CN111778407A - 一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，涉及一种镍铜冶炼渣回收有价金属的综合处理方法。其特征在于采用直流电弧炉处理卡尔多炉炉渣；其过程是将卡尔多炉吹炼含硫粗铜产生的炉渣，在直流电弧炉中进行还原熔炼；得到液态铜镍合金和尾渣。本发明的处理方法，采用直流电弧炉工艺,通过加入还原剂和钙质熔剂进行还原熔炼，在获得铜镍合金的同时，降低生产成本，减少环境污染，提高生产效率。熔炼成高品位铜镍合金，雾化后的铜镍合金进湿法处理，或者铜镍合金除杂后作为中间物料生产白铜产品，对工艺过程控制带来较大优化，有效提升了系统的运行技术经济指标。
Description
技术领域
一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，涉及一种镍铜冶炼渣回收有价金属的综合处理方法。
背景技术
目前，在铜镍生产中采用卡尔多炉处理含硫粗铜时，其卡尔多炉吹炼的目的是氧化除去含硫粗铜中的镍、铁和硫以及部分其它杂质。
卡尔多炉吹炼是周期性作业，每个周期又分为两个阶段，即造渣期和造铜期。全周期都是通过氧枪喷嘴向熔体中喷入高压工业氧去完成的。由于喷入气流的强烈搅拌和炉体本身的匀速旋转，使熔体翻腾，达到气—固—液三相的充分接触，完成镍、铁和硫等杂质的氧化，并与加入的石英熔剂造渣，同时放出大量的热，维持正常的冶炼温度，而铜在冰铜中逐渐被富集。冰铜和炉渣由于比重不同及相互溶解度有限，炉子停氧和停止旋转时分成两层，炉渣定期排除。而造铜期是在不加熔剂的情况下继续吹炼，使部分硫化亚铜氧化成氧化亚铜，氧化亚铜与未氧化的硫化亚铜发生交互反应而得到金属铜。产出的炉渣是一种铜高镍低的、已经脱硫的高品位氧化渣，其中Ni+Cu品位达到35.0～60.0％左右，并含有一定量的金、银等贵金属，长期累积堆放，不仅占用大量土地，还影响周围生态环境，造成经济资源严重浪费。
根据原料条件和冶炼工艺的不同，目前卡尔多炉炉渣是少量的加入转炉和顶吹炉进行处理，存在对正常生产系统扰动大，镍、铜等金属损失较多的弊端,生产工艺较难控制。
发明内容
本发明的目的就是会对上述已有技术存在的不足，提供一种可回收获得铜镍合金，生产成本低，能有效减少环境污染，提高生产效率的卡尔多炉炉渣的处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于采用直流电弧炉处理卡尔多炉炉渣；其过程是将卡尔多炉吹炼含硫粗铜产生的炉渣，在直流电弧炉中进行还原熔炼；得到液态铜镍合金和尾渣。
本发明的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于采用直流电弧炉中进行还原熔炼时，是将卡尔多炉炉渣、还原剂和钙质熔剂混合均匀后，加入直流电弧炉进行熔炼。
本发明的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于所述的卡尔多炉吹炼含硫粗铜产生的炉渣中，按质量百分比含Ni+Cu为35.0％～60.0％。
本发明的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于所述的还原剂为选自块状或粉状褐煤、无烟煤、烟煤、焦炭之中的一种，重量百分比为卡尔多炉炉渣的8.0％～20.0％。
本发明的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于所述的钙质熔剂为块状或粉状石灰石、石灰之中的一种，重量百分比为卡尔多炉炉渣的10.0％～25.0％。
本发明的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于所述的熔炼过程是在卡尔多炉炉渣、还原剂和钙质熔剂加热形成熔池后，在1450～1600℃还原熔炼0.5～1.0h。
本发明的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于其产出的铜镍合金雾化后进镍精炼系统湿法处理回收有价金属，或进一步精炼除杂后作为中间物料生产白铜合金。
本发明的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，采用直流电弧炉工艺,通过加入还原剂和钙质熔剂进行还原熔炼，在获得铜镍合金的同时，降低生产成本，减少环境污染，提高生产效率。用直流电弧炉对卡尔多炉炉渣熔融还原，一步熔炼成高品位铜镍合金，雾化后的铜镍合金进湿法处理，或者铜镍合金除杂后作为中间物料生产白铜产品。这种处理方法对工艺过程控制带来较大优化，有效提升了系统的运行技术经济指标。目前，利用直流电弧炉还原工艺处理卡尔多炉炉渣的方法在国内外尚无实例。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，具体工艺步骤包括：
1、将颗粒状的卡尔多炉炉渣、还原剂和钙质熔剂混合均匀后通过加料口加入直流电弧炉，并加热升温至1450～1600℃，形成熔融渣池。
2、将高温的热态卡尔多炉炉渣通过溜槽加入直流电弧炉，还原剂和钙质熔剂通过加料口加入直流电弧炉，加热升温至1450～1600℃，形成熔融渣池。
3、将熔融渣池在1450～1600℃还原熔炼0.5～1.0h，保温的同时可以通过加料口补充加入少量还原剂和钙质熔剂。
4、保温结束后，还原产物按比重不同自动分层，分别排放液态金属和尾渣，液态金属为铜镍合金。
产出的铜镍合金可以雾化后进镍精炼系统湿法处理回收有价金属，或进一步精炼除杂后作为中间物料生产白铜合金。
所述的选用的卡尔多炉炉渣按质量百分比含Ni+Cu为35.0～60.0％。
上述方法中选用的还原剂为块状或粉状褐煤、无烟煤、烟煤、焦炭之中的一种，重量百分比为卡尔多炉炉渣的8.0～20.0％。
上述方法中选用的钙质熔剂为块状或粉状石灰石、石灰之中的一种，重量百分比为卡尔多炉炉渣的10.0～25.0％。
上述方法中熔融炉渣还原保温的温度为1450～1600℃。
上述方法中熔融渣池的还原保温时间为0.5～1.0h。
上述方法中卡尔多炉炉渣中Ni的回收率≥98.5％。
上述方法中卡尔多炉炉渣中Cu的回收率≥98.5％。
实施例1
1、将粒度小于5mm的冷态卡尔多炉炉渣、还原剂和钙质熔剂混合均匀后通过加料口加入直流电弧炉，并加热升温至1500℃，形成熔融渣池。
2、卡尔多炉炉渣Ni+Cu品位为48.0％，还原剂粒煤的加入量为10％，熔剂石灰石的加入量为17％。
3、将熔融渣池在1500℃还原熔炼50min。
4、保温时间结束后，分别排放液态金属和尾渣，得到铜镍合金。
5、产出的铜镍合金Ni+Cu品位为94.5％，Ni的回收率为99.0％，Cu的回收率为98.5％。
实施例2
1、将粒度小于5mm的冷态卡尔多炉炉渣、还原剂和钙质熔剂混合均匀后通过加料口加入直流电弧炉，并加热升温至1500℃，形成熔融渣池。
2、卡尔多炉炉渣Ni+Cu品位为48.0％，还原剂粒煤的加入量为14％，熔剂石灰石的加入量为25％。
3、将熔融渣池在1500℃还原熔炼50min。
4、保温时间结束后，分别排放液态金属和尾渣，得到铜镍合金。
5、产出的铜镍合金Ni+Cu品位为95.8％，Ni的回收率为98.6％，Cu的回收率为99.2％。
实施例3
1、将粒度小于5mm的冷态卡尔多炉炉渣、还原剂和钙质熔剂混合均匀后通过加料口加入直流电弧炉，并加热升温至1500℃，形成熔融渣池。
2、卡尔多炉炉渣Ni+Cu品位为48.0％，还原剂粒煤的加入量为18％，熔剂石灰石的加入量为30％。
3、将熔融渣池在1500℃还原熔炼50min。
4、保温时间结束后，分别排放液态金属和尾渣，得到铜镍合金。
5、产出的铜镍合金Ni+Cu品位为96.1％，Ni的回收率为99.2％，Cu的回收率为98.5％。
Claims (7)
1.一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于采用直流电弧炉处理卡尔多炉炉渣；其过程是将卡尔多炉吹炼含硫粗铜产生的炉渣，在直流电弧炉中进行还原熔炼；得到液态铜镍合金和尾渣。
2.根据权利要求1所述的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于采用直流电弧炉中进行还原熔炼时，是将卡尔多炉炉渣、还原剂和钙质熔剂混合均匀后，加入直流电弧炉进行熔炼。
3.根据权利要求1所述的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于所述的卡尔多炉吹炼含硫粗铜产生的炉渣中，按质量百分比含Ni+Cu为35.0％～60.0％。
4.根据权利要求1所述的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于所述的还原剂为选自块状或粉状褐煤、无烟煤、烟煤、焦炭之中的一种，重量百分比为卡尔多炉炉渣的8.0％～20.0％。
5.根据权利要求1所述的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于所述的钙质熔剂为块状或粉状石灰石、石灰之中的一种，重量百分比为卡尔多炉炉渣的10.0％～25.0％。
6.根据权利要求1所述的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于所述的熔炼过程是在卡尔多炉炉渣、还原剂和钙质熔剂加热形成熔池后，在1450～1600℃还原熔炼0.5～1.0h。
7.根据权利要求1所述的一种卡尔多炉吹炼含硫粗铜炉渣的处理方法，其特征在于其产出的铜镍合金雾化后进镍精炼系统湿法处理回收有价金属，或进一步精炼除杂后作为中间物料生产白铜合金。
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