一种提高稳定性的炼铜方法与流程

本发明涉及铜冶炼技术领域，具体为一种提高稳定性的炼铜方法。

背景技术：

火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30％，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9％的电解铜。该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95％，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。

现有的炼铜方法，粗铜的表面和内部均存在较多的杂质，不加以去除，会降低铜的质量，并且采用单一的铜单质炼出的铜稳定性不佳，强度不足容易折断，同时炼铜过程废气中的硫单质回收效果差，成本较高，为此，本发明提出了一种提高稳定性的炼铜方法。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高稳定性的炼铜方法，解决了现有的炼铜方法，粗铜的表面和内部均存在较多的杂质，铜稳定性不佳，硫单质回收效果差，成本较高的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种提高稳定性的炼铜方法，具体包括以下步骤：

s1、去除杂质：首先对冶炼炉进行预热，再将冶炼炉的温度控制在1200-1300℃，然后打包的废铜放入冶炼炉内，打包的废铜形成熔融状态，与此同时启动鼓风机向冶炼炉内吹入冷空气，此时将熔融状态废铜表面的杂质捞刮干净；

s2、粗铜还原：首先将生铁与石灰石的混合料进行切割粉碎，形成生铁与石灰石混合料的碎料，然后在s1中的冶炼炉内添加生铁与石灰石混合料的碎料，多余的生铁与石灰石混合料的碎料会上浮到熔融状态废铜表面，此时将多余的生铁与石灰石混合料的碎料捞刮干净；

s3、多元素添加：此时在冶炼炉内添加锡、硅、铅和锌，其原料按重量分包括：锡10-12份、硅15-20份、铅5-9份和锌2-7份；

s4、废气处理：此时将管道与冶炼炉顶部连通，利用真空泵将冶炼炉内的气体抽出，经过降温处理后，添加还原剂将废气中的二氧化硫还原至硫单质进行回收；

s5、铜条成型：将铜水定量的向结晶轮浇灌，由结晶轮形成粗铜条，然后将由结晶轮带下来的粗铜条经过牵引机牵伸，此时粗铜条形成细铜条，并用铜毛刷去除细铜条表面的铜屑和飞边即可。

优选的，所述s1对冶炼炉进行预热时，将冶炼炉的温度控制在800-1000℃。

优选的，所述s2中形成生铁与石灰石混合料的碎料时，混合料的碎料尺寸控制在以内300mm以内。

优选的，所述s3中在冶炼炉内添加锡、硅、铅和锌，其原料按重量分包括：锡10份、硅15份、铅5份和锌2份。

优选的，所述s3中在冶炼炉内添加锡、硅、铅和锌，其原料按重量分包括：锡11份、硅18份、铅7份和锌5份。

优选的，所述s3中在冶炼炉内添加锡、硅、铅和锌，其原料按重量分包括：锡：12份、硅20份、铅9份和锌7份。

优选的，所述s4中利用真空泵将冶炼炉内的气体抽出，需要通过另一根管道维持冶炼炉内部气压的平衡。

优选的，所述s5中将铜水定量的向结晶轮浇灌时，结晶轮的表面温度为1100-1200℃。

(三)有益效果

本发明提供了一种提高稳定性的炼铜方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：该提高稳定性的炼铜方法，通过在s2、粗铜还原：首先将生铁与石灰石的混合料进行切割粉碎，形成生铁与石灰石混合料的碎料，然后在s1中的冶炼炉内添加生铁与石灰石混合料的碎料，多余的生铁与石灰石混合料的碎料会上浮到熔融状态废铜表面，此时将多余的生铁与石灰石混合料的碎料捞刮干净；s3、多元素添加：此时在冶炼炉内添加锡、硅、铅和锌，其原料按重量分包括：锡10-12份、硅15-20份、铅5-9份和锌2-7份；s4、废气处理：此时将管道与冶炼炉顶部连通，利用真空泵将冶炼炉内的气体抽出，经过降温处理后，添加还原剂将废气中的二氧化硫还原至硫单质进行回收，通过添加生铁与石灰石，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，配合冶炼炉内添加的锡、硅、铅和锌，能提高铜的强度和抗冲击力，极大的增强了铜的稳定性，配合真空泵将冶炼炉内的气体抽出，添加还原剂将废气中的二氧化硫还原至硫单质进行回收，可以增强硫单质的回收效果，极大的降低了成本，工作效率高。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明炼铜方法对比表图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明实施例提供三种技术方案：一种提高稳定性的炼铜方法，具体包括以下实施例：

实施例1

s1、去除杂质：首先对冶炼炉进行预热，再将冶炼炉的温度控制在1200℃，然后打包的废铜放入冶炼炉内，打包的废铜形成熔融状态，与此同时启动鼓风机向冶炼炉内吹入冷空气，此时将熔融状态废铜表面的杂质捞刮干净；

s2、粗铜还原：首先将生铁与石灰石的混合料进行切割粉碎，形成生铁与石灰石混合料的碎料，然后在s1中的冶炼炉内添加生铁与石灰石混合料的碎料，多余的生铁与石灰石混合料的碎料会上浮到熔融状态废铜表面，此时将多余的生铁与石灰石混合料的碎料捞刮干净；

s3、多元素添加：此时在冶炼炉内添加锡、硅、铅和锌，其原料按重量分包括：锡10份、硅15份、铅5份和锌2份；

s4、废气处理：此时将管道与冶炼炉顶部连通，利用真空泵将冶炼炉内的气体抽出，经过降温处理后，添加还原剂将废气中的二氧化硫还原至硫单质进行回收；

s5、铜条成型：将铜水定量的向结晶轮浇灌，由结晶轮形成粗铜条，然后将由结晶轮带下来的粗铜条经过牵引机牵伸，此时粗铜条形成细铜条，并用铜毛刷去除细铜条表面的铜屑和飞边即可。

本发明中，s1对冶炼炉进行预热时，将冶炼炉的温度控制在800-1000℃。

本发明中，s2中形成生铁与石灰石混合料的碎料时，混合料的碎料尺寸控制在以内300mm以内。

本发明中，s4中利用真空泵将冶炼炉内的气体抽出，需要通过另一根管道维持冶炼炉内部气压的平衡。

本发明中，s5中将铜水定量的向结晶轮浇灌时，结晶轮的表面温度为1100℃。

实施例2

s1、去除杂质：首先对冶炼炉进行预热，再将冶炼炉的温度控制在1250℃，然后打包的废铜放入冶炼炉内，打包的废铜形成熔融状态，与此同时启动鼓风机向冶炼炉内吹入冷空气，此时将熔融状态废铜表面的杂质捞刮干净；

s2、粗铜还原：首先将生铁与石灰石的混合料进行切割粉碎，形成生铁与石灰石混合料的碎料，然后在s1中的冶炼炉内添加生铁与石灰石混合料的碎料，多余的生铁与石灰石混合料的碎料会上浮到熔融状态废铜表面，此时将多余的生铁与石灰石混合料的碎料捞刮干净；

s3、多元素添加：此时在冶炼炉内添加锡、硅、铅和锌，其原料按重量分包括：锡11份、硅18份、铅7份和锌5份；

s4、废气处理：此时将管道与冶炼炉顶部连通，利用真空泵将冶炼炉内的气体抽出，经过降温处理后，添加还原剂将废气中的二氧化硫还原至硫单质进行回收；

s5、铜条成型：将铜水定量的向结晶轮浇灌，由结晶轮形成粗铜条，然后将由结晶轮带下来的粗铜条经过牵引机牵伸，此时粗铜条形成细铜条，并用铜毛刷去除细铜条表面的铜屑和飞边即可。

本发明中，s1对冶炼炉进行预热时，将冶炼炉的温度控制在900℃。

本发明中，s2中形成生铁与石灰石混合料的碎料时，混合料的碎料尺寸控制在以内300mm以内。

本发明中，s4中利用真空泵将冶炼炉内的气体抽出，需要通过另一根管道维持冶炼炉内部气压的平衡。

本发明中，s5中将铜水定量的向结晶轮浇灌时，结晶轮的表面温度为1150℃。

实施例3

s1、去除杂质：首先对冶炼炉进行预热，再将冶炼炉的温度控制在1300℃，然后打包的废铜放入冶炼炉内，打包的废铜形成熔融状态，与此同时启动鼓风机向冶炼炉内吹入冷空气，此时将熔融状态废铜表面的杂质捞刮干净；

s2、粗铜还原：首先将生铁与石灰石的混合料进行切割粉碎，形成生铁与石灰石混合料的碎料，然后在s1中的冶炼炉内添加生铁与石灰石混合料的碎料，多余的生铁与石灰石混合料的碎料会上浮到熔融状态废铜表面，此时将多余的生铁与石灰石混合料的碎料捞刮干净；

s3、多元素添加：此时在冶炼炉内添加锡、硅、铅和锌，其原料按重量分包括：锡12份、硅20份、铅9份和锌7份；

s4、废气处理：此时将管道与冶炼炉顶部连通，利用真空泵将冶炼炉内的气体抽出，经过降温处理后，添加还原剂将废气中的二氧化硫还原至硫单质进行回收；

s5、铜条成型：将铜水定量的向结晶轮浇灌，由结晶轮形成粗铜条，然后将由结晶轮带下来的粗铜条经过牵引机牵伸，此时粗铜条形成细铜条，并用铜毛刷去除细铜条表面的铜屑和飞边即可。

本发明中，s1对冶炼炉进行预热时，将冶炼炉的温度控制在1000℃。

本发明中，s2中形成生铁与石灰石混合料的碎料时，混合料的碎料尺寸控制在以内300mm以内。

本发明中，s4中利用真空泵将冶炼炉内的气体抽出，需要通过另一根管道维持冶炼炉内部气压的平衡。

本发明中，s5中将铜水定量的向结晶轮浇灌时，结晶轮的表面温度为1200℃。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

对比实验

某铜生产厂家，分别选取实施例s1-s3中炼铜方法和市场炼铜方法进行铜强度对比实验，进行本发明炼铜方法炼出50根铜条a，进行市场炼铜方法炼出50根铜条b，将50根铜条a的铜强度进行测试，选取平均值，将50根铜条b的铜强度进行测试，选取平均值，由图2可知，实施例s1-s3中炼铜方法的铜强度为96.7％，市场炼铜方法的铜强度为65.5％，由此可见，本发明炼铜方法的铜强度远优于市场炼铜方法的铜强度，为优选方案；实施例s1-s3中的方案皆可。

通过添加生铁与石灰石，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，配合冶炼炉内添加的锡、硅、铅和锌，能提高铜的强度和抗冲击力，极大的增强了铜的稳定性，配合真空泵将冶炼炉内的气体抽出，添加还原剂将废气中的二氧化硫还原至硫单质进行回收，可以增强硫单质的回收效果，极大的降低了成本，工作效率高。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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