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  反射炉熔炼金属回收率怎样?

  反射炉熔炼金属回收率主要决定于渣率和渣含铜、随炉气带出烟尘成分和数量、原料中金属含量及冰铜品位等。一般进入冰铜铜约97%左右。铜损失中,渣含铜占1.7%,烟尘占1%,管理损失占0.3%,渣、铜比例约为1.4.由此可看出,铜主要损失于炉渣中,渣含铜损失约占熔炼损失60%,而反射炉渣又是废弃产物。因此,有必要采取措施将渣含铜降低到最低限度,可从以下几方面考虑1.选择合理渣型;

  2.炉渣充分过热,使冰铜、炉渣良好分离;

  3.严格控制冰铜面,减少随渣损失;

  4.稳定冰铜品位;

  5.稳定各项技术条件,使炉况处于正规操作;

  6.有条件时,将转炉渣单独贫化;

  7.加强备料。

  杂铜反射炉精炼原理实质上与矿铜火法精炼原理相同,不过,由于次粗铜杂质含量高(有时高达4%),所以在操作上有其独特特点,杂铜反射炉中处理时,整个精炼过程包括熔化、氧化、还原、除渣、浇铸等作业。整个作业核心氧化和还原。下面主要阐述氧化和还原。

  主要杂质氧化精炼过程中行为简述如下:

  铁。铁对氧亲合力远远大于铜对氧亲合力,所以铁很容易氧化,并造渣脱除。铁氧化反应按下式进行:

  Cu2O+Fe=2Cu+FeO

  按热力学估算,精炼过程中铁可除到十万分之一。

  镍。镍难于除去杂质,镍和铜能生成一系列固溶体,尽管镍熔化期和氧化期均受到氧化,但既缓慢又不完全,并且在氧化期所生成NiO分布于铜液和炉渣之间。溶于渣中NiO可生成不溶于铜液而溶于渣相中NiO·Fe2O3,这部分镍可脱除,热力学计算表明,当铜液中含镍16%时,镍可除到0.25%。

  当铜液中既含镍又含砷和锑时,镍脱除更为难。因为溶于铜液中NiO能与Cu、As或Sb形成溶于铜液镍云母(6Cu2O·8NiO·2As2O3或6Cu2O·8NiO·2Sb2O3)。为了脱镍,这时只有加碱性熔剂,使镍云母分解。

  锌。锌与铜液态时完全互溶,锌沸点为906℃,精炼时,大部分锌熔化阶段即以金属形态挥发,而后被炉气中氧氧化成ZnO随炉气排出,并在收尘系统中收集下来,其余锌氧化初期被氧化成ZnO,并形成硅酸锌(2ZnO·SiO2)和铁酸锌(ZnO·Fe2O3)进入炉渣。当精炼含锌高杂铜料(黄杂铜等)时为加速锌挥发,熔化期和氧化期均提高炉温(一般保持在1300~1350℃),并在熔体表面上覆盖一层木炭或不含硫焦碳颗粒,使氧化锌还原成金属锌而挥发,以免生成氧化锌结壳妨碍蒸锌过程进行。

  铅。固态铅不溶于铜,液态时溶解得也很少,但在氧化期,当铅氧化成氧化铅后,因其密度(9.2)比铜密度(8.9)高,故沉于炉底,所以如果是酸性炉底,则PbO将与筑炉材料中SiO2作用,生成密度小硅酸铅(XPbO·YSiO)。从而上浮到熔池表面而被除去。如果炉底为碱性耐火材料,则铅脱除很困难,这时必须向熔体中吹入石英熔剂,增大风量并保持较高炉温(约1250℃),使PbO和SiO2作用,产出硅酸铅。用石英造渣除铅方法耗时长,铜入渣损失大,为了改进除铅效果,克服该法缺点,可改加磷铜,使铅以磷酸盐形态除去。也可以氧化硼作熔剂,使铅呈硼酸铅形态脱去。

  锡。处理青铜料时,料中含锡高,锡与铜液态时互溶,反射炉中锡氧化生成氧化亚锡(SnO)和二氧化锡(SnO2),SnO呈弱碱性,能与SiO2造渣,还能部分挥发。SnO2呈弱酸性,且溶于铜液中,这时需加入碱性溶剂(苏打或石灰石)使其造渣,生成不熔于铜液锡酸钠(Na2O·SnO2)或锡酸钙(CaO·SnO2)。实践证明,加入由30%氧化钙和70%碳酸钠组成混合熔剂,可使铜中含锡量从0.029%降到0.002%。使用Fe2O3与和SiO2各占50%混合熔剂亦能使锡含量很快下降至0.005%,并可除去部分铅。

  砷。从As?Cu相图可知,砷与铜液态时互溶,氧化时,砷能氧化成易挥发As2O3,从而随炉气排走,但也有少量砷氧化成As2O5,并生成砷酸铜(Cu2O·XAs2O5),溶于铜液中,当铜液中有镍存在时,砷还能与铜、镍一起生成镍云母,这都给脱砷增加了困难。

  锑。锑与铜液态时无限互溶,而且铜与锑还能生成Cu3Sb和Cu3Sb2。与砷一样,氧化时锑也生成易挥发Sb2O3,还可生成溶于铜液Cu2O·Sb2O3和Cu2O·Sb2O5。所以当处理含As和Sb高杂铜时,氧化和还原过程需反复进行数次,使不挥发As2O5和Sb2O5还原为易挥发As2O3和Sb2O3,未挥发As和Sb,加碱性熔剂处理。

 

  金和银。金和银完全富集阳极铜中,电解精炼时进入阳极泥,进一步处理阳极泥得以回收。