[發明專利]一種在銅锍轉爐吹煉的過程中脫除砷銻的方法

有效

• 申請號: 201810411282.2
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108707762B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 沈強華;孔德頌;劉大方;陳雯;郝戰飛;于海波;毛慶;何恩;班卿;楊世瑩;楊坤彬;羅遠富;呂文帥;朱鵬達;招楊;王家波
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學;云南銅業股份有限公司西南銅業分公司
• 主分類號: C22B15/06
• 分類號: C22B15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種在銅锍轉爐吹煉的過程中脫除砷銻的方法，屬于銅冶煉技術領域。銅锍轉爐吹煉第一周期按常規作業獲取白锍，在第二周期將白锍及冷料吹成粗銅的過程中加入硫酸鈉造渣脫砷銻，硫酸鈉的加入總量為入爐料里金屬銅質量的1%~3%。本方法在轉爐吹煉的第二周期造銅的過程中實施砷銻的同步脫出，幾乎不增加設備，不改變吹煉制度，能耗增加不明顯；造銅期終點到了砷銻渣無需專門排放，隨粗銅進到下一工序進行氧化精煉，沒有降低銅的吹煉直收率。

技術領域

本發明涉及一種在銅锍轉爐吹煉的過程中脫除砷銻的方法，屬于銅冶煉技術領域。

背景技術

全球銅冶煉發展迅速，銅礦的不斷開采導致優質銅原料越來越少，加之其它有色金屬冶煉過程產出的含銅中間物料交銅廠處理，致使銅原料雜質含量升高且波動較大，這是造成粗銅里雜質砷銻高的主要原因。現行的火法煉銅流程在熔煉工序通常配鐵橄欖石渣型，主要完成脫出脈石和部分鐵的任務，砷銻在銅锍中的分配率較高。在轉爐吹煉工序主要是脫鐵硫造粗銅，并沒有專門針對砷銻的脫出進行工藝優化，結果是銅锍中砷銻含量高，吹煉得到的粗銅里砷銻肯定高，把脫出粗銅里砷銻以及鉛鉍鎳的任務交由火法精煉承擔。國內外的銅冶煉廠在火法精煉中脫出砷銻的方法：

（1）采用氧化—還原—氧化—還原，重復作業，利用砷銻的低價氧化物容易揮發的特性使二者脫出；

（2）加入堿性熔劑（蘇打或石灰），能生成不溶于銅的砷酸鈉（或砷酸鈣）和銻酸鈉（或銻酸鈣），上浮到熔體表面被除去。由于現行的粗銅火法精煉爐反應動力學條件較弱，這兩種方法都難以大幅度提高砷銻的脫出率。現行的銅锍轉爐吹煉產出粗銅分為兩個周期，第一周期為造渣期，在石英熔劑作用下硫化亞鐵空氣氧化造鐵橄欖石(2FeO·SiO₂)渣：

FeS + 1.5O₂ = FeO + SO₂

FeO + SiO₂ = 2FeO·SiO₂

篩爐后獲得白锍(Cu₂S)進入第二周期。第二周期為造銅期，不加熔劑讓氧氣氧化硫化亞銅造粗銅：

Cu₂S +1.5O₂ = Cu₂O + SO₂

2Cu₂O + Cu₂S = 6Cu + SO₂

造銅期氧勢高，砷銻容易氧化為高價氧化物與Cu₂O生成砷酸鹽和銻酸鹽。當銅液中含砷銻較高時，與鎳的氧化物生成鎳云母（6Cu₂O·8NiO·2As₂O₅及6Cu₂O·8NiO·2Sb₂O₅），易溶解于銅中。

在造銅期砷銻難以成渣從銅液中漂浮脫出，也難以控制砷銻的物相為易揮發的As₂O₃和Sb₂O₃，所以造銅期的功能單一，對雜質的脫出貢獻不大。傳統的銅锍轉爐吹煉工序砷的脫出率低于60%、銻的脫出率低于52%。

發明內容

針對上述現有技術存在的傳統的銅锍轉爐吹煉工序砷、銻脫出率低的問題及不足，本發明提供一種在銅锍轉爐吹煉的過程中脫除砷銻的方法。本發明根據在造銅期熔體里的雜質除硫外其它占比少，如果在造粗銅的過程中加入脫雜劑脫砷銻，就有試劑消耗少反應條件好的優勢，獲得粗銅的同時高效脫出砷銻。因此，本發明技術將砷銻的脫出，由傳統的陽極爐火法精煉工序提前到銅锍吹煉工序完成，即在第一周期加入石英熔劑（SiO₂)脫鐵后，進入第二周期吹空氣（或富氧空氣）造銅時，加入脫雜劑使砷銻造渣脫出。本發明通過以下技術方案實現。