[發明專利]煉銅的操作方法

有效

• 申請號: 200610163077.6
• 申請日: 2006-11-30
• 公開（公告）號: CN101096725A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 龜谷敏博;赤木進;佐藤文章;戶田勝彌
• 申請（專利權）人: 日礦金屬株式會社
• 主分類號: C22B15/00
• 分類號: C22B15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉鍇;段曉玲

技術領域

本發明涉及煉銅(copper?smelting)的操作方法，具體涉及在煉 銅工藝中采用的轉爐(converter)或者陽極爐(anode?furnace)中處理 貴金屬的方法.

背景技術

在硫化銅礦石的熔煉工藝中采用了各種方法.代表性的方法包括 在閃速熔煉爐等中熔煉硫化銅精礦以形成冰銅、將冰銅在轉爐中處理 以制備處銅含量大約為98.5質量％的粗銅、在陽極爐中精煉所述粗銅 從而將銅含量提高到99.3質量％-99.5質量％、將所述精煉的銅澆 鑄到陽極、以及最后將所述陽極進行電解精煉以制備純度為99.99質 量％或以上的電解銅.在該工藝中，原料中所含的貴金屬比如金、銀 和鉑都濃縮在電解精煉所形成的泥渣中.

貴金屬用作裝飾物、IC引線框架、汽車排放氣體的催化劑、排放 氣體傳感器、和牙科材料等.貴金屬以兩種形式循環使用，即碎片形 式或者其它各種各樣的工業廢物形式.貴金屬碎片通常經過濕回收處 理(參見JOURNAL?OF?THE?MINING?AND?MATERIALS?PROCESSING INSTITUTB?OF?JAPAN，Vol.113(1997)No.12，Great?Special?Edition of?Recycling，第1115-1117頁).從Great?Special?Edition?of Recycling(同上所述)的1173-1174頁可以了解，含貴金屬的工業 廢物經過煅燒和篩分，然后返回銅熔煉工藝.

粉末形式中的銅礦石、熔劑組分和循環原料被和氧氣一起吹入閃 速熔煉爐的爐體中，然后快速反應形成冰銅和熔渣.冰銅和熔渣貯存 在爐膛內，然后由于重力不同而分離成上層和下層.

在熔爐中形成的冰銅在轉爐中進行處理，以實現下列轉變.也即， 冰銅中所含的鐵被氧化，所得的氧化物被分離到熔渣相中，和冰銅中的 鐵相鍵合的硫被分離到氣相中.由此，在成渣工藝中形成了白冰銅.在 隨后的造銅工藝中，白冰銅中的硫被分離到氣相中，形成粗銅.

在轉爐中形成的粗銅在陽極爐中經歷氧化還原步驟，以去除過量 的硫和氧.精煉的銅被澆鑄到具有合適形狀的陽極中進行電解精煉.

本文所述的鉑族元素是Pt、Pd、Rh、Ru、Ir和Os，下面稱作PGM. 粉末(尺寸為1mm或以下)形式的、含有PGM的原料至此被和銅礦石、 熔劑一起裝入閃速熔煉爐中.由于原料粉末中所含的PGM在高溫熔體 中和Cu具有親和力，所以大部分PGM被包括到陽極中，和Cu發生電 解分離而進入到熔渣中.熔渣隨后經過已知的精煉工藝來分開回收PGM 的每種元素.

標題為Operation?Method?of?Copper?Smelting?Converter的 日本未審專利公開(kokai)No.57-32339提出通過轉爐的鼓風口裝填 硅酸鹽礦石或者氧化硅石頭.但是，該文獻沒有提到通過鼓風口吹入 循環材料的步驟.

標題為Operation?Method?of?Copper?Smelting?Converter的 日本未審專利公開(kokai)No.57-192233將通過鼓風口裝入轉爐的 材料限定為粉末形成的礦石或者精礦以及在煉銅中產生的煙灰.但是， 該文獻沒有提到通過鼓風口吹入循環材料的步驟.

發明內容

1、本發明將解決的問題

本發明詳細研究了裝入到閃速熔煉爐(flash?furnace)中的含PGM 的循環材料的行為，發現了如下事實.當含有大量PGM的、粉狀或者 粒狀原料被裝入閃速熔煉爐時，PGM的各種元素大約10％被轉移到爐 渣中.如上所述，裝入閃速熔煉爐的原料發生反應，隨后分成含銅的 冰銅和含大多數雜質的爐渣.由于重力不同，冰銅和爐渣分別分成下 層和上層.轉移到爐渣中的大多數銅和貴金屬并沒有得到回收，而是 丟失了.

可以推測，由于PGM中的超細顆粒，比如裝飾物和牙科合金的研 磨粉，在閃速熔煉爐中的熔渣中的沉降速度如此之低，以至于PGM不 和下面的冰銅接觸，所以PGM被轉移到了爐渣中.含有PGM的爐渣從 閃速熔煉爐中排放出來.另外，由于PGM的熔點非常高，所以其熔融 時間很長.

于是，本發明提出一種觀點，即通過將循環材料從轉爐或者陽極 爐的鼓風口吹入熔融的白冰銅或者熔融粗銅中，使PGM和白冰銅或者 粗銅之間反應，可以提高PGM的回收比.