[发明专利]一种阳极精炼炉的精炼工艺

说明书

本发明涉及一种阳极精炼炉的精炼工艺，其包括以下步骤：S1.加料，向阳极炉内注入粗铜铜水，并底吹惰性气体；S2.氧化，向阳极炉内喷洒雾化重油，将富氧气体经高温预热后通入阳极炉内，铜水中的杂质氧化一部分以烟气形式经排烟管排出，一部分以炉渣的形式经炉口排出；S3.还原，S2中炉渣排净后，向阳极炉内鼓入还原剂，还原剂包括天然气、还原煤粉和粉末状助熔剂，最终得到阳极铜液；S4.浇铸；S2中排烟管排出的烟气对富氧气体进行预热。本发明通过阳极炉排出的高温烟气对富氧气体进行预热，进而对雾状重油进行预热，缩短了重油在阳极炉内完全燃烧所需的时间，降低了重油使用量，随之也降低了富氧气体的用量，提高了富氧气体的利用率，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼工艺的技术领域，尤其是涉及一种阳极精炼炉的精炼工艺。

背景技术

在有色金属中，铜的含量和耗用量仅次于铝，尤其在电器、输电和电子工业中用量最大，自然界中自然铜的含量极少，一般都以金属共生矿的形态存在，从而要想从铜精矿中冶炼出金属铜需要通过高效的冶炼工艺，现行通过铜精矿生产金属铜的冶炼方法分为两大类，火法冶金和湿法冶金，其中以火法冶金占有率最高。火法冶金一般分为三段，第一段是造硫熔炼，由铜精矿炼成含铜40-75%的冰铜，第二段是将冰铜炼成含铜98%以上的粗铜，第三段是将精铜精炼成含铜99%以上的阳极铜。

其中在第三段精炼阳极铜的工艺中主要包括两个过程：氧化过程和还原过程，氧化过程是利用杂质对氧的亲和力大于铜对氧的亲和力，且杂质氧化物不溶于液态金属铜的原理，通入含氧气体与重油混合燃烧以提高炉内温度，并使炉内杂质氧化析出；还原过程是向炉内通入天然气做还原剂，利用天然气裂解产生的氢气和一氧化碳将氧化亚铜还原为铜，从而制得阳极铜。

现有的专利公告号为CN101386918的中国专利，提出了一种高硫粗铜的阳极精炼方法，在闪速吹炼炉生产的高硫粗铜液经过溜槽流入阳极炉过程中，连续地向炉内通入惰性气体，使炉内铜液沸腾，促使铜液中硫与铜液中氧以及铜液表面从大气中吸收氧反应生成SO₂气体排出铜液，以此除去粗铜液中90%以上的硫。当阳极炉进粗铜液结束后，根据铜液含硫量，分别采用浅氧化浅还原作业、无氧化浅还原作业或取消氧化还原作业。该发明可解决传统火法精炼工艺存在的不足，可有效地缩短作业时间、提高生产效率和生产能力、节约能源，并可消除黑烟对大气环境的污染。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在氧化过程中，粗铜中杂质被氧化时需要具备一定的反应温度，同时炉内温度也需要保持在一定范围，在实际生产中，通常会在炉内通入重油使重油燃烧，以保证氧化过程中炉内所需的热量，但实际生产中重油往往不能充分燃烧，为提高重油的燃烧率，通常解决办法是通入大量的富氧气体，以尽可能使重油充分燃烧，无疑又加大了生产成本，当富氧气体通入过量后，又会不可避免地导致阳极炉内氧含量超量，进而又需要大量的还原剂脱氧，进一步加剧了生产成本的提高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种阳极精炼炉的精炼工艺，其具有提高富氧气体利用率，有效控制氧化进程，降低生产成本的优点。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种阳极精炼炉的精炼工艺，包括以下步骤：

S1.加料，向阳极炉内注入粗铜铜水，并通过底吹惰性气体的方式排出所述阳极炉内的杂质气体；

S2.氧化，向所述阳极炉内喷洒高压雾化重油，将富氧气体经高温预热后以顶吹形式通入所述阳极炉内，使铜水中杂质氧化，氧化后的杂质一部分以烟气形式经排烟管排出，一部分以炉渣的形式经炉口排出；

S3.还原，待S2中炉渣排净后，向所述阳极炉内鼓入还原剂，所述还原剂包括天然气、还原煤粉和粉末状助熔剂，最终得到阳极铜液；