阅读说明：本技术 一种从阳极炉中高效深度去除粗铜中砷锑的方法 (Method for efficiently and deeply removing arsenic and antimony in crude copper from anode furnace ) 是由 曲胜利 刘元辉 李佳友 于守贵 张善辉 栾会光 侯绍彬 刘永道 王斐 于 2021-01-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种从阳极炉中高效深度去除粗铜中砷锑的方法,所述工艺步骤为：a将铅冰铜和铜杂矿配料后投入侧吹炉还原熔炼产出冰铜；b冰铜投入转炉精炼产出粗铜；c粗铜投入阳极炉通过采用碱性熔剂利用氮气喷吹技术喷入熔池中实现高效深度的去除粗铜中砷、锑,产得铜阳极板；d铜阳极板通过电解工艺流程产得电解铜产品。本发明通过在阳极炉内采用纯碱与石灰配比的碱性熔剂在氮气的喷吹下直接将配好的碱性熔剂喷入熔池内,有效解决了直接加入熔池液面辅料利用率低问题,且能够达到快速、高效去除粗铜中砷、锑的目的,解决了传统工艺生产周期长、指标控制不稳定,严重影响流程生产能力等问题。(The invention provides a method for efficiently and deeply removing arsenic and antimony in blister copper from an anode furnace, which comprises the following process steps: a, adding lead copper matte and copper miscellaneous ore into a side-blown converter for reduction smelting to produce copper matte; b, putting the matte into a converter for refining to produce crude copper; c, putting the raw copper into an anode furnace, and spraying alkaline flux into a molten pool by using a nitrogen injection technology to realize efficient and deep removal of arsenic and antimony in the raw copper to produce a copper anode plate; d, producing the electrolytic copper product by the copper anode plate through an electrolysis process flow. The invention adopts the alkaline flux which is prepared by the mixture of the soda ash and the lime in the anode furnace to directly spray the prepared alkaline flux into the molten pool under the injection of the nitrogen, thereby effectively solving the problem of low utilization rate of auxiliary materials which are directly added into the liquid level of the molten pool, achieving the aim of quickly and efficiently removing arsenic and antimony in the blister copper, and solving the problems of long production period, unstable index control, serious influence on the flow production capacity and the like of the traditional process.)

一种从阳极炉中高效深度去除粗铜中砷锑的方法

技术领域

本发明属于火法冶金工艺技术领域，具体地说涉及一种从阳极炉中高效深度去除粗铜中砷锑的方法。

背景技术

铅冰铜是电解铅生产过程中的中间产物，主要以富集的铜元素为主，也是回收生产电解铜的一种原料。其中，由于铅冰铜中含有一定量砷、锑元素，需在侧吹炉、底吹炉或转炉内进行去除，当砷、锑元素均达到0.05%时视为除杂终点，可进行放渣、浇铸铜阳极板板供电解工序生产电解铜产品，因此，对砷、锑元素的去除效率、指标控制情况是制约生产能力的一大因素，目前国内现有操作大多数是在转炉工序加入纯碱或石灰对粗铜中砷、锑进行去除，少部分企业在阳极炉中加入纯碱或石灰进行去除砷、锑，其加入方式均为直接加入熔液表面，未能与粗铜合金中砷、锑充分接触、反应，直接熔化后因比重小于粗铜，浮在粗铜熔池表面，存在辅料利用率低、与粗铜合金反应不充分等问题，同时，利用一种辅料（纯碱或石灰）存在除砷、锑效果不理想、效率低、周期长等问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题而提供了一种从阳极炉中高效深度去除粗铜中砷锑的方法，有效解决了直接加入熔池液面辅料利用率低的问题，能够达到快速、高效去除粗铜中砷、锑的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：一种从阳极炉中高效深度去除粗铜中砷锑的方法，包括以下步骤：

a、铅冰铜和铜杂矿配料后进入侧吹炉进行还原熔炼，产出冰铜；

b、冰铜投入转炉进行精炼，加入石英石进行除铅，铅以硅酸铅的形式进入渣中，实现与铜分离，当粗铜中铜含量达到96.5%、砷≤0.1%、锑≤0.1%、铅≤0.15%时进行出炉，所产粗铜进入阳极炉进行精炼；

c、粗铜投入阳极炉，温度1150℃（1100-1200℃），加入石英砂后氧化除铅，石英砂加入量与含铅量为0.15%的粗铜质量比为（2-3）：1，氧化30分钟后，开始取样测铅含量，当铅含量≤0.09并且样品表面无充硫现象时，将阳极炉内炉渣放干净，除铅完成；

除铅完成后采用碱性熔剂对粗铜中残留的砷、锑元素进行去除，所述碱性熔剂包括纯碱和石灰，纯碱与石灰比例为3:1，温度保持在1150-1180℃，在压力为0.4Mpa的氮气喷吹下直接将配好的碱性熔剂（纯碱与石灰配比为3：1）喷入熔池内，再进一步氧化至终点，取样自测，当砷、锑含量均小于0.05%时即可放渣，之后进入还原作业后产出铜阳极板；

d、铜阳极板通过电解工艺产出电解铜产品。

本发明利用氮气控制压力0.4MPa能够实现将配制好的碱性熔剂直接打入粗铜熔池内，实现了碱性熔剂与粗铜中砷、锑充分接触、反应，解决了直接加在粗铜熔池上面表面存在未能实现与粗铜中砷、锑充分接触反应直接熔化后因碱性熔剂比重小于粗铜，直接漂浮在熔池表面不能有效对粗铜中砷、锑进行去除。因此，本发明与传统工艺相比，存在能够快速、高效的去除粗铜中砷、锑元素。

本发明的有益效果是：

本发明通过在阳极炉内采用纯碱与石灰配比的碱性熔剂在氮气的喷吹下直接将配好的碱性熔剂喷入熔池内，有效解决了直接加入熔池液面辅料利用率低问题，且能够达到快速、高效去除粗铜中砷、锑的目的，解决了传统工艺生产周期长、指标控制不稳定，严重影响流程生产能力等问题。工艺简单易控，运行成本低，产生的效益高。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面详细说明一种从阳极炉中去除粗铜中砷锑的方法：

实施例1：

采取如下工艺步骤：

a、铅冰铜和铜杂矿配料后进入侧吹炉进行还原熔炼，产出冰铜；

b、冰铜投入转炉进行精炼，加入石英石进行除铅，铅以硅酸铅的形式进入渣中，实现与铜分离，当粗铜中铜含量达到96.5%、砷≤0.1%、锑≤0.1%、铅≤0.15%时进行出炉，所产粗铜进入阳极炉进行精炼；

c、粗铜投入阳极炉180吨，温度1150℃，加入石英砂后氧化除铅，铅含量在0.15%时加入500㎏石英石，氧化风量单侧氧化管风量为500Nm³/h，两侧同时氧化，氧化30分钟后开始取样采用光谱仪自测铅当含量≤0.09并且样品表面无充硫现象时将阳极炉内炉渣放干净，除铅完成后采用碱性熔剂（纯碱与石灰比例为3:1）对粗铜中残留的砷、锑元素进行去除，温度保持在1150℃并且整个除杂过程温度要保持一个上升趋势利用氮气（压力0.4Mpa，）将碱性熔剂9.3吨打入熔体中，然后再进一步氧化至终点，（含量在As0.8、Sb0.4时纯碱和石灰分别加入量为7吨、2.3吨）取样光谱仪自测当砷、锑含量均小于0.05%时即可放渣，对粗铜中砷、锑进行去除所需时间为8-12h，之后进入还原作业后产出铜阳极板。

实验数据：

1、粗铜成分表 %

名称	As	Sb
			粗铜	0.8	0.4

2、利用碱性熔剂喷吹脱除砷、锑8h取样化验数据表 %

名称	As	Sb
			粗铜	0.033	0.042

对比例2：

现有工艺采用如下步骤：

a、铅冰铜和铜杂矿配料后进入侧吹炉进行还原熔炼，产出冰铜；

b、冰铜投入转炉进行精炼，加入石英石进行除铅，铅以硅酸铅的形式进入渣中，实现与铜分离，当粗铜中铜含量达到96.5%时，开始加入纯碱对粗铜中砷、锑进行去除，其具体操作方式为行车吊装、通过溜槽加入转炉内，待纯碱熔化成液态且不再反应后通过旋转转炉将碱液倒出，然后再加入纯碱，重复以上操作，直至粗铜中砷、锑含量分别小于0.05%以下，除砷、锑用时为18-24h，再进入阳极炉进行精炼；

c、粗铜投入阳极炉180吨，温度1150℃，加入石英砂后氧化除铅，铅含量在0.15%时加入500㎏石英石，氧化风量单侧氧化管风量为500Nm³/h，两侧同时氧化，氧化30分钟后开始取样采用光谱仪自测铅当含量≤0.09并且样品表面无充硫现象时将阳极炉内炉渣放干净之后进入还原作业后产出铜阳极板。

实验数据：

1、粗铜成分表 %

名称	As	Sb
			粗铜	0.65	0.38

2、在转炉内加入纯碱脱除砷、锑19h取样化验数据表 %

名称	As	Sb
			粗铜	0.048	0.039

通过以上两组案例对比可得出，选用自制碱性熔剂采用喷吹技术在阳极炉中对粗铜中砷、锑进行去除与现有传统工艺在转炉内加入纯碱进行去除存在除杂周期短、生产效率高、指标控制更稳定等优点。