被所述含氧气体氧化成氧化物后以氧化物形态挥发，在实现脱硫脱铁的氧 化作业过程的同时，实现同时脱除杂质元素的精炼过程，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；同时，控制精炼炉1内的真空残压水平以使得当铜熔液 中的硫含量达到目标阳极铜对硫含量的要求时，与该硫含量实现反应平衡的氧含量也达到 目标阳极铜对氧含量的要求；向精炼炉1内的铜熔液中添加造渣剂;通过氧枪4以顶吹气体 的方式向精炼炉1内喷吹可燃气体和含氧气体，将可燃气体和含氧气体点燃燃烧，利用可燃 气体和含氧气体的燃烧反应放出的热量对精炼炉1内的铜熔液进行补充加热处理，利用可 燃气体和含氧气体的燃烧反应放出的热量对喷溅在精炼炉1内壁上的铜熔液冷却后形成的 结瘤物进行清除处理；
[0154] 3)步骤2)进行一段时间后，取样化验阳极精炼后的铜熔液的组分及含量，若化验 结果达到目标阳极铜对硫含量以及铁含量的要求，则首先将盛铜容器中的铜熔液进行纯循 环处理一定时间，同时通过设置于盛铜容器底部的底吹装置对盛铜容器中铜熔液进行底吹 气体处理，然后再破除精炼炉1内的真空状态，然后将设置在精炼炉1底壁上的进液管2和出 液管3脱离盛铜容器内的铜熔液，氧化作业结束;若化验结果未达到目标阳极铜对硫或铁二 者中任意一个的要求，继续阳极精炼，直至化验结果达到目标阳极铜对硫含量以及铁含量 的要求；阳极精炼结束得到硫、铁以及氧的含量达到目标要求的阳极铜熔液、含S02的烟气 以及炉渣。
[0155] 所得阳极铜熔液包括以下重量百分比的组分：0.0030 %的硫、0.0035 %的铁、 0.006 % 的氧、0.0028% 的铅、0.0023 % 的锌、0.008% 的砷、0.009 % 的锑、0.0039% 的铋、 0.0015%的锡;相应的脱除率分别为:硫:99.4%、铁:99.49%、铅:99.52%、锌:85.63%、 砷：98%、锑：76.32%、铋：97%、锡：92.5%。
[0156]本发明针对想要解决的技术问题，提供了多个递进式的技术方案，多个递进式的 技术方案相互组合叠加，相互配合，相互促进，形成一个整体方案，取得的技术效果远好于 上述任何一个技术方案的技术效果，叠加效应显著。
[0157]本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
[0158]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它 实施例的不同之处，每个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
[0159]以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对 于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行 若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0160]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对于这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文所定义的一 般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将 不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致 的最宽范围。
【主权项】
1. 一种用于处理高杂质粗铜的浅氧化无还原的阳极精炼方法，其特征在于，包括以下 步骤： 1) 将熔融的粗铜熔液加入到用于盛装粗铜熔液的盛铜容器中；然后将设置在精炼炉底 壁上的进液管和出液管浸入到所述盛铜容器内铜熔液的上液面以下一定深度，然后开启与 所述精炼炉连通的真空栗将所述精炼炉内的空腔抽成真空状态，此时在精炼炉内真空残压 与外界大气压之间的大气压差的作用下所述盛铜容器中的铜熔液沿所述进液管和所述出 液管内的空腔通道上升流入所述精炼炉的空腔内； 所述精炼炉的外形是立式柱状，内部中空形成空腔，所述精炼炉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，所述精炼炉的顶部设置有用于与所述真空栗连 接的出气口； 所述进液管与所述出液管均包括钢制内壳、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，所述进液管与所述出液管的长度 相同； 所述进液管与所述出液管固定设置于所述精炼炉的底壁上且与所述精炼炉的底壁密 封连接，所述精炼炉内的空腔与所述进液管中的空腔通道相互连通，所述精炼炉内的空腔 与所述出液管中的空腔通道相互连通，所有与所述精炼炉连接的装置在与所述精炼炉连接 的部位均进行密封处理以防止破坏所述精炼炉内的真空状态； 2) 向所述进液管内的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 动下所述盛铜容器中的铜熔液不断地由所述进液管上升流入所述精炼炉内，然后所述精炼 炉内的铜熔液再通过所述出液管不断地由所述精炼炉流出返回至所述盛铜容器内，在所述 盛铜容器、进液管、精炼炉以及出液管之间形成铜熔液的循环流动； 同时，在所述精炼炉内，向所述精炼炉内的铜熔液吹送含氧气体，所述含氧气体中的氧 元素将铜熔液中的硫元素氧化成硫的气态氧化物，所述含氧气体中的氧元素将铜熔液中的 铁元素氧化成铁的氧化物，实现脱硫脱铁的氧化作业过程； 同时，所述精炼炉内的铜熔液中所包括的杂质元素的全部含量的一部分以单质形态直 接挥发，全部含量的剩余部分被所述含氧气体氧化成氧化物后以氧化物形态挥发，在实现 脱硫脱铁的氧化作业过程的同时，实现同时脱除杂质元素的精炼过程，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； 同时，控制所述精炼炉内的真空残压水平以使得当铜熔液中的硫含量达到目标阳极铜 对硫含量的要求时，与该硫含量实现反应平衡的氧含量也达到目标阳极铜对氧含量的要 求； 3) 所述步骤2)进行一段时间后，取样化验阳极精炼后的铜熔液的组分及含量，若化验 结果达到目标阳极铜对硫含量以及铁含量的要求，则首先破除所述精炼炉内的真空状态， 然后将设置在所述精炼炉底壁上的进液管和出液管脱离所述盛铜容器内的铜熔液，氧化作 业结束;若化验结果未达到目标阳极铜对硫或铁二者中任意一个的要求，继续阳极精炼，直 至化验结果达到目标阳极铜对硫含量以及铁含量的要求；阳极精炼结束得到硫、铁以及氧 的含量达到目标要求的阳极铜熔液、含S02的烟气以及炉渣。2. 根据权利要求1所述的阳极精炼方法，其特征在于，所述步骤2)中，将所述含氧气体 以浸没吹送的方式吹送至所述精炼炉内的铜熔液的上液面以下，喷出所述含氧气体的出气 口位于所述精炼炉内的铜熔液的上液面以下。3.根据权利要求1或2所述的阳极精炼方法，其特征在于，所述步骤2)中，通过氧枪以顶 吹气体的方式将所述含氧气体吹送至所述精炼炉内的铜熔液中，所述氧枪的出气口位于所 述精炼炉内的铜熔液的上液面以上且与铜熔液的上液面相距一定距离； 所述氧枪为包括多个内外套装的空心管的多层内外套管结构，所述氧枪包括由空心管 内的空腔或相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于输送所述含氧气 体的含氧气体通道，所述含氧气体通道与所述含氧气体的气源装置连通； 所述氧枪还包括由相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于对所 述氧枪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； 所述氧枪还包括用于提高所述含氧气体喷出速度和控制所述含氧气体喷射方向的喷 头，所述喷头设置在所述氧枪的底端，所述氧枪的出气口设置在所述喷头上； 所述氧枪设置在所述精炼炉的顶壁上且可沿所述精炼炉的顶壁上下滑动。4.根据权利要求1所述的阳极精炼方法，其特征在于，所述步骤2)中，向所述精炼炉内 的铜熔液中添加造渣剂，造渣剂与氧化作业后得到的氧化物发生造渣反应，得到精炼渣，精 炼渣上浮，在所述盛铜容器中的铜熔液上液面处形成精炼渣层。5. 根据权利要求4所述的阳极精炼方法，其特征在于，所述步骤2)中，将混合有造渣剂 粉末的带压气体以浸没吹送的方式喷吹至所述精炼炉内的铜熔液的上液面以下，喷出所述 带压气体的出气口位于所述精炼炉内的铜熔液的上液面以下。6. 根据权利要求4或5所述的阳极精炼方法，其特征在于，所述步骤2)中，通过氧枪以顶 喷气体的方式将混合有造渣剂粉末的所述带压气体喷射至所述精炼炉内的铜熔液中，所述 氧枪的出气口位于所述精炼炉内的铜熔液的上液面以上且与铜熔液的上液面相距一定距 离； 所述氧枪为包括多个内外套装的空心管的多层内外套管结构，所述氧枪包括由空心管 内的空腔或相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于输送混合有所述 造渣剂粉末的所述带压气体的带压气体通道，所述带压气体通道与气粉供给装置连通； 所述氧枪还包括由相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于对所 述氧枪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； 所述氧枪设置在所述精炼炉的顶壁上且可沿所述精炼炉的顶壁上下滑动。7.根据权利要求1所述的阳极精炼方法，其特征在于，所述步骤3)中，当化验结果达到 目标阳极铜对硫以及铁的要求时，在破除所述精炼炉内的真空状态之前，将所述盛铜容器 中的铜熔液进行纯循环处理一定时间，然后再破除所述精炼炉内的真空状态。8. 根据权利要求1或7所述的阳极精炼方法，其特征在于，所述步骤3)中，当化验结果达 到目标阳极铜对硫以及铁的要求时，在破除所述精炼炉内的真空状态之前，通过设置于所 述盛铜容器底部的底吹装置对所述盛铜容器中铜熔液进行底吹气体处理，然后再破除所述 精炼炉内的真空状态，所述底吹装置喷吹的气体为氮气或氩气。9. 根据权利要求1所述的阳极精炼方法，其特征在于，在阳极精炼过程中，当所述精炼 炉内的空腔处于真空状态时，通过氧枪以顶吹气体的方式向所述精炼炉内喷吹可燃气体和 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内的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内壁上的铜熔液冷却后形成的 结瘤物进行清除处理； 所述氧枪的出气口位于所述精炼炉内的铜熔液的上液面以上且与铜熔液的上液面相 距一定距离； 所述氧枪为包括多个内外套装的空心管的多层内外套管结构，所述氧枪包括由空心管 内的空腔或相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于输送所述可燃气 体的可燃气体通道，所述可燃气体通道与所述可燃气体的气源装置连通； 所述氧枪还包括由空心管内的空腔或相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔 形成的且用于输送所述含氧气体的含氧气体通道，所述含氧气体通道与所述含氧气体的气 源装置连通； 所述氧枪还包括由相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于对所 述氧枪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； 所述氧枪设置在所述精炼炉的顶壁上且可沿所述精炼炉的顶壁上下滑动。10.根据权利要求1所述的阳极精炼方法，其特征在于，当所述精炼炉内的空腔处于大 气压状态时，通过氧枪以顶吹气体的方式向所述精炼炉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内壁上的铜熔液冷却后形成的结瘤物进行熔化清除处理，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所述精炼炉进行烘炉处理； 所述氧枪为包括多个内外套装的空心管的多层内外套管结构，所述氧枪包括由空心管 内的空腔或相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于输送所述可燃气 体的可燃气体通道，所述可燃气体通道与所述可燃气体的气源装置连通； 所述氧枪还包括由空心管内的空腔或相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔 形成的且用于输送所述含氧气体的含氧气体通道，所述含氧气体通道与所述含氧气体的气 源装置连通； 所述氧枪还包括由相邻两个内外套装的空心管的管壁之间的空腔形成的且用于对所 述氧枪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； 所述氧枪设置在所述精炼炉的顶壁上且可沿所述精炼炉的顶壁上下滑动。
【专利摘要】本发明公开了一种用于处理高杂质粗铜的浅氧化无还原的阳极精炼方法，在精炼炉内的真空状态下补吹外界含氧气体，进行脱硫脱铁脱杂质的氧化作业，提高了含氧气体中真正用于氧化脱硫的含氧气体比例，减少了作无用功的含氧气体比例，减少了阳极精炼过程中含氧气体的实际使用量，减少了含氧气体浪费，降低了阳极精炼的生产成本，实现了粗铜的浅氧化无还原的阳极精炼。
【IPC分类】C22B15/14
【公开号】CN105463211
【申请号】CN201511002507
【发明人】杨伟燕
【申请人】杨伟燕
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月26日