1.本发明属于冶金领域，具体涉及一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法。
背景技术：
2.传统的火法冶炼工艺，需要将铜精矿通过配料送入熔炼炉进行熔炼，熔炼产出的冰铜通过吹炼炉进行吹炼产出粗铜，将吹炼后的粗铜通过精炼炉精炼，进而产出阳极板，送到电解车间进行电解产出阴极铜。
3.目前随着铜精矿原料的结构越来越复杂，原料内的各项杂质严重超标。通常情况下，只能购买杂质低的铜精矿和杂质高的铜精矿进行搭配，使入炉的混合铜精矿的杂质控制的可以脱除的范围内。但是杂质低的铜精矿费用太高，并且很难购买，给生产造成了一定的困难，进而无形之中提高了生产成本。
4.为降低生产成本，有效的降低阳极板杂质含量，进而产出合格的阴极铜，只能在生产的工艺中寻找解决脱除杂质的办法。
5.因为熔炼工艺和吹炼工艺的杂质脱除能力通过调整已经达到了极致，进而熔炼炉与吹炼炉两道工艺的脱杂能力提高有限，所有的脱杂工作落在了最后一道工艺火法精炼上，但是粗铜内含有的杂质元素砷、锑、铅等，无法在火法精炼工艺中脱除，造成精炼炉产出的阳极板杂质超标，进而给下一步的阳极板电解造成很大的困难，甚至造成电解产出的阴极铜也是杂质超标，无法生产出合格的产品阴极铜。
6.所以只能在火法精炼工艺中寻找解决脱杂的办法，本发明就是能够在火法精炼工艺中有效的脱除砷、锑、铅各项杂质。
技术实现要素：
7.针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法，本发明的方法能够高效的脱除砷、锑、铅各项杂质，冶炼出高质量的铜。
8.本发明采用的技术方案是：
9.一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
10.步骤s1：吹炼粗铜，通过
连吹炉吹炼粗铜，将产出的粗铜通过溜槽添加至精炼炉；
11.步骤s2：第一次进料，将步骤s1所产粗铜添加至总炉量的30％
?
31％，进行初次精炼；
12.步骤s3：第二次进料，在步骤s1冶炼的基础上，精炼炉内继续添加连吹炉产出的粗铜，添加至总炉量的67％
?
79％，进行预氧化冶炼；
13.步骤s4：第三次进料，炉内正式氧化冶炼，在步骤s2冶炼的基础上，精炼炉内继续添加连吹炉产出的粗铜至满炉料位，炉内正式氧化冶炼，根据含硫量调节燃烧枪瞬时流量；
14.步骤s5：在步骤s3制备的基础上，采用两次造渣制进行扒渣；
15.步骤s6：炉内还原冶炼，在步骤s5冶炼的基础上还原冶炼。
16.优选地，所述步骤s2的工艺参数为：炉内燃烧枪天然气瞬时流量为150
??
180nm3/
h，氧气流量为380
?
450nm3/h，炉内的温度为1110
?
1130
°
。
17.优选地，所述步骤s3的工艺参数为：炉内燃烧枪天然气瞬时流量300—330nm3/h，氧气800
?
980nm3/h，氧化枪混合空气瞬时流量2300—2500nm3/h，并保持氧浓度为24％—26％进行冶炼。
18.优选地，所述步骤s3炉内的粗铜含氧达到0.15％
?
0.2％，本炉次预氧化冶炼结束。
19.优选地，所述步骤s4炉内的粗铜含氧达到0.5％
?
0.6％，本炉次正式氧化冶炼结束。
20.优选地，所述s6的工艺参数为，炉内燃烧枪天然气瞬时流量150
?
180nm3/h，氧气流量380
?
450nm3/h，炉内的温度1210℃
?
1230℃，炉内铜水含氧量达到0.03％
?
0.06％时，精炼炉的还原冶炼结束。
21.优选地，所述两次造渣制为对氧化冶炼后的金属液进行两次脱杂处理；
22.(1)氧化冶炼后的铜液的氧量控制在0.5％
?
0.6％之间时，开始一次扒渣；
23.(2)扒渣结束后采用喷射法加氢氧化钠，带混氧继续氧化反应冶炼，直至氧化终点含氧量控制在0.7％
?
0.8％之间，且温度达到1180
±
3℃时，开始二次扒渣。
24.优选地，所述喷射法为提前将粉末状氢氧化钠装入充装罐内，通过高压喷枪将氢氧化钠从精炼炉端墙加碱口，喷射到炉内铜水中，最终采用扒渣的工艺，将其脱除，且每单炉氢氧化钠加入量为总炉量的0.909％。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26.本发明技术就现阶段铜精矿原料结构复杂，多种杂质如砷、锑、铅严重超标，造成精炼炉所产出的阳极板也是杂质超标的现状，有效的解决了以上问题，使其在铜精矿原料结构复杂的情况下，在不改变别的操作模式，就可以有效的解决精炼炉产出合格的阳极板。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明火法精炼铜进一步脱除杂质的流程图。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
31.实施例：
32.参照附图1，一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法，包括以下步骤：
33.步骤s1：吹炼粗铜，通过连吹炉吹炼粗铜，将产出的粗铜通过溜槽添加至精炼炉。
34.步骤s2：第一次进料，通过步骤s1添加至总炉量的30％
?
31％，进行初次粗铜精炼，将上一道工序连吹炉连续吹炼产出的粗铜，通过溜槽添加至精炼炉，添加量为总炉量的30％，通过数炉内砖层的方式，判定炉内粗铜的重量，添加50吨左右，炉内燃烧枪天然气瞬时流量为150
??
180nm3/h，氧气流量为380
?
450nm3/h。
35.步骤s3：第二次进料，在步骤s1冶炼的的金属铜液基础上，在步骤s1冶炼的基础上，精炼炉内继续添加连吹炉产出的粗铜，添加至总炉量的66.7％
?
78.7％，炉内料位达到110
?
130吨，进行预氧化冶炼，第二批粗铜同样为连吹炉吹炼产出的粗铜，接着炉内通入天然气和氧气，炉内燃烧枪天然气瞬时流量300—330nm3/h，氧气800
?
980nm3/h，氧化氧枪混合空气瞬时流量2300—2500nm3/h，并保持氧浓度氧浓度为24％—26％进行冶炼，此阶段预氧化可以达到升温并降低硫含量的效果。当炉内的粗铜含氧量达到0.15
?
0.2之间，预氧化冶炼结束，将精炼炉转至加料位，接好进料溜槽，进行第三步操作。
36.步骤s4：第三次进料，在步骤s2冶炼的基础上，精炼炉内继续添加连吹炉产出的粗铜至满炉料位，此时炉内料位达到165吨左右，此时可以从炉口观察炉内液面，液面在氧化枪下沿为满炉料位，炉内开始正式氧化冶炼，正式氧化工艺参数：随时调节燃烧枪瞬时流量，含硫高时加大燃烧嘴瞬时流量，缩短氧化时长，含硫低时减小燃烧嘴瞬时流量，有足够升温时间。当炉内的粗铜含氧达到0.5％
?
0.6％，本炉次正式氧化冶炼结束。
37.在本发明中，分三次添加吹炼后的粗铜，为最佳的次数，当添加的批次较少时，则每次添加的量较多，不能充分的熔炼进而导致粗铜品质达不到工艺要求，当添加的批次较多，则增加生产成本。
38.步骤s5：在步骤s3制备的基础上，采用两次造渣制进行扒渣。
39.步骤s6：炉内还原冶炼，在步骤s4冶炼的基础上，通过天然气进行还原反应冶炼，炉内燃烧枪天然气瞬时流量150
?
180nm3/h，氧气流量380
?
450nm3/h，还原终点温度1210℃
?
1230℃，炉内铜水含氧量达到0.03
?
0.06时，精炼炉还原冶炼结束。
40.在本实施例中，所述两次造渣制为对氧化冶炼后的金属液进行两次脱杂处理；
41.(1)氧化冶炼后的金属液的氧量达到0.5％
?
0.6％之间时，开始一次扒渣；
42.(2)扒渣结束后采用喷射法加氢氧化钠，带混氧继续氧化反应冶炼，直至氧化终点样含氧量控制在0.7％
?
0.8％之间时，且温度达到1180
±
3℃时，开始二次扒渣，炉内渣子必须扒干净。
43.在本实施例中，加氢氧化钠前渣子形状发粘且渣铜分离效果不明显，加火碱后渣子韧性高且渣铜分离效果明显。
44.在本实施例中，所述喷射法为提前将粉末状氢氧化钠装入充装罐内，通过高压喷枪将氢氧化钠从精炼炉端墙加碱口，喷射到炉内炉内翻滚的铜水中，因为炉内的铜水在还原过程中的剧烈搅拌，可以将喷射到炉内的氢氧化钠可以最大程度的与铜水接触；同时，氢氧化钠为强碱性物质，通过改变炉内铜水的酸碱度，并且在炉内高温1200度的环境下，使其杂质可以最大程度的溶解于氢氧化钠中，最终以扒渣的形式将其脱除，下表一为添加氢氧化钠之后砷、锑和铋有了明显的脱杂效果，且每单炉氢氧化钠加入量为1.5吨时，除杂效果最佳，下表二为单炉氢氧化钠在不同的加入量下，砷、锑和铋脱杂效果表所示，可以看出单
炉氢氧化钠添加量在1.5吨时综合除杂效果最佳。
45.表一 添加氢氧化钠之后砷、锑和铋脱杂效果
[0046][0047]
表二 单炉氢氧化钠在不同的加入量下，砷、锑和铋脱杂效果
[0048]
氢氧化钠加入量0.5吨1吨1.5吨2吨2.5吨铅33.5％52.3％76.5％77.3％77.8％砷42.0％63.0％78.0％79.5％79.8％锑8.5％15.2％35.7％23.5％22.2％
[0049]
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。技术特征：
1.一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：步骤s1：吹炼粗铜，通过连吹炉吹炼粗铜，将产出的粗铜通过溜槽添加至精炼炉；步骤s2：第一次进料，将步骤s1所产粗铜添加至总炉量的30％
?
31％，进行初次精炼；步骤s3：第二次进料，在步骤s1冶炼的基础上，精炼炉内继续添加连吹炉产出的粗铜，添加至总炉量的67％
?
79％，进行预氧化冶炼；步骤s4：第三次进料，炉内正式氧化冶炼，在步骤s2冶炼的基础上，精炼炉内继续添加连吹炉产出的粗铜至满炉料位，炉内正式氧化冶炼，根据含硫量调节燃烧枪瞬时流量；步骤s5：在步骤s3制备的基础上，采用两次造渣制进行扒渣；步骤s6：炉内还原冶炼，在步骤s5冶炼的基础上还原冶炼。2.根据权利要求1所述的一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法，其特征在于：所述步骤s2的工艺参数为：炉内燃烧枪天然气瞬时流量为150
??
180nm3/h，氧气流量为380
?
450nm3/h，炉内的温度为1110
?
1130
°
。3.根据权利要求1所述的一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法，其特征在于：所述步骤s3的工艺参数为：炉内燃烧枪天然气瞬时流量300—330nm3/h，氧气800
?
980nm3/h，氧化枪混合空气瞬时流量2300—2500nm3/h，并保持氧浓度为24％—26％进行冶炼。4.根据权利要求1所述的一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法，其特征在于：所述步骤s3炉内的粗铜含氧达到0.15％
?
0.2％，本炉次预氧化冶炼结束。5.根据权利要求1所述的一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法，其特征在于：所述步骤s4炉内的粗铜含氧达到0.5％
?
0.6％，本炉次正式氧化冶炼结束。6.根据权利要求步骤1所述的一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法，其特征在于：所述s6的工艺参数为，炉内燃烧枪天然气瞬时流量150
?
180nm3/h，氧气流量380
?
450nm3/h，炉内的温度1210℃
?
1230℃，炉内铜水含氧量达到0.03％
?
0.06％时，精炼炉的还原冶炼结束。7.根据权利要求1所述的一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法，其特征在于：所述两次造渣制为对氧化冶炼后的金属液进行两次脱杂处理；(1)氧化冶炼后的铜液的氧量控制在0.5％
?
0.6％之间时，开始一次扒渣；(2)扒渣结束后采用喷射法加氢氧化钠，带混氧继续氧化反应冶炼，直至氧化终点含氧量控制在0.7％
?
0.8％之间，且温度达到1180
±
3℃时，开始二次扒渣。8.根据权利要求6所述的一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法，其特征在于：所述喷射法为提前将粉末状氢氧化钠装入充装罐内，通过高压喷枪将氢氧化钠从精炼炉端墙加碱口，喷射到炉内铜水中，最终采用扒渣的工艺，将其脱除，且每单炉氢氧化钠加入量为总炉量的0.909％。
技术总结
本发明公开了一种火法精炼铜进一步脱除杂质的方法，通过将连吹炉吹炼出的粗铜，添加至精炼炉进行冶炼，精炼炉内通有一定流量的氧气和天然气，首先进行熔炼冶炼，添加量为总炉量的30％；第二步进行预氧化冶炼，精炼炉内继续添加连吹炉产出的粗铜，添加至总炉量的66.7％
技术研发人员：袁俊智 王新民 贺瑞萍 吴稳柱 蹇冬冬 孙殿强
受保护的技术使用者：包头华鼎铜业发展有限公司
技术研发日：2021.03.02
技术公布日：2021/6/29
声明：
“火法精炼铜进一步脱除杂质的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：包头华鼎铜业发展有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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