具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

本申请涉及对铜火法精炼工艺的改进，提出了一种基于二氧化碳的铜火法精炼工艺，通过氧气和二氧化碳的混合输入，一方面，输入的氧气流量可调，避免了铜液的过度氧化；另一方面，利用二氧化碳作为熔料搅拌和输送的工艺介质，由于二氧化碳在生产过程中不参与化学反应，不仅避免了铜液在还原过程中的边还原边氧化的问题，而且降低了氮氧化物的超标排放风险。

如图1所示，其中示出了一种用于混合氧气和二氧化碳并送入精炼炉12中的混气设备，其包括与精炼炉12相连通的混气罐1、安装于混气罐1上的氧气百分表2、两条连通于混气罐1上的分别用于通入氧气和二氧化碳的输气管路、沿着远离混气罐1的方向依次设于每条输气管路上的止回阀5、温度变送器6、压力变送器7、流量计8、流量调节阀9、电动开关阀10、减压阀11以及远程控制模块（图中未示出），输气管路包括上下排布的用于通入二氧化碳的第一管路3和用于通入氧气的第二管路4，在混气罐1上连接有风管（图中未示出），用于将混气罐1内的混合气体通入精炼炉12中。其中，远程控制模块为计算机系统，用于根据温度变送器6、压力变送器7、流量计8等元件上传的参数以及实时的生产状况控制氧气和二氧化碳的输入流量。减压阀11的设定参数为0.3~0.4MPa，避免通入气体压力过高而使铜液飞溅。

上述的基于二氧化碳的铜火法精炼工艺，包括如下步骤：

（1）利用移动叉车式加料机分批向精炼炉12中加入铜原料，加入铜原料的过程中持续将精炼炉12预热至1150℃，加料结束后将精炼炉12继续加热至1250℃以上，同时向铜原料中通入第一气体并不断搅拌，得到熔化的铜液，其中，第一气体为氧气和二氧化碳的混合气体，二氧化碳的输入流量为600~1200Nm³/h，氧气的输入流量占第一气体输入总流量的0~25%。

在本实施例中，在加料过程中先持续将精炼炉12预热至1150℃，能够极大的提高加热效率，保证在加料结束后能够快速升温至1250℃以上，保证铜原料的熔化速率；搅拌时，将风管插入铜液中并均匀搅拌，风管能够搅动铜液上层，风管输出的第一气体能够搅动铜液内部，两者配合，加快了热传递，进一步地加速铜原料的熔化。这里，在熔料过程中，二氧化碳的输入流量远大于氧气的输入流量，具体流量根据生产状况的不同而灵活选择，通过二氧化碳搅拌熔料，通过少量氧气使得铜原料能够在熔料的过程中少量氧化，提高后续的氧化效率。

（2）向铜液中加入溶剂，随后持续向铜液中通入第二气体进行氧化，氧化结束，静置、扒渣，其中，第二气体包括氧气和二氧化碳，二氧化碳的输入流量为600~800Nm³/h，氧气的输入流量占第二气体的输入总流量的10%~25%。

在本实施例中，溶剂为石英石，按每吨铜原料6kg的加入量混入铜液中参与氧化反应，使得铜液中的杂质能够在氧气的作用下与石英石反应形成氧化渣，随后将氧化渣扒出。这里，氧化时，将风管插入铜液内部，在氧化过程中，氧气的输入流量远大于二氧化碳的输入流量，具体流量根据生产状况的不同而灵活选择，通过氧气将铜液中的杂质氧化，而少量二氧化碳能够在氧化的过程中继续搅拌铜液，保证氧化效果。

实时检测铜液中的氧含量，当铜液中氧含量达到0.4~0.6%时，结束氧化。

（3）将还原剂混入第三气体中，随后通过外包耐火材料钢管混有还原剂的第三气体持续通入扒渣后的铜液中进行还原，还原结束后将所述铜液冶炼成型即得到所需的精铜。其中，第三气体为二氧化碳，其输入流量为300~600Nm³/h。

这里，还原剂可选择煤基还原剂和天然气，本例中选择煤基还原剂，按每吨铜原料14~16kg的加入量加入。通过二氧化碳作为输送载体输送还原剂，避免了铜液的边还原边氧化问题，使得生产炉时可降低1h，提高了生产效率；同时还原剂单耗可降低3kg，降低了生产成本。

实时检测铜液中的氧含量，当铜液中氧含量降至0.1~0.2%时，结束还原。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。