[發明專利]利用底吹爐處理熱態銅渣生產銅基抑菌合金材料的方法

在審

• 申請號: 201810673786.1
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN109136560A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 王智;邊瑞民;崔文昭;王海濱;于鵬飛;李秀軍
• 申請（專利權）人: 東營方圓有色金屬有限公司;東營魯方金屬材料有限公司;山東方圓有色金屬科技有限公司;東營方泰金屬回收利用有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B15/00;B09B3/00
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 鄭向群

利用底吹爐處理熱態銅渣生產銅基抑菌合金材料的方法，包括以下步驟：1）將熱態銅熔煉渣用渣包運至新型貧化爐，從爐體端頭的加料口加入；2）在配料中添加硫化劑，熔煉，沉降；3）在熔煉過程中加入組合式熔劑，使渣的黏度與溫度維持在合理的區間；4）新型貧化爐底部噴槍噴入氣體，根據工藝需要自動切氣體，燃料在熔體內加熱，完成氧化還原反應，使渣锍分離，銅锍進入火精爐冶煉；5）優化噴槍進行天然氣噴吹銅渣實現深度貧化，從銅渣中回收有價金屬元素形成銅基抑菌合金材料，尾渣可制備透水磚等建筑材料；優點為：提高銅熔煉渣中有價元素回收率；實現資源高效利用；有利于界面傳質和界面化學反應，解決環保問題。

技術領域

本發明屬于有色冶金領域，尤其是涉及利用銅渣生產抑菌材料的方法。

背景技術

目前，工業銅熔煉渣處理的方法主要有電爐貧化法和緩冷選礦法。前者是使熱態銅熔煉渣在電爐貧化，加入還原劑后靜置使銅渣和冰銅分離，冰銅運往轉爐吹煉，貧化后渣進行水淬，尾渣含銅一般為0.6%～0.8%。緩冷選礦法目前渣含銅最好控制在0.2%-0.3%之間，但存在渣場占地面積大，水資源遭受污染等問題。銅熔煉渣主要處理方法存在以下局限和不足，主要表現在：（1）銅熔煉渣尚未實現高效利用，電爐貧化難以突破棄渣含銅0.6%的技術瓶頸。（2）渣選生產廠占地面積大，設備繁雜，運行成本高、投資多。（3）尾渣大部分被堆存在渣場，既占用土地又污染環境，也造成巨大的資源浪費。因此有待進一步開發新的銅熔煉渣處理方法，克服以上不足，提高銅二次資源綜合利用水平，徹底解決資源利用率較低、有價元素難以綜合回收等問題，實現高效生產。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術的不足而提供利用底吹爐處理熱態銅渣生產銅基抑菌合金材料的方法。

本發明的技術方案是：利用底吹爐處理熱態銅渣生產銅基抑菌合金材料的方法，包括以下步驟：

1）將熱態銅熔煉渣用渣包吊運至新型貧化爐，從爐體端頭的熱態加料口加入，實現銅熔煉渣的適度貧化；

2）在配料中添加硫化劑，熔煉溫度為1200℃-1300℃，沉降時間為30min-60min，硫化劑加入量為銅熔煉渣總質量的3%-9%；

3）在熔煉過程加入組合式熔劑，使渣的黏度與溫度維持在一個比較合理的區間，維持熔煉溫度為1200℃-1300℃，沉降時間為30min-60min，組合式熔劑加入量為銅熔煉渣總質量的6%-19%；

4）新型貧化爐底部噴槍噴入氣體，根據工藝需要自動切換氧氣、天然氣、空氣或氮氣四種氣體，燃料在熔體內部進行加熱，完成氧化還原反應，使渣锍分離，銅锍進入火精爐冶煉；

5）采用優化結構噴槍進行天然氣噴吹銅渣實現深度貧化，從銅渣中直接回收有價金屬元素形成銅基抑菌合金材料，尾渣可用于制備透水磚等建筑材料。

步驟1）中銅熔煉渣主要成分是：含銅約3%-4.7%（質量百分比），含鐵約40.18%-44.02%（質量百分比），含鋅約4.1%-5.7%（質量百分比），含二氧化硅約15.6%-21.9%（質量百分比）。

步驟2）中硫化劑為硫鐵礦（FeS），FeS加入量為3%-9%時，隨著FeS加入量的增加，渣中尖晶石相減小。

步驟3）中組合式熔劑為硼砂（B2O3）、螢石（CaF2）和石英砂（SiO2），SiO2加入量為銅熔煉渣總質量的3%-12%，隨著SiO2的增加，冰銅液滴在渣中逐漸凝聚長大，沉淀效果良好；B2O3或CaF2加入量為銅熔煉渣總質量的3%-7%，隨著加入量的增加，渣表面的冰銅液滴逐漸消失。

步驟4）中四種氣體為噴槍噴入氧氣、天然氣、空氣和氮氣，根據工藝需求實現精準控制與實時切換，使初次貧化渣含銅降至0.6%-0.7%。