[发明专利]铜精矿熔池熔炼工艺

说明书

本发明属于铜冶炼生产技术领域，具体涉及一种铜精矿熔池熔炼工艺；所述熔池熔炼工艺的具体步骤如下：(1)进行熔池熔炼原料和燃料的配料，所述熔池熔炼原料由铜精矿、石英砂、返料构成；(2)将富氧空气送入铜精矿熔炼炉的炉渣层中，形成炉渣泡沫层，随铜精矿向铜精矿熔炼炉中加入燃料，调节熔炼炉熔池中的炉渣温度为1240℃‑1260℃；(3)向铜精矿熔炼炉中加入熔池熔炼原料，在炉渣泡沫层中进行熔池熔炼，产出的铜锍和炉渣在炉缸中实现澄清和分离后，分别被排出；本发明提供的铜精矿熔池熔炼工艺不易形成横膈膜，铜锍和炉渣又能得到有效澄清和分离，具有工艺操作安全性强，热稳定性好，渣含铜量低、炉渣易于贫化的特点。

技术领域

本发明属于铜冶炼生产技术领域，具体涉及一种铜精矿熔池熔炼工艺。

背景技术

铜精矿的熔池熔炼工艺包括顶吹的三菱炉、奥斯麦特炉和艾萨炉，侧吹的特尼恩特炉、白银炉、诺兰达炉、瓦纽可夫炉、富氧双侧吹炉等。其中，瓦纽可夫炉和富氧双侧吹炉属于竖式炉，其熔炼过程为：炉料由炉顶加入，熔炼产物和炉渣流向炉底，从炉底排出。由于竖式炉的熔炼过程是在炉料从上到下的流动过程中完成的，因此竖炉的炉体较高，具有占地小，床能力大等优势。然而，目前瓦纽可夫炉和富氧双侧吹炉均存在容易发生泡沫渣喷溅工艺事故、一次风、二次风区域容易生长炉结、烟道易粘结堵塞、炉渣贫化方法不经济等诸多缺陷，因而限制了它们的使用。例如中国发明专利申请号CN201511007195.3和ZL200820135242.1分别公开了一种竖式双侧吹熔炼炉和一种铜镍矿熔炼炉，前者为浅熔池，虽不易形成横膈膜，但渣层高度较小，熔炼渣停留时间短，铜锍和炉渣难以得到有效澄清和分离；而后者虽是深熔池，但熔炼高品位铜锍时，粘滞时间长，易形成横膈膜，影响熔炼。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既不易形成横膈膜，铜锍和炉渣又能得到有效澄清和分离的铜精矿熔池熔炼工艺，具有工艺操作安全性强，热稳定性好，渣含铜量低的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铜精矿熔池熔炼工艺，具体步骤如下：

(1)进行熔池熔炼原料和燃料的配料，所述熔池熔炼原料由铜精矿、石英砂、返料构成；

(2)将富氧空气送入铜精矿熔炼炉的炉渣层中，形成炉渣泡沫层，随铜精矿向熔炼炉中加入燃料，调节熔炼炉熔池中的炉渣温度为1240℃-1260℃；

(3)向熔炼炉中加入熔池熔炼原料，在炉渣泡沫层中进行熔池熔炼，产出的铜锍和炉渣在炉缸中实现澄清和分离后，分别被排出。

关于步骤(1)，熔池熔炼原料和燃料的配制实际上是采用两级配料，一级配料工序为主配料工序，设置在精矿库附近，由皮带秤控制熔池熔炼原料的输出料量，并向原料中配入一定比例的燃料。二级配料为辅助配料工序，即配制焦粉/块煤，设置在熔炼炉加料平台附近。与现有技术中只有一级配料的方式相比，本发明所述的二级配料有如下两点优势：其一是可根据炉前检测的熔体温度和熔体排放状况，在熔池熔炼原料入炉之前配入适量的焦粉，能精确调节熔体温度至目标值。其二是当炉内熔体出现过氧化情况时，可通过投入适量的焦粉进行还原，能控制泡沫渣工艺事故的发生。特别的，焦粉也可用块煤来代替。

具体的，熔池熔炼原料和燃料均是通过皮带运输机输送至铜精矿熔炼炉加料平台附近的缓冲仓中，由各缓冲仓定量地向铜精矿熔炼炉炉顶的各加料口加料。由于每个缓冲仓下设置一条给料皮带机和一条计量皮带机，如此可实现定量加料。同时每个缓冲仓对应两个加料口，加料口在铜精矿熔炼炉顶上均匀配置，如此可保证在炉体长度方向上均匀布料，进而能避免发生泡沫渣的工艺事故。

关于泡沫渣工艺事故的发生原因：当炉内炉渣熔体过氧化时，其中有大量的Fe₃O₄，当加入炉内的铜精矿与过氧化的炉渣接触时，将发生剧烈的氧化还原反应，在短时间内产生大量的SO₂气体，从炉渣中逸出，由于炉渣的粘度较大，因而将在炉渣中迅速产生大量的泡沫，严重时会有大量的熔体喷出冶金炉而发生事故。