具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。“杂矿”即一次配料混合矿；“杂流矿”即二次配料混合矿；“流程返料”即中间流程物料。

火法冶炼过程中，稳定控制入炉物料成分，是保证生产稳定的前提条件。目前选矿后获得的不同矿区的铜精矿仍然含有较多杂质元素，而且杂质含量不断增加，铜精矿含铜品位不断下降，同时，不同矿区铜精矿的品质也参差不齐，从而导致生产的稳定性较差，使所得到的粗铜成分出现偏差，影响了粗铜的品质。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种组分复杂的铜精矿的冶炼方法，如图1所示，所述方法包括：

S10、将不同矿种的铜精矿原料进行复混，得到一次配料混合矿。

具体来说，所述不同矿种的铜精矿原料指的是来自不同矿区的，矿石组分不同的铜精矿原料，容易理解的是，不同矿区的铜精矿的铜含量品位是不同的，其中的杂质组分差异较大，比如有的水份含量较高，粒度较小，硫含量较高等。为了将不同矿种的原料进行统一加工处理，可以将其进行混合(即进行复混)，得到一次配料混合矿(混合矿)。

在本实施例中，将不同矿种的原料进行复混可以采用如下步骤进行：

S100、获取不同矿种的铜精矿原料的组分分析结果，根据所述分析结果进行冶金配料计算，得到一次配料单；

S110、根据所述一次配料单对所述不同矿种的铜精矿原料进行复混，得到一次配料混合矿。

在本实施例中，可以采用荧光分析法，对每个矿种的铜精矿原料进行荧光分析，得到每个矿种的组分分析结果，根据不同的荧光分析结果，结合入炉需求及杂质控制上限，利用配料计算模型计算出一次配料单。

示例性地，现场堆放了三种不同矿区的铜精矿，自产矿、高砷铜矿、高铅锌矿，分别取样对三种矿种的铜、铁、硫、硅、砷、铅、锌、锑、铋、镍、氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、水份进行荧光分析，结果如下：

自产矿Cu：21％、Fe：24％、S：32％、SiO₂：8％、As：0.15％、Pb：0.65％、Zn：0.90％、Bi：0.12％、MgO：0.07％、H₂O：8.51％；高砷矿铜Cu：12％、Fe：21％、S：13％、SiO₂：12％、As：1.6％、Pb：1.75％、Zn：2.50％、Bi：0.07％、MgO：0.89％、H₂O：8.5％；高铅锌矿铜Cu：22％、Fe：24％、S：32％、SiO₂：2.5％、As：0.25％、Pb：5％、Zn：9％、Bi：0.15％、MgO：0.55％、H₂O：9.31％。

根据上述荧光分析结果，利用配料计算模型，计算得到一次配料单，即要求一次配料混合矿成分，Cu：15-22％、Fe：10-25％、S：10-25％、SiO₂：5-25％、As：0.15-1.5％、Pb：0.5-2.5％、Zn：1-3.5％、Bi：0.1-0.30％、MgO：0.5-1.5％、H₂O：6-10％。

S20、按预设比例，向部分所述一次配料混合矿中掺入中间流程物料，得到二次配料混合矿。

具体来说，可以将所得到的一次配料混合矿分成两部分，向其中的一部分中掺入中间流程物料，另一部不做掺入。其中，所述的中间流程物料指的是呈现低硫、杂质元素砷、铅、锌、铋、钙高的特点的物料，该物料是在冶炼过程中生成的中间料。如果不加以利用，则会占用大量的生产场地。将该物料加入到一次配料混合矿中，可以使一次配料混合矿成分的稳定性得到提升。

在本实施例中，所述预设比例指的是所述一次配料与所述中间流程物料的质量比。所述质量比可以是4:1,5:1,6:1等等。

示例性地，按照4:1的比例，将中间流程物料与一次配料进行混配，得到二次配料混合矿，其中，含硫质量分数为12％-15％，含砷质量分数为0.5％-0.85％，含铅和锌质量分数为3.5％以下。铜：15-22％、铁：10-25％、硫：10-25％、二氧化硅：5-25％、砷：0.15-1.5％、铅：0.5-2.5％、锌：1.5-3.5％、铋：0.1-0.30％、氧化镁：0.5-1.5％、水：6-10％。

在本实施例中，通过二次混配(掺入中间流程物料)，可以对中间流程物料进行消耗，避免造成堆积，产生浪费。

S30、以所述二次配料混合矿为原料进行冶炼，得到冰铜，对所述冰铜中杂质元素的含量进行检测，当所述含量超过预设阈值时，将所述二次配料混合矿更换为一次配料混合矿。

具体来说，以二次配料混合矿(掺杂有中间流程物料)作为入炉原料进行冶炼，对后工段生成的冰铜取样分析，当其中的杂质含量超出预设的阈值时，停用二次配料混合矿，改用一次配料混合矿为入炉原料。通过更换入炉原料，以调节后工段中冰铜中的杂质含量。在保证生产工艺稳定的前提下，调节冰铜的成分，从而使得小矿种复杂原料得到持续消耗，中间物料得到均衡消耗，解决了目前复杂原料的有序消耗及后端产品质量的有效控制。容易理解的是，在本实施例中对冰铜中的杂质含量进行检测是多次进行的，比如说间隔取样三次，根据三次的检测结果与预设阈值进行比较，当三次的检测结果都超出了阈值，那么表示冰铜中的杂质超标了，停用二次配料混合矿，改用一次配料混合矿。

在本实施例中，所述冰铜中的杂质元素指的是金属铋，因为铋的含量高的话影响粗铜的性能，不利于后续精铜的冶炼。所述阈值可以为0.1％，即要将冰铜中的铋含量控制在0.1％以内。

在本实施例的一种实现方式中，所述步骤S30以后还包括步骤：

S40、对所述冰铜中杂质元素的含量进行检测，当所述含量低于预设阈值时，将所述一次配料混合矿更换为二次配料混合矿。

即当后工段的冰铜中的铋含量处于控制范围以内时，再将入炉原料切换为二次配料混合矿，以使得中间流程物料得到均衡消耗。

下面通过具体的实施例，对本发明所提供的一种组分复杂的铜精矿的冶炼方法做进一步的解释说明。

实施例1

2020年11月1日-11月15日，混合矿每天处理量为2880吨，其中“杂矿”与“杂流矿”每天处理量为300吨，主要按质量百分比含量对自产矿、高砷矿、高铅锌矿、高硅矿、高铋矿、中间流程物料6种物料进行混合配矿。

一种持续处理复杂铜精矿又不影响中间物料消耗的“杂矿”二分法，该方法包括以下步骤：

1)对不同矿点的铜精矿进行取样分析并分堆堆放：按自产矿Cu：20％、Fe：26％、S：30％、SiO2：7％、As：0.15％、Pb：0.55％、Zn：0.80％、Bi：0.02％、MgO：0.04％、H₂O：7.51％；高砷矿铜Cu：11％、Fe：20％、S：15％、SiO₂：15％、As：1.5％、Pb：1.55％、Zn：2.80％、Bi：0.09％、MgO：0.89％、H₂O：8.5％；；高铅锌矿铜Cu：22％、Fe：23％、S：31％、SiO₂：3％、As：0.23％、Pb：4％、Zn：8％、Bi：0.12％、MgO：0.54％、H₂O：9.31％；；高硅矿铜Cu：18％、Fe：19％、S：5％、SiO₂：35％、As：0.06％、Pb：0.89％、Zn：1.80％、Bi：0.08％、MgO：0.56％、H₂O：6.78％；；高铋矿铜Cu：20％、Fe：26％、S：28％、SiO₂：7％、As：0.15％、Pb：1.55％、Zn：1.80％、Bi：0.22％、MgO：0.98％、H2O：8％；；中间流程物料Cu：12％、Fe：11％、S：7％、SiO2：1％、As：3.15％、Pb：7％、Zn：11％、Bi：0.32％、MgO：0.1％、H₂O：10％，对6种精矿按成分进行分堆堆放，严禁混堆。

2)根据矿种检测出来的荧光分析结果，利用配料计算模型，得到一次配料单：根据原料荧光分析检测出来的结果进行冶金配料计算，要求混合精矿成分：Cu：15-22％、Fe：10-25％、S：10-25％、SiO₂：5-25％、As：0.15-1.5％、Pb：0.5-2.5％、Zn：1-3.5％、Bi：0.1-0.30％、MgO：0.5-1.5％、H₂O：6-10％，计算出最优配比；

3)根据一次配料单，将多堆矿种根据配料单比例进行翻配，得到成分均匀的一次配料混合矿，统称为“杂矿”：根据计算出的最优配比，自产矿100吨、高砷矿50吨、高铅锌矿50吨、高硅矿60吨、高铋矿40吨；装载机每斗精矿量按5吨/斗计算，自产矿20斗、高砷矿10斗、高铅锌矿10斗12斗、高硅矿12斗、高铋矿8斗，其最小配比为10:5:5:6:4.，所以最优循环顺序依次为自产矿10斗、高砷矿5斗、高铅锌矿5斗、高硅矿6斗、高铋矿4斗；

4)对“杂矿”进行二次分配，一种是不配入“流程返料”的“纯杂矿”，另一种是配入“流程返料”的“杂流矿”；“纯杂矿”的配比如步骤3)所示，根据计算出的最优配比，Cu：15-22％、Fe：10-25％、S：10-25％、SiO₂：5-25％、As：0.15-1.0％、Pb：0.5-2.0％、Zn：1-3.5％、Bi：0.1-0.20％、MgO：0.5-1.5％、H₂O：6-10％，按自产矿100吨、高砷矿50吨、高铅锌矿50吨、高硅矿60吨、高铋矿40吨；装载机每斗精矿量按5吨/斗计算，自产矿20斗、高砷矿10斗、高铅锌矿10斗12斗、高硅矿12斗、高铋矿8斗，其最小配比为10:5:5:6:4.，所以最优循环顺序依次为自产矿10斗、高砷矿5斗、高铅锌矿5斗、高硅矿6斗、高铋矿4斗；配入“流程返料”的“杂流矿”根据计算出的最优配比，“杂流矿”Cu：15-22％、Fe：10-25％、S：10-25％、SiO₂：5-25％、As：0.15-1.5％、Pb：0.5-2.5％、Zn：1.5-3.5％、Bi：0.15-0.30％、MgO：0.5-1.5％、H₂O：6-10％，按自产矿100吨、高砷矿50吨、高铅锌矿50吨、高硅矿60吨、高铋矿40吨；装载机每斗精矿量按5吨/斗计算，自产矿16斗、高砷矿10斗、高铅锌矿10斗12斗、高硅矿12斗、高铋矿6斗、中间流程物料6斗，其最小配比为8:5:6:6:3:3.，所以最优循环顺序依次为自产矿8斗、高砷矿5斗、高铅锌矿6斗、高硅矿6斗、高铋矿3斗、中间流程物料3斗。

5)后端“冰铜”杂质元素出现连续超标时，“杂流矿”停止加入，使用相同比例的“杂矿”代替使用，实现解决了后端“冰铜”杂质元素的超标问题以及使复杂原料、中间物料得到持续性消耗。11月1日-11月3日，电炉冰铜取样含铋连续四个超标，将配入的12％的“杂流矿”暂停配入使用，使用同比例的“纯杂矿”配入使用，11月4日，电炉冰铜样含铋降低至0.10％，在可控范围内，杂矿得到持续消耗，未形成呆滞库存。

实施例2

2020年12月1日-12月15日，混合矿每天处理量为2880吨，其中“杂矿”与“杂流矿”每天处理量为300吨，主要按质量百分比含量对自产矿、高砷矿、高铅锌矿、高硅矿、高铋矿、中间流程物料6种物料进行混合配矿。

一种持续处理复杂铜精矿又不影响中间物料消耗的“杂矿”二分法，该方法包括以下步骤：

1)对不同矿点的铜精矿进行取样分析并分堆堆放：按自产矿Cu：20％、Fe：26％、S：30％、SiO₂：7％、As：0.15％、Pb：0.55％、Zn：0.80％、Bi：0.02％、MgO：0.04％、H₂O：7.51％；高砷矿铜Cu：11％、Fe：20％、S：15％、SiO₂：15％、As：1.5％、Pb：1.55％、Zn：2.80％、Bi：0.09％、MgO：0.89％、H2O：8.5％；；高铅锌矿铜Cu：22％、Fe：23％、S：31％、SiO₂：3％、As：0.23％、Pb：4％、Zn：8％、Bi：0.12％、MgO：0.54％、H₂O：9.31％；；高硅矿铜Cu：18％、Fe：19％、S：5％、SiO₂：35％、As：0.06％、Pb：0.89％、Zn：1.80％、Bi：0.08％、MgO：0.56％、H₂O：6.78％；；高铋矿铜Cu：20％、Fe：26％、S：28％、SiO2：7％、As：0.15％、Pb：1.55％、Zn：1.80％、Bi：0.22％、MgO：0.98％、H₂O：8％；；中间流程物料Cu：12％、Fe：11％、S：7％、SiO₂：1％、As：3.15％、Pb：7％、Zn：11％、Bi：0.32％、MgO：0.1％、H₂O：10％，对6种精矿按成分进行分堆堆放，严禁混堆。

2)根据矿种检测出来的荧光分析结果，利用配料计算模型，得到一次配料单：根据原料荧光分析检测出来的结果进行冶金配料计算，要求混合精矿成分：Cu：15-22％、Fe：10-25％、S：10-25％、SiO₂：5-25％、As：0.15-1.5％、Pb：0.5-2.5％、Zn：1-3.5％、Bi：0.1-0.30％、MgO：0.5-1.5％、H₂O：6-10％，计算出最优配比；

3)根据一次配料单，将多堆矿种根据配料单比例进行翻配，得到成分均匀的一次配料混合矿，统称为“杂矿”：根据计算出的最优配比，自产矿100吨、高砷矿50吨、高铅锌矿50吨、高硅矿60吨、高铋矿40吨；装载机每斗精矿量按5吨/斗计算，自产矿20斗、高砷矿10斗、高铅锌矿10斗12斗、高硅矿12斗、高铋矿8斗，其最小配比为10:5:5:6:4.，所以最优循环顺序依次为自产矿10斗、高砷矿5斗、高铅锌矿5斗、高硅矿6斗、高铋矿4斗；

4)对“杂矿”进行二次分配，一种是不配入“流程返料”的“纯杂矿”，另一种是配入“流程返料”的“杂流矿”；“纯杂矿”的配比如步骤3)所示，根据计算出的最优配比，Cu：15-22％、Fe：10-25％、S：10-25％、SiO₂：5-25％、As：0.15-1.0％、Pb：0.5-2.0％、Zn：1-3.5％、Bi：0.1-0.20％、MgO：0.5-1.5％、H₂O：6-10％，按自产矿100吨、高砷矿50吨、高铅锌矿50吨、高硅矿60吨、高铋矿40吨；装载机每斗精矿量按5吨/斗计算，自产矿20斗、高砷矿10斗、高铅锌矿10斗12斗、高硅矿12斗、高铋矿8斗，其最小配比为10:5:5:6:4.，所以最优循环顺序依次为自产矿10斗、高砷矿5斗、高铅锌矿5斗、高硅矿6斗、高铋矿4斗；配入“流程返料”的“杂流矿”根据计算出的最优配比，“杂流矿”Cu：15-22％、Fe：10-25％、S：10-25％、SiO₂：5-25％、As：0.15-1.5％、Pb：0.5-2.5％、Zn：1.5-3.5％、Bi：0.15-0.30％、MgO：0.5-1.5％、H₂O：6-10％，按自产矿100吨、高砷矿50吨、高铅锌矿50吨、高硅矿60吨、高铋矿40吨；装载机每斗精矿量按5吨/斗计算，自产矿16斗、高砷矿10斗、高铅锌矿10斗12斗、高硅矿12斗、高铋矿6斗、中间流程物料6斗，其最小配比为8:5:6:6:3:3.，所以最优循环顺序依次为自产矿8斗、高砷矿5斗、高铅锌矿6斗、高硅矿6斗、高铋矿3斗、中间流程物料3斗。

5)后端“冰铜”杂质元素出现连续超标时，“杂流矿”停止加入，使用相同比例的“杂矿”代替使用，实现解决了后端“冰铜”杂质元素的超标问题以及使复杂原料、中间物料得到持续性消耗。12月5日-12月8日，电炉冰铜取样含铋均小于0.1％，将配入的10％的“纯杂矿”暂停配入使用，使用同比例的“杂流矿”配入使用，12月9日-12月15日，电炉冰铜样含铋均未超标，在可控范围内，“流程返料、杂矿”均得到有序消耗。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。