废杂铜冶炼粗铜的配料及冶炼方法

摘要

废杂铜冶炼粗铜的配料及冶炼方法，包括原材料及辅助材料的配料，原材料包括散装废杂铜57～59%，精炼渣41～43%，辅助材料含生铁、石灰，按照精炼渣：生铁：石灰石=5:1:0.1投料，先用装料斗投入4～6t散装废杂铜及1t生铁的混合料，加热使物料至软化状态后，再按散装废杂铜：精炼渣=1:1～2及生铁1t或/和石灰石0.25～0.3t的配比投入散装废杂铜、精炼渣、生铁与石灰石的混合料，当辅助材料投完后，再按散装废杂铜：精炼渣=1～3:1的比例将剩余的散装废杂铜及精炼渣投入冶金炉内，直至所述配料全部投完。该配料及冶炼方法填补了现实低品位废杂铜精炼工艺中配料与投料技术的空缺，提高了冶金炉炉寿，降低了冶炼渣的含铜量。

说明书

技术领域

本发明涉及废杂铜的冶炼技术领域，具体是一种废杂铜冶炼粗铜的配料及 冶炼方法。

背景技术

在废杂铜冶炼行业中，废杂铜杂质的种类或杂质含量的多少直接影响着冶 金炉的使用寿命。然而，铜含量低于90%的的低品位废杂铜物来料复杂多样， 各类废杂铜的化学成分和物理规格各不相同，且品位也相差很大，例如铜线、 铜丝、黄铜等原料铜品位达到80%以上，而精炼铜渣铜品位只有20%左右。因 此寻求一种合理的废杂铜原料、添加剂配料与投料工序极其重要。但是，在现 今的低品位废杂铜冶炼企业中，原料的配比与冶炼随意性比较大，至今都没有 形成一套稳定合理的低品位废杂铜配料、冶炼工艺。即使有些厂家展开了低品 位废杂铜配料及冶炼方法的研究，但炉体的炉寿及渣含铜效果一直不是很好。

发明内容

本发明提供了一种废杂铜冶炼粗铜的配料及冶炼方法，该方法弥补了现有 低品位废杂铜冶炼粗铜的工艺中配料与冶炼技术空缺，提高了冶金炉炉寿，降 低了冶炼渣的含铜量。

本发明采用以下技术方案实现上述目的：一种废杂铜冶炼粗铜的配料，包 括原材料及辅助材料的配料，所述原材料包括散装废杂铜57～59%，精炼渣 41～43%；所述辅助材料为精炼渣：生铁：石灰石=5:1:0.1。

所述散装废杂铜尺寸小于400mm×400mm×400mm。

所述精炼渣尺寸小于120mm×120mm×120mm。

所述石灰石中CaO含量≥95%，粒径<20mm。

所述生铁尺寸小于400mm×400mm×400mm。

一种适用于所述的废杂铜冶炼粗铜的配料的冶炼方法，包括以下步骤：

（1）先用装料斗投入4～6t散装废杂铜及1t生铁的混合料，将散装废杂铜料 铺于冶金炉炉底，加热使物料至软化状态；

（2）再投入散装废杂铜、精炼渣、生铁与石灰石的混合料，每次投料按散 装废杂铜：精炼渣=1:1～2，生铁1t或/和石灰石0.25～0.3t；

（3）当配料中辅助材料投完后，再按散装废杂铜：精炼渣=1～3:1的比例将 剩余的散装废杂铜及精炼渣投入冶金炉内，直至所述配料全部投完。

本发明所述的比例除非有特殊说明外，均为重量百分比。

本发明所述废杂铜冶炼的配料及冶炼方法理论依据为：

为避免加入料损坏冶金炉炉底，投料前分别将大块的散装废杂铜、生铁、 精炼渣进行切割，将散装废杂铜和生铁的尺寸控制在400mm×400mm×400mm 以内，并将精炼渣的尺寸控制在120mm×120mm×120mm以内。而辅料石灰石 中CaO含量最好≥95%，以减少废杂铜冶炼的渣量，且颗粒大小最好<20mm 以提高除渣效率。

精炼渣相对于散装废杂铜来说含铜品位较低，内部含有大量的硅酸盐、铁 酸盐等杂质，甚至还有未完全溶解的石英，这些杂质过少时将影响熔炼造渣效 率，过多时容易腐蚀炉体耐火砖，缩短炉体的寿命。因此应将精炼渣的入炉量 占原材料总量分数严格控制在41～43%范围内。

对于辅助材料中的生铁和石灰石主要的作用是还原、除渣，因此最好将辅助 材料和原材料混合加入。辅助材料最好在投料前期加入，前期加入的生铁可以 将冶金炉炉底的Fe₃O₄还原成低价铁，增加冶金炉炉底渣的流动性，而且生铁、 石灰石的密度比铜要低，铜料熔化后，生铁与石灰石会上浮到熔液表面，辅料 上浮时增加了与铜料杂质的接触机会，加快了废杂铜除渣速度。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明适合化学成分和物理规格比较复杂的低品位废杂铜冶炼粗铜的 配料、投料技术，填补了现实低品位废杂铜冶炼粗铜工艺中配料与投料技术的 空缺。

（2）本发明配料、投料工艺符合低品位废杂铜原料的性质，提高了冶金炉 炉寿，降低了冶炼渣的含铜量。经试验证明，卡尔多炉使用寿命由原来的350～450 炉次提高到了500～700炉次，冶炼渣的含铜量由原来的3%降到1.5%以下。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1

本实施例选用容量为80t的卡尔多炉。

按照散装废杂铜35t，精炼渣25t，生铁5t，石灰石0.5t吨进行配料，入炉 料总量为65.5t。

配料好后，按照以下顺序投料：

（1）第一斗，先将6t散装废杂铜及1t生铁的混合料铺于炉底，加热使物料 至软化状态；

（2）再投入散装废杂铜、精炼渣、生铁与石灰石的混合料，混合料按如下 的投料顺序投入：

第二斗：1吨生铁+2吨散装废杂铜+4吨精炼渣

第三斗：1吨生铁+3吨散装废杂铜+3吨精炼渣

第四斗：1吨生铁+2吨散装废杂铜+3吨精炼渣+0.25吨石灰石

第五斗：1吨生铁+3吨散装废杂铜+3吨精炼渣

第六斗：3吨散装废杂铜+3吨精炼渣+0.25吨石灰石。

（3）当配料中辅助材料投完后，再将剩余的散装废杂铜及精炼渣按照以下 的方法投入炉内：

第七斗：4吨散装废杂铜+3吨精炼渣

第八斗：4吨散装废杂铜+3吨精炼渣

第九斗：5吨散装废杂铜+2吨精炼渣

第十斗：3吨散装废杂铜+1吨精炼渣。

该炉次的冶炼渣的含铜量为1.23%。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，配料是按照散装废杂铜40t，精炼渣30t， 生铁6t，石灰石0.6t吨配好，入炉料总量为76.6t。

配好料后，按照以下顺序投料：

（1）第一斗，先将4t散装废杂铜及1t生铁的混合料铺于冶金炉炉底，加热 使物料至软化状态；

（2）再按如下投料顺序投入散装废杂铜、精炼渣、生铁与石灰石的混合料：

第二斗：1吨生铁+2吨散装废杂铜+4吨精炼渣

第三斗：1吨生铁+3吨散装废杂铜+3吨精炼渣

第四斗：1吨生铁+2吨散装废杂铜+3吨精炼渣+0.3吨石灰石

第五斗：1吨生铁+3吨散装废杂铜+3吨精炼渣

第六斗：3吨散装废杂铜+3吨精炼渣+0.3吨石灰石

第七斗：1吨生铁+3散装废杂铜+3吨精炼渣。

（3）当配料中辅助材料投完后，再将剩余的散装废杂铜及精炼渣按照以下 的方法投入炉内：

第八斗：4吨散装废杂铜+3吨精炼渣

第九斗：4吨散装废杂铜+3吨精炼渣

第十斗：5吨散装废杂铜+2吨精炼渣

第十一斗：5吨散装废杂铜+2吨精炼渣

第十二斗：2吨散装废杂铜+1吨精炼渣。

该炉次的冶炼渣的含铜量为1.18%。