本发明属于
铜冶炼技术领域，尤其涉及一种侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法。
背景技术：
在铜冶炼过程中，铜冶炼渣主要有熔炼渣、吹炼渣和精炼渣。铜精矿在熔炼过程中产生熔炼渣，铜锍在吹炼过程中产生吹炼渣，粗铜在精练过程产生精练渣，熔炼渣含铜2~6%，吹炼渣含铜3~25%，精炼渣含铜20~50%。为了回收铜冶炼渣中的铜，目前，大部分企业熔炼渣采用渣选矿方式降低渣含铜，少数企业采用电炉降低渣含铜。转炉产出的吹炼渣含铜相对偏低，普遍采用同熔炼渣一起进入选矿系统进行
浮选回收铜，闪速吹炼、底吹吹炼等产出的吹炼渣含铜偏高，采用吹炼渣返回熔炼系统进行配料的方式。精炼渣含铜高，均采用返回熔炼或吹炼系统进行配料。
但是，在采用高铁渣型的熔炼渣以及强氧化气氛下产出的吹炼渣中，渣中含有大量Fe3O4，渣难磨，使选矿成本增加，尾渣含铜升高；同时渣选矿需要大的缓冷场，渣包多，固定资产投资大，并且炉渣需要缓冷，破碎，球磨，浮选，工艺流程长，作业率低；电炉贫化弃渣中铜含量一般在0.5~1%波动，铜含量偏高，造成资源浪费。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决现有技术中对铜冶炼渣的回收系统工艺流程复杂，回收效率低的问题，而提供的具有操作方便、可连续生产的一种侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法，利用该侧吹贫化生产方法对铜冶炼渣进行贫化，使弃渣含铜不高于0.35%，该工艺具有投资省、能耗低、成本低、自动化程度高、环境好等优点。
本发明所采用的技术方案是：
一种侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法，包括以下步骤：
步骤一）、将配好的硫化剂和铜冶炼渣从进料口加入到侧吹贫化炉内，其中，铜冶炼渣和硫化剂的质量比为100:0~15，铜冶炼渣为熔融的铜冶炼渣或固态的铜冶炼渣；
步骤二）、通过设置在贫化炉侧部的喷枪口将燃料通过喷枪喷入熔池，其中，燃料为粉煤和压缩空气的混合物或者是粉煤和富氧空气的混合物，通过喷入的燃料对贫化炉内进行搅拌、传热、传质，控制炉内温度在1100~1300℃，喷吹压力为0.1~0.4 Mpa，熔池深度800~2000mm；
步骤三）、通过铜锍口放铜锍，通过出渣口放贫化渣；
步骤四）、烟气经降温、收尘后进入脱硫系统进行脱硫达标排放或进入制酸系统进行制酸。
进一步的，所述的侧吹贫化炉为竖式炉，炉体的横截面为椭圆形，炉体内具有炉缸，炉缸外设置有铜水套，所述侧吹贫化炉的上端设有进料口、出烟口，炉体侧部设有喷枪口、出渣口、铜硫口，喷枪设在喷枪口中，喷枪的安装角度与水平面的夹角为0~45°。
进一步的，步骤一）中硫化剂的粒径为1~10mm，所述的硫化剂为黄铁矿或
低品位硫化铜精矿。
进一步的，步骤二）中所述的侧吹贫化炉中硫化剂和固态铜冶炼渣的进料方式为连续进入，熔融铜冶炼渣的进料方式为连续进入或间断进入。
进一步的，步骤二）中侧吹贫化炉所喷入的粉煤粒径小于100目。
进一步的，步骤三）中的侧吹贫化炉产出的铜锍经铜锍口虹吸或打眼排放，贫化渣经出渣口溢流放出，烟气经降温至350~420℃、收尘后送制酸系统进行制酸或进入脱硫系统进行脱硫达标排放。
最后，铜冶炼渣经贫化以后的含铜量不高于0.35%。
本发明对铜冶炼渣进行贫化的原理为：熔融的铜冶炼渣或固态的铜冶炼渣经进料口进入侧吹贫化炉内，侧吹贫化炉有至少一个进料口，硫化剂按一定配比从另一进料口或同一个进料口，经皮带秤计量连续进入侧吹贫化炉，炉内由下向上保持由铜锍、炉渣组成的熔池，压缩空气和粉煤的混合物或富氧空气和粉煤的混合物由炉子侧部经喷枪喷入熔池，借助高压对熔池进行剧烈搅拌并与熔池中及入炉的物料迅速的传热、传质作用；喷枪喷入的煤和喷枪中喷入的氧燃烧、煤与渣中Fe3O4反应以及加入的硫化剂与渣中Cu2O反应的热量使炉内保持1100~1300°C的高温；喷入的粉煤一部分与氧燃烧提供热量，一部分用来还原铜冶炼渣中的Fe3O4从而生成FeO，降低铜冶炼渣的熔点和渣的粘度，使渣中携带的Cu2S和单质铜的细小颗粒通过碰撞变大沉降下来形成粗铜和铜锍层；加入的硫化剂一部分与铜冶炼渣中的氧化铜反应生成Cu2S，进入到铜锍层中，一部分与氧气反应生成SO2；粗铜在氧的作用下又变成Cu2O，与硫化剂反应最终形成铜锍层，侧吹贫化炉的产物有铜锍、炉渣、烟气，铜锍虹吸或打眼排放，渣经出渣口溢流放出，烟气经降温、收尘后送制酸系统进行制酸或进入脱硫系统进行脱硫达标排放，从而使贫化后得到的弃渣含铜不高于0.35%。
本发明的有益效果在于：
1.利用熔融的铜冶炼渣的热焓，节约了成本；
2.通过喷枪喷出的高压混合物的搅拌，使物料迅速的传热、传质作用，加快了反应，节约了能源；
3.通过还原铜冶炼渣中的Fe3O4生成FeO，降低了贫化渣的熔点和贫化渣的粘度，保证了铜冶炼渣的贫化效果；
4.通过加硫化剂，确保铜冶炼渣的Cu2O转化为Cu2S，进一步确保了渣的贫化效果；
5.连续加入铜冶炼渣和硫化剂，喷枪连续喷入压缩空气和粉煤，生产连续化，首先保证了贫化渣的指标稳定，其次避免了炉体的急冷急热，同时环保易于控制。
附图说明
图1为本发明提供的一种侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法的工艺流程图。
图2为本发明提供的一种侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法中的侧吹贫化炉的结构示意图。
图中：1、炉缸；2、铜水套；3、进料口；4、出烟口；5、喷枪口；6、出渣口；7、铜锍口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1该实施例为只采用熔融的铜冶炼渣，不采用硫化剂的情况，将40t/h熔融的铜熔炼渣，从进料口3加入到侧吹贫化炉内，其中，铜冶炼渣可以间断进料，也可以连续进料，通过设置在贫化炉侧部的喷枪口5将燃料通过喷枪喷入熔池，其中，燃料为粉煤和压缩空气的混合物或者是粉煤和富氧空气的混合物，通过喷入的燃料对贫化炉内进行搅拌、传热、传质，控制炉内温度在1100~1300℃，喷吹压力为0.1~0.4 Mpa，熔池深度800~2000mm，每18h通过铜锍口7放一包6m3的铜锍，每45分钟通过出渣口放一包12m3的贫化渣，烟气经降温、收尘后送制酸系统进行制酸进入脱硫系统进行脱硫达标排放，其中，反应所用到的侧吹贫化炉为竖式炉，炉体的横截面为椭圆形，炉体内具有炉缸1，炉缸1外设置有铜水套2，侧吹贫化炉的上端设有进料口3、出烟口4，炉体侧部设有喷枪口5、出渣口6、铜硫口7，喷枪设在喷枪口5中，喷枪的安装角度与水平面的夹角为0°；侧吹贫化炉所喷入的粉煤粒径小于100目；侧吹贫化炉产出的铜锍经铜锍口7虹吸或打眼排放，贫化渣经出渣口6溢流放出，烟气经降温至350~420℃、收尘后送制酸系统进行制酸或进入脱硫系统进行脱硫达标排放；最终，铜冶炼渣经贫化以后的含铜量小于0.35%。
实施例2该实施例为只采用熔融的铜冶炼渣，采用铜冶炼渣和硫化剂的比例为50:1的情况，将40t/h熔融的铜冶炼渣，其中熔炼渣和吹炼渣的比为4:1，从进料口3加入到侧吹贫化炉内，硫化剂按0.8t/h的质量比例经皮带秤计量经进料口3连续加入侧吹贫化炉，其中，铜冶炼渣可以间断进料，也可以连续进料，通过设置在贫化炉侧部的喷枪口5将燃料通过喷枪喷入熔池，其中，燃料为粉煤和压缩空气的混合物或者是粉煤和富氧空气的混合物，通过喷入的燃料对贫化炉内进行搅拌、传热、传质，控制炉内温度在1100~1300℃，喷吹压力为0.1~0.4 Mpa，熔池深度800~2000mm，每10h通过铜锍口7放一包6m3的铜锍，每47分钟通过出渣口放一包12m3的贫化渣，烟气经降温、收尘后进入脱硫系统进行脱硫达标排放，其中，反应所用到的侧吹贫化炉为竖式炉，炉体的横截面为椭圆形，炉体内具有炉缸1，炉缸1外设置有铜水套2，侧吹贫化炉的上端设有进料口3、出烟口4，炉体侧部设有喷枪口5、出渣口6、铜硫口7，喷枪设在喷枪口5中，喷枪的安装角度与水平面的夹角为45°；侧吹贫化炉所喷入的粉煤粒径小于100目；侧吹贫化炉产出的铜锍经铜锍口7虹吸或打眼排放，贫化渣经出渣口溢流放出，烟气经降温至350~420℃、收尘后送制酸系统进行制酸或进入脱硫系统进行脱硫达标排放；最终，铜冶炼渣经贫化以后的含铜量不高于0.35%。
实施例3该实施例为只采用固态的铜冶炼渣，采用硫化剂100:15的情况，将40t/h固态的铜冶炼渣，其中铜冶炼渣主要为精炼渣或吹炼渣从进料口3加入到侧吹贫化炉内，硫化剂按6/h的质量比例经皮带秤计量经进料口3连续加入侧吹贫化炉，其中，铜冶炼渣是连续进料，通过设置在贫化炉侧部的喷枪口5将燃料通过喷枪喷入熔池，其中，燃料为粉煤和压缩空气的混合物或者是粉煤和富氧空气的混合物，通过喷入的燃料对贫化炉内进行搅拌、传热、传质，控制炉内温度在1100~1300℃，喷吹压力为0.1~0.4 Mpa，熔池深度800~2000mm，每2h通过铜锍口7放一包6m3的铜锍，每60分钟通过出渣口放一包12m3的贫化渣，烟气经降温、收尘后进入脱硫系统进行脱硫达标排放，其中，反应所用到的侧吹贫化炉为竖式炉，炉体的横截面为椭圆形，炉体内具有炉缸1，炉缸1外设置有铜水套2，侧吹贫化炉的上端设有进料口3、出烟口4，炉体侧部设有喷枪口5、出渣口6、铜硫口7，喷枪设在喷枪口5中，喷枪的安装角度与水平面的夹角为0°；侧吹贫化炉所喷入的粉煤粒径小于100目；侧吹贫化炉产出的铜锍经铜锍口7虹吸或打眼排放，贫化渣经出渣口溢流放出，烟气经降温至350~420℃、收尘后送制酸系统进行制酸或进入脱硫系统进行脱硫达标排放；最终，铜冶炼渣经贫化以后的含铜量小于0.35%。
实施例4 该实施例为采用固态和液态的铜冶炼渣，采用硫化剂比例为50:1的情况，将20t/h固态的铜冶炼渣和20t/h的熔融的铜冶炼渣从进料口3加入到侧吹贫化炉内，硫化剂按0.8t/h的质量比例经皮带秤计量经进料口3连续加入侧吹贫化炉，其中，熔融的铜冶炼渣是间断进料或连续进料，固态铜冶炼渣是连续进料，通过设置在贫化炉侧部的喷枪口5将燃料通过喷枪喷入熔池，其中，燃料为粉煤和压缩空气的混合物或者是粉煤和富氧空气的混合物，通过喷入的燃料对贫化炉内进行搅拌、传热、传质，控制炉内温度在1100~1300℃，喷吹压力为0.4 Mpa，熔池深度800~2000mm，每10h通过铜锍口7放一包6m3的铜锍，每45分钟通过出渣口放一包12m3的贫化渣，烟气经降温、收尘后进入脱硫系统进行脱硫达标排放，其中，反应所用到的侧吹贫化炉为竖式炉，炉体的横截面为椭圆形，炉体内具有炉缸1，炉缸1外设置有铜水套2，侧吹贫化炉的上端设有进料口3、出烟口4，炉体侧部设有喷枪口5、出渣口6、铜硫口7，喷枪设在喷枪口5中，喷枪的安装角度与水平面的夹角为45°；侧吹贫化炉所喷入的粉煤粒径小于100目；侧吹贫化炉产出的铜锍经铜锍口7虹吸或打眼排放，贫化渣经出渣口溢流放出，烟气经降温至350~420℃、收尘后送制酸系统进行制酸或进入脱硫系统进行脱硫达标排放；最终，铜冶炼渣经贫化以后的含铜量小于0.35%。
技术特征：
1.一种侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一）、将配好的硫化剂和铜冶炼渣从进料口加入到侧吹贫化炉内，其中，铜冶炼渣和硫化剂的质量比为100:0~15，铜冶炼渣为熔融的铜冶炼渣或固态的铜冶炼渣；
步骤二）、通过设置在贫化炉侧部的喷枪口将燃料通过喷枪喷入熔池，其中，燃料为粉煤和压缩空气的混合物或者是粉煤和富氧空气的混合物，通过喷入的燃料对贫化炉内进行搅拌、传热、传质，控制炉内温度在1100~1300℃，喷吹压力为0.1~0.4 Mpa，熔池深度800~2000mm；
步骤三）、通过铜锍口放铜锍，通过出渣口放贫化渣；
步骤四）、烟气经降温、收尘后进入脱硫系统进行脱硫达标排放或进入制酸系统进行制酸。
2.根据权利要求1所述的侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法，其特征在于：所述的侧吹贫化炉为竖式炉，炉体的横截面为椭圆形，炉体内具有炉缸，炉缸外设置有铜水套，所述侧吹贫化炉的上端设有进料口、出烟口，炉体侧部设有喷枪口、出渣口、铜硫口，喷枪设在喷枪口中，喷枪的安装角度与水平面的夹角为0~45°。
3.根据权利要求1所述的侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法，其特征在于：步骤一）中硫化剂的粒径为1~10mm，所述的硫化剂为黄铁矿或低品位硫化铜精矿。
4.根据权利要求1所述的侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法，其特征在于：步骤二）中所述的侧吹贫化炉中硫化剂和固态铜冶炼渣的进料方式为连续进入，熔融铜冶炼渣的进料方式为连续进入或间断进入。
5.根据权利要求1所述的侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法，其特征在于：步骤二）中侧吹贫化炉所喷入的粉煤粒径小于100目。
6.根据权利要求1所述的侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法，其特征在于：步骤三）中的侧吹贫化炉产出的铜锍经铜锍口虹吸或打眼排放，贫化渣经出渣口溢流放出，烟气经降温至350~420℃、收尘后送制酸系统进行制酸或进入脱硫系统进行脱硫达标排放。
7.根据权利要求1所述的侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法，其特征在于：铜冶炼渣经贫化以后的含铜量不高于0.35%。
技术总结
本发明属于铜冶炼技术领域，尤其涉及一种侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法，包括以下步骤：将硫化剂和铜冶炼渣从进料口加入到侧吹贫化炉内，其中，铜冶炼渣和硫化剂的质量比为100:0~15，铜冶炼渣为熔融的铜冶炼渣或固态的铜冶炼渣；通过设在贫化炉侧部的喷枪口将燃料喷入熔池，其中，燃料为粉煤和压缩空气的混合物或粉煤和富氧空气的混合物，通过燃料对贫化炉内进行搅拌、传热、传质，炉内温度在1100~1300℃，压力为0.1~0.4Mpa，熔池深度800~2000mm；经铜锍口放铜锍，经出渣口放贫化渣；烟气经降温、收尘后进入脱硫系统进行脱硫达标排放；工艺具有投资省、能耗低、成本低、自动化程度高、环境好等优点。
技术研发人员：刘素红;王拥军;吴艳新
受保护的技术使用者：河南豫光金铅股份有限公司
技术研发日：2016.08.31
技术公布日：2018.06.29
声明：
“侧吹贫化铜冶炼渣的生产方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色技术网
来源：河南豫光金铅股份有限公司;
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2024年12月27日 ~ 29日 
