一种热稳定性铜冶炼用还原剂的制备方法

本发明属于冶金，具体涉及一种热稳定性铜冶炼用还原剂的制备方法。

背景技术：

1、现代铜火法强化冶炼均采用富氧熔炼工艺，冶炼过程熔池中不可避免地生成大量高熔点四氧化三铁颗粒，导致熔渣粘度增加、流动性变差，致使渣含铜升高、铜锍与熔渣分离效果差。生产上通常采用添加固体还原剂，将四氧化三铁还原为氧化亚铁进行造渣，从而消减四氧化三铁的负面影响。如中国专利“一种高效消除铜冶炼渣中四氧化三铁的方法”（cn 115369259a），采用金属铁、碳、石英、黄铁矿中两种或两种以上的混合物作为还原剂消减四氧化三铁的影响。然而上述复合还原剂在使用过程中由于骤然的温差变化及高处加入熔池产生的较大冲击力，易面临粉化、碎化的问题。因此，提供一种具有良好热稳定性的铜冶炼用还原剂具有现实需求及工程应用意义。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种热稳定性铜冶炼用还原剂的制备方法，其步骤简单，制备条件温和，制备的还原剂在1100~1350 ℃的高温下具有一定的热稳定性，且其特定的粒度分布使其能获得较大的裂纹密度及较高的裂纹网络程度，从而可减少还原剂从常温骤然下落到1300 ℃的高温熔体中时发生的还原剂飞溅现象，提高还原剂的利用率，进而提高铜渣中四氧化三铁的还原效率。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种热稳定性铜冶炼用还原剂的制备方法，其是以含铁物料作为骨料，含碳物料作为细料，将两者分别破碎筛分后，按一定比例混合均匀，然后将作为填充剂的高温粘结剂加热至呈可流动状并加入上述混合粉料中，继续搅拌混匀后，将所得混料压制成型，经冷却得到具有热稳定性的块状铜冶炼用还原剂。

4、进一步地，所述含铁物料为低品位铁矿、含铁烟尘、含铁废渣、铁屑中的一种或几种。

5、进一步地，所述含碳物料为无烟煤、焦炭、烟煤等煤类以及碳粉中的一种或几种。

6、进一步地，破碎筛分后，含铁物料的粒度范围为-0.15~+0.074 mm，含碳物料的粒度范围为-0.074~+0.01 mm。

7、进一步地，含铁物料和含碳物料混合的质量比为1:1~3。

8、进一步地，含铁物料和含碳物料混合的时间为5~15 min。

9、进一步地，所述高温粘结剂为沥青、煤焦油、橡胶、树脂中的一种或几种。

10、进一步地，所述高温粘结剂的用量为混合粉料重量的5%~10%。

11、进一步地，加入高温粘结剂的搅拌混匀时间为10~20 min。

12、进一步地，所述压制成型的压力为10~30 mpa。

13、相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

14、本发明通过控制铜冶炼用还原剂原料中的粒度分布，使所得还原剂在1100~1350℃的高温下具有一定的热稳定性，同时其特定的粒度分布还可使得还原剂块料在从常温骤然下落到1300℃的高温熔体中时获得较大的裂纹密度及较高的裂纹网络程度，可进一步提高还原剂块料的热稳定性，从而可减少还原剂粉化、碎化现象的发生，提高还原剂块料的利用率，从降低了铜渣中四氧化三铁的含量。

技术特征：

1.一种热稳定性铜冶炼用还原剂的制备方法，其特征在于，以含铁物料作为骨料，含碳物料作为细料，将两者分别破碎筛分后，按一定比例混合均匀，然后将作为填充剂的高温粘结剂加热至呈可流动状并加入上述混合粉料中，继续搅拌混匀后，将所得混料压制成型，经冷却即得具有热稳定性的铜冶炼用还原剂。

2. 根据权利要求1所述的一种热稳定性铜冶炼用还原剂的制备方法，其特征在于：所述含铁物料为低品位铁矿、含铁烟尘、含铁废渣、铁屑中的一种或几种，其破碎筛分后的粒度范围为-0.15~+0.074 mm。

3. 根据权利要求1所述的一种热稳定性铜冶炼用还原剂的制备方法，其特征在于：所述含碳物料为无烟煤、焦炭、烟煤以及碳粉中的一种或几种，其破碎筛分后的粒度范围为-0.074~+0.01 mm。

4.根据权利要求1所述的一种热稳定性铜冶炼用还原剂的制备方法，其特征在于：含铁物料和含碳物料混合的质量比为1:1~3。

5.根据权利要求1所述的一种热稳定性铜冶炼用还原剂的制备方法，其特征在于：所述高温粘结剂为沥青、煤焦油、橡胶、树脂中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种热稳定性铜冶炼用还原剂的制备方法，其特征在于：所述高温粘结剂的用量为混合粉料重量的5%~10%。

7. 根据权利要求1所述的一种热稳定性铜冶炼用还原剂的制备方法，其特征在于：所述压制成型的压力为10~30 mpa。

技术总结
本发明公开了一种热稳定性铜冶炼用还原剂的制备方法。其是以含铁物料作为骨料，含碳物料作为细料，将两者分别破碎筛分后按比例混合均匀，然后加入一定量高温粘结剂作为填充剂，继续搅拌混匀后，经压制成型，制得具有热稳定性的铜冶炼用还原剂。本发明所得还原剂在1100~1350℃的高温下具有一定的热稳定性，同时其特定的粒度分布使其能获得较大的裂纹密度及较高的裂纹网络程度，从而在从常温骤然下落到1300℃的高温熔体中时可减少粉化、碎化现象的发生，提高还原剂的利用率，并显著提高铜冶炼还原四氧化三铁的效率。

技术研发人员：衷水平,翁威,夏俊,刘浩宇,夏志炜,迟晓鹏
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15