一种白银铜熔池熔炼炉处理高铜低硫复杂难熔矿的方法

摘要

一种白银铜熔池熔炼炉处理高铜低硫复杂难熔矿的方法，是利用双室型白银富氧熔池熔炼炉自热效率好、处理矿物复杂的优势，在富氧浓度45%的条件下，实现哈铜矿的造锍熔炼产出工艺要求铜锍。本发明提高矿产粗铜产能，按照炉物料配比配入的哈铜矿后，使入炉物料含铜品位由原18%提高至21-24%，在处理量不变的情况下，入炉物料中铜量的增加，使矿产粗产量提高60-120t/d。减少河沙熔剂消耗量，哈铜矿含SiO

说明书

技术领域

本发明涉及铜冶金技术领域，具体涉及一种白银铜熔池熔炼炉处理高铜低硫复杂难熔矿的方法。

背景技术

目前世界上原生铜产量中80%用火法冶炼生产，约20%用湿法冶炼生产。火法炼铜用于处理各种硫化铜精矿，湿法炼铜通常处理氧化铜矿、低品位废矿和难选复合矿等。现有火法炼铜方法主要归纳为两大类，一是闪速熔炼方法，如奥托昆普闪速熔炼、Inco氧气闪速熔炼漩涡顶吹熔炼、氧气喷撒熔炼等；另一类是熔池熔炼方法，如诺兰达熔炼、三菱法熔炼、澳斯麦特/艾萨熔炼、瓦纽柯夫法、白银法等。这些方法的共同特点是运用富氧技术，强化熔炼过程，充分利用精矿氧化反应热量，在自热或接近自热的条件下进行熔炼，产出高浓度SO₂烟气以便回收硫，保护环境，节约能源，获取良好的经济效益。

采用闪速熔炼、三菱法熔炼处理铜精矿时，一般要求铜精矿含铜品位在25%以上；诺兰达熔炼法和瓦纽柯夫法根据炉体自身结构和热平衡特点，一般进行单质铜的精炼和处理；白银法主要处理铜精矿含铜品位在15-25%低品位铜精矿。

进口哈萨克斯坦铜精矿（以下简称“哈铜矿”）成分为含铜30-38%、铁6-9%、硫12-16%、硅26-32%，熔点为1150℃，其特点是含铜、硅高，含硫、铁低，较常规铜精矿熔点950-1000℃高150-200℃，属于成分不理想的高熔点难处理矿。白银铜熔池熔炼炉处理一般铜精矿，当铜精矿熔点950-1000℃时，仅需入炉物料含硫＞26%即可满足熔炼反应热要求。因此，哈铜矿按一般铜精矿处理，将无法满足白银铜熔池熔炼炉的熔炼要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对白银铜熔池熔炼炉对进口哈铜矿处理技术中存在的熔点高、含硫低难题，提供一种白银铜熔池熔炼炉处理高铜低硫复杂难熔矿的方法，以解决白银铜熔池熔炼炉处理哈铜矿的技术瓶颈。

为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：

一种白银铜熔池熔炼炉处理高铜低硫复杂难熔矿的方法，是利用双室型白银富氧熔池熔炼炉自热效率好、处理矿物复杂的优势，在富氧浓度45%的条件下，实现哈铜矿的造锍熔炼产出工艺要求铜锍，该方法如下：

a、哈铜矿硫低（12-16%）、熔点高（1150℃），为满足白银铜熔池熔炼炉熔炼热平衡，在配料时加大高含硫铜精矿配入量，炉料中配入粉煤增加外供热，其入炉物料配比：哈铜矿350-700份、高含硫铜精矿200-400份、铜渣精矿120份、国内矿400-800份、进口矿400-600份、河沙130-160份、粉煤20-50份，按上述入炉物料配比后成分为：Cu 21-24%、Fe 19-22%、S24-26%、SiO₂ 15-16%；

其中高含硫铜精矿是指含硫大于38%的铜精矿，国内矿是指含铜18%左右的国内矿山铜精矿，如青海、四川、甘肃等铜矿山铜精矿，国外矿是指含铜大于23%的进口铜精矿，如二连、连云港、阿拉山口等口岸进口的铜精矿。

b、混匀：采用一次混匀和两次堆式的方式，先将哈铜矿和高含硫铜精矿混匀，形成混匀配料堆；再将混匀配料堆与铜渣精矿、国内矿、进口矿进行一次堆式配料，形成一次混匀配料堆，将其再用竖取平铺方式进行二次堆式配料，形成二次混匀配料堆；

c、在二次混匀配料堆中加入河沙、粉煤后运输至白银铜熔池熔炼炉炉顶加料仓进行处理。

所用的白银铜熔池熔炼炉工艺控制参数为吹炼风量17000-18500Nm³/h，其中通氧量为5500-6000Nm³/h，氧浓度为44.7-45.2%。

所用的白银铜熔池熔炼炉开风口数17-18个。

本发明的效果是充分发挥白银铜熔池熔炼炉原料适应性强的优势，针对哈铜矿高铜低硫难熔的特点，采取增加高含硫铜精矿配入量、一次混匀+两次堆式配料、配入粉煤、优化工艺参数来实现哈铜矿的成功处理，其效果：1、提高矿产粗铜产能，按照炉物料配比配入的哈铜矿后，使入炉物料含铜品位由原18%提高至21-24%，在处理量不变的情况下，入炉物料中铜量的增加，使矿产粗产量提高60-120t/d。2、减少河沙熔剂消耗量，哈铜矿含SiO₂高达23%，比其它铜精矿含SiO₂高17-18%，降低了炉料中配入河沙量，从而减少河沙熔剂消耗量100-160t/d。3、探索出白银铜熔池熔炼炉处理复杂铜精矿的方法。针对目前日益严峻的市场形势，处理低成本原料成为铜冶炼企业降低生产成本、增加效益的有效途径，哈铜矿在白银铜熔池熔炼炉的成功处理，开创了白银铜熔池熔炼炉处理复杂低成本物料的新方法。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面通过具体实施案例对本发明一种白银铜熔池熔炼炉处理高铜低硫复杂难熔矿的方法进行详细说明。

实施例1

一种白银铜熔池熔炼炉处理高铜低硫复杂难熔矿的方法，其方法如下：

1、入炉物料配比：日处理物料2200吨，其中哈铜矿350吨、高含硫铜精矿200吨、铜渣精矿120吨、国内矿800吨、进口矿550吨、河沙160吨、粉煤20吨，按上述入炉物料配比后成分为：Cu 21%、Fe 22%、S 25%、SiO₂ 15%，配料单见表1所示。

表1  实施例1配料单

2、一次混匀+两次堆式：将哈铜矿350吨和高含硫铜精矿200吨混匀，形成550吨的混匀配料堆；将550吨的混匀配料堆与铜渣精矿120吨、国内矿800吨、进口矿550进行一次堆式配料，形成2020吨的一次混匀配料堆，将其再用天车抓斗采取竖取平铺方式进行二次堆式配料，形成二次混匀配料堆。

3、在二次混匀配料皮带带料过程中带入河沙160吨、粉煤20吨运输至白银铜熔池熔炼炉炉顶加料仓进行处理，从而提高入炉物料的均匀性。

4、白银铜熔池熔炼炉工艺控制参数：吹炼风量为17000Nm³/h，其中通氧量为5500Nm³/h，氧浓度为45%，开风口数为17个。

效果：

1、矿产粗铜产量提高59t/d。 哈铜矿含铜高达34%，每天配入350吨哈铜矿后，白银铜熔池熔炼炉入炉物料含铜由原17-18%提高到21%，在处理量不变的情况下，矿产粗铜产量由原353t/d增加到412t/d。

2、河沙熔剂消耗量减少100 t/d。哈铜矿含SiO₂高达23%，相比正常铜精矿含SiO₂高17%，河沙熔剂消耗量由原260t/d降低至160t/d。 

实施例2

一种白银铜熔池熔炼炉处理高铜低硫复杂难熔矿的方法，其方法如下：

1、入炉物料配比：日处理物料2200吨，其中哈铜矿525吨、高含硫铜精矿300吨、铜渣精矿120吨、国内矿475吨、进口矿600吨、河沙145吨、粉煤35吨，按上述入炉物料配比后成分为：Cu 22.5%、Fe 21%、S 25%、SiO₂ 15%，配料单见表2所示。

表2  实施例2配料单

2、一次混匀+两次堆式：将哈铜矿525吨和高含硫铜精矿300吨混匀，形成825吨的混匀配料堆；将825吨的混匀配料堆与铜渣精矿120吨、国内矿475吨、进口矿600进行一次堆式配料，形成2020吨的一次混匀配料堆，将其再用天车抓斗采取竖取平铺方式进行二次堆式配料，形成二次混匀配料堆；

3、在二次混匀配料皮带带料过程中带入河沙145吨、粉煤35吨运输至白银铜熔池熔炼炉炉顶加料仓进行处理，从而提高入炉物料的均匀性；

4、白银铜熔池熔炼炉工艺控制参数：吹炼风量17500Nm³/h，其中通氧量为5800m³/h，氧浓度为45.2%，开风口数为18个。

效果：

1、矿产粗铜产量提高88t/d。哈铜矿含铜高达34%，每天配入525吨哈铜矿后，白银铜熔池熔炼炉入炉物料含铜由原17-18%提高到22.5%，在处理量不变的情况下，矿产粗铜产量由原353t/d增加到441t/d。

2、河沙熔剂消耗量减少115 t/d。哈铜矿含SiO₂高达23%，相比正常铜精矿含SiO₂高17%，河沙熔剂消耗量由原260t/d降低至145t/d。

实施例3

一种白银铜熔池熔炼炉处理高铜低硫复杂难熔矿的方法，其方法如下：

1、入炉物料配比：日处理物料2200吨，其中哈铜矿700吨、高含硫铜精矿400吨、铜渣精矿120吨、国内矿400吨、进口矿400吨、河沙130吨、粉煤50吨，按上述入炉物料配比后成分为：Cu 24%、Fe 19%、S 24%、SiO₂ 16%，配料单见表3所示。

表3  实施例3配料单

2、一次混匀+两次堆式：将哈铜矿700吨和高含硫铜精矿400吨混匀，形成1100吨的混匀配料堆；将1100吨的混匀配料堆与铜渣精矿120吨、国内矿400吨、进口矿400进行一次堆式配料，形成2020吨的一次混匀配料堆，将其再用天车抓斗采取竖取平铺方式进行二次堆式配料，形成二次混匀配料堆；

3、在二次混匀配料皮带带料过程中带入河沙130吨、粉煤50吨运输至白银铜熔池熔炼炉炉顶加料仓进行处理，从而提高入炉物料的均匀性。

3、混合后物料成分： 

4、白银铜熔池熔炼炉工艺控制参数：吹炼风量18500Nm³/h，其中通氧量为6000m³/h，氧浓度为44.7%，开风口数为18个。

效果：

1、矿产粗铜产量提高117t/d。哈铜矿含铜高达34%，每天配入700吨哈铜矿后，白银铜熔池熔炼炉入炉物料含铜由原17-18%提高到24%，在处理量不变的情况下，矿产粗铜产量由原353t/d增加到470t/d。

2、河沙熔剂消耗量减少130 t/d。哈铜矿含SiO₂高达23%，相比正常铜精矿含SiO₂高17%，河沙熔剂消耗量由原260t/d降低至130t/d。 

实施例4

一种白银铜熔池熔炼炉处理高铜低硫复杂难熔矿的方法，其方法如下：

1、入炉物料配比：日处理物料2200吨，其中哈铜矿400吨、高含硫铜精矿400吨、铜渣精矿120吨、国内矿500吨、进口矿600吨、河沙150吨、粉煤30吨，按上述入炉物料配比后成分为：Cu 22%、Fe 22%、S 26%、SiO₂ 15%，配料单见表4所示。

表4  实施例4配料单

2、一次混匀+两次堆式：将哈铜矿400吨和高含硫铜精矿400吨混匀，形成800吨的混匀配料堆；将800吨的混匀配料堆与铜渣精矿120吨、国内矿500吨、进口矿600进行一次堆式配料，形成2020吨的一次混匀配料堆，将其再用天车抓斗采取竖取平铺方式进行二次堆式配料，形成二次混匀配料堆；

3、在二次混匀配料皮带带料过程中带入河沙150吨、粉煤30吨运输至白银铜熔池熔炼炉炉顶加料仓进行处理，从而提高入炉物料的均匀性。

4、白银铜熔池熔炼炉工艺控制参数：吹炼风量18500Nm³/h，其中通氧量为6000m³/h，氧浓度为44.7%，开风口数为18个。

效果：

1、矿产粗铜产量提高78t/d。哈铜矿含铜高达34%，每天配入700吨哈铜矿后，白银铜熔池熔炼炉入炉物料含铜由原17-18%提高到22%，在处理量不变的情况下，矿产粗铜产量由原353t/d增加到431t/d。

2、河沙熔剂消耗量减少110 t/d。哈铜矿含SiO₂高达23%，相比正常铜精矿含SiO₂高17%，河沙熔剂消耗量由原260t/d降低至150t/d。