3不断地由所述精炼炉1流出返回至所述盛铜容器5内,在所述盛铜容器5、进液管2、精炼炉1以及出液管3之间形成冰铜熔液的循环流动;
[0117]同时,所述精炼炉1内的冰铜熔液中所包括的杂质元素的全部含量的一部分以硫化物形态直接挥发,全部含量的一部分以单质形态直接挥发,实现脱除杂质元素的精炼过程;
[0118]同时,在所述精炼炉1内,向所述精炼炉1内的空腔的上部空间吹送含氧气体,利用所述含氧气体中的氧元素将变成气体挥发的杂质元素的硫化物和单质氧化成氧化物,然后气体进入与精炼炉1连通的冷凝器被冷凝,得到冷凝后的凝聚态的杂质元素的氧化物混合物,且控制含氧气体气流的流体性质以用于防止含氧气体气流与下方的冰铜熔液接触或混合;
[0119]所述杂质元素包括铅、锌、砷、锑、铋和锡元素中的一种或多种或全部;
[0120]通过氧枪4以顶吹气体的方式向所述精炼炉1内的空腔的上部空间吹送含氧气体;
[0121]通过氧枪4以顶吹气体的方式向所述精炼炉1内喷吹可燃气体和含氧气体,将所述可燃气体和所述含氧气体点燃燃烧,利用所述可燃气体和所述含氧气体的燃烧反应放出的热量对所述精炼炉1内的冰铜熔液进行补充加热处理,利用所述可燃气体和所述含氧气体的燃烧反应放出的热量对喷溅在所述精炼炉1内壁
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