本发明是在火法冶金的铜生产领域,涉及将含铜材料例如冰铜或白合金(whitemetal)吹炼成粗铜的方法。
背景技术:
:用于火法冶金铜生产的通常方法是基于焙烧,在炉中熔炼,并吹炼,用于生产粗铜。这些步骤可继之以将粗铜进一步精炼成阴极铜。进行焙烧以减少矿石和/或精矿中的杂质,包括硫、锑、砷和铅。焙烧的产物(煅烧矿)用作熔炼炉的干燥和加热的装料。经焙烧的精矿的熔炼产生冰铜,硫化铜(Cu2S)、硫化铁(FeS)和一些重金属的熔融混合物。最后,冰铜的吹炼产生了高品位的“粗”铜,具有97.5-99.5%的铜。将来自熔炼炉的冰铜装料到吹炼炉,其中在空气的存在下将熔融的材料氧化以除去铁和硫杂质如吹炼炉炉渣和气态二氧化硫,并形成粗铜。通常,加入助熔剂并吹入空气通过熔融混合物以除去残余硫。通常,然后在阳极炉中火法精制粗铜,铸造成“阳极”,并传送到电解精炼厂用于进一步除去杂质。对于吹炼,皮尔斯-史密斯(Pierce-Smith)和Hoboken吹炼炉是最常用的方法。皮尔斯-史密斯吹炼炉是衬有耐火材料的柱形的钢壳,其安装耳轴上任一端,并绕着用于装料和浇注的主轴旋转。在吹炼炉中心的开口作为嘴部发挥功能,通过该嘴部装料熔融冰铜,硅质助熔剂和废铜并排出气态产物。吹入空气或富氧空气通过熔融冰铜。将硫化铁进行氧化以形成铁氧化物(FeOx)和SO2。继续吹入和扒渣,直到在吹炼炉的底部积聚足量的相对纯的Cu2S(称为“白合金”)。最后的鼓风(“最后吹入”)将硫化铜氧化成SO2和粗铜的形式,其含有98-99%的铜。从吹炼炉移除粗铜用于后续精制。将整个操作过程中产生的SO2排放到污染控制装置。在三菱工艺中,助熔剂通常是石灰石(CaCO3),导致含有CaO的炉渣。炉渣还通常包含12至18%的铜,主要是Cu2O形式,可以将其循环到熔炼炉中以优化铜产量。闪速炉熔炼将焙烧和熔炼的操作结合起来,以从精矿和助熔剂生产高品位铜冰铜。在闪速熔炼中,将干燥的精矿和细研磨的助熔剂与氧、预热空气或两者的混合物一起注入到保持在约1000℃的炉中。也有一些取代焙烧、熔炼和吹炼的工艺,如Noranda和三菱。对于Noranda工艺反应器,相比于反射炉和电炉,闪速炉使用从它们的硫化物装料的部分氧化所产生的热量以提供大部分或全部的所需热量。在熔炼和/或吹炼步骤中使用的助熔剂使吹炼炉炉渣更呈液态,因此允许较低的可能操作温度,但是它的使
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