[发明专利]一种复杂含铜物料火法精炼制备阳极板的方法

说明书

本发明涉及有色冶金领域中火法冶金过程，特别是一种复杂含铜物料火法精炼制备阳极板的方法，该方法的步骤为：检测复杂含铜物料中铜和铁的含量；根据的检测结果配置造渣剂，将复杂含铜物料和造渣剂加入反应炉中，加热升温至预定温度，通入压缩风或富氧空气搅动进行氧化反应；氧化完成后保温一定时间，之后进行扒渣，铜液还原后浇铸成阳极板。本发明的有益效果是：本发明采用复合造渣剂氧化造渣，提高了炉渣流动性好，黏度低，同时使得渣中铜进一步沉降，渣量为原渣量的90‑95％，渣含铜底，具有铜直收率高，工艺流程短，生产成本低。

技术领域

本发明涉及有色冶金领域中火法冶金过程，特别是一种复杂含铜物料火法精炼制备阳极板的方法。

背景技术

铜是一种重要的基本金属，以其优良的力学、导热、导电、抗腐蚀性能被广泛应用于电力、通信、建筑、军工、运输等领域。随着经济发展，我国已经成为最大的铜生产国和消费国，年产精炼铜接近1000万吨。

精炼铜的生产一部分源自自然界开发出的铜矿，另外一部分由二次铜资源进行回收。传统铜的冶炼主要是以铜矿为原料进行生产，铜矿经由选矿得到铜精矿，由于绝大多数的铜矿都是硫化物的形式存在，这部分的硫有着较大的热量，因此铜精矿被送往火法熔炼炉，在高温环境下通过配入造渣剂得到以铜铁硫为主的混合物——铜硫，铜硫进一步送往转炉进行氧化吹炼，在高温环境下配入造渣剂将铁和硫除去，得到粗铜。通常粗铜含铜98%以上，粗铜被送往火法精炼炉，经有氧化还原进一步除去少量杂质，得到含铜99%以上阳极板，阳极板经由电解得到最终产品电解精炼铜。

随着铜的累积消费增大，市场中逐渐出现了铜的二次资源再次冶炼制备精炼铜的工艺，因铜的二次资源品位差别较大，铜二次资源的回收也出现了分工合作，部分企业仅仅处理含铜品位较低的原料，通常含铜60%以下，制备含铜品位较高的中间产品外售，这部分中间产品通常含铜85-99%，部分企业则只针对高品位的含铜物料进行回收，这部分含铜物料通常含铜85%以上，制备粗铜、阳极板、电解铜等进一步外售。

针对85%以上的含铜物料，当前绝大部分企业采用火法精炼炉（指阳极炉倾动炉等）进行火法精炼制备阳极板。相比传统的矿产粗铜原料含铜98%以上，当前火法精炼炉需要处理的原料更为复杂，杂质的来源、杂质种类、杂质含量都有较大的波动，这对当前的火法精炼炉除杂工艺提出了更高的要求。

传统的火法冶金工艺，通常采用二氧化硅为主的造渣剂，已有的研究集中于少量添加剂的选择上，部分钢铁冶炼企业会添加少量的氧化钙用于脱除熔体中的磷，并保留铁在熔体中，添加少量的硼砂等降低熔体的熔点。部分铜、铅冶炼企业借鉴了炼铁工艺，会少量添加氧化钙、硼砂、氟化钙等改善金属与杂质的分离效果。在铜的火法精炼环节，当前的研究以石英砂为主进行造渣，少量添加剂的选取也有所应用以脱除砷、锑等杂质，但对彻底改变火法精炼过程渣型的研究鲜有报道。

传统铜火法精炼炉的除杂工艺包括氧化和还原过程，氧化阶段加入石英砂作为造渣剂进行造渣除杂，这一工艺对复杂高品位复杂含铜物料的适应性较低，采用传统工艺进行造渣会导致火法精炼渣量大，渣含铜高，铜的直收率低，通常渣含铜26%以上。由于此前大部分铜冶炼企业都有相对完整的冶炼流程，即有火法精炼的前端工艺，这些炉渣返回前端工艺处理，而现在部分企业仅有火法精炼这一单一工艺，不具备炉渣返回前端工艺的条件，炉渣通常直接折价外售，这将给企业带来直接的经济损失。

当前的相关研究集中在火法精炼产出炉渣之后，进一步回收炉渣，在工艺流程、设备投入上无法满足企业需求，而对直接在火法精炼环节降低渣含铜鲜有报道。因此开发一种直接在火法精炼过程降低渣含铜的工艺，以使得单一具备火法精炼工艺的企业减少经济损失显得尤为迫切和重要。

发明内容

本发明公开了一种适用于复杂含铜物料火法制备阳极板方法，以解决现有技术的上述技术问题以及其他潜在问题中的任意问题。