發(fā)布時間：2020-05-29 13:04

【摘要】：隨著我國銅產(chǎn)量的逐步增長,高品位銅礦日益枯竭,銅礦的可開采品位已降至0.2%以下,而銅渣作為銅冶煉工業(yè)的副產(chǎn)品,渣含銅卻高達0.7-2.3%,且大部分做棄渣處理,既浪費資源又污染環(huán)境。銅渣火法貧化技術(shù)因其爐內(nèi)產(chǎn)生廢氣少、熔體溫度控制優(yōu)良等優(yōu)點現(xiàn)已成為最常用的貧化方法之一,為獲得更好的貧化效果,本文以云南某銅冶煉公司出產(chǎn)的轉(zhuǎn)爐銅渣為原料,硼酸鈣為改性劑,開展硼酸鈣添加劑改性銅渣及降低渣含銅研究,旨在探究硼酸鈣對銅渣體系的影響,改善渣型,提升銅渣火法貧化效果。首先,對銅渣進行工藝礦物學(xué)研究,研究表明:銅在渣中主要以粗銅形式存在,渣含銅量4.49%;鐵在渣中主要以磁鐵礦和鐵橄欖石的形式賦存,渣含鐵量44.91wt.%,磁鐵礦含量34.1wt.%。其次,開展硼酸鈣添加劑改性銅渣及降低渣含銅實驗,結(jié)果表明:隨著渣中硼酸鈣加入量增大,渣中復(fù)雜的硅酸鹽結(jié)構(gòu)趨于簡化,熔渣粘度減小,液相線溫度降低,流動性增強。硼酸鈣能有效促進銅在渣中的聚集沉降,在1250℃,不加入還原劑的條件下,當(dāng)硼酸鈣加入量由0增至6wt.%,銅在渣中的沉降效果可提升約60%;當(dāng)以地溝油為還原劑,硼酸鈣為改性劑時,隨著硼酸鈣加入量由0增至6wt.%,渣含銅量可由1.47 wt.%降至0.89 wt.%。硼酸鈣不會對地溝油與渣中磁性鐵的還原反應(yīng)產(chǎn)生明顯影響,隨著渣中硼酸鈣含量增大,渣中磁性鐵含量幾乎保持不變。為進一步研究硼酸鈣對銅渣的影響機理,探究了硼酸鈣的分解產(chǎn)物氧化硼對銅渣體系的影響,結(jié)果表明:隨著渣中氧化硼加入量增大,銅渣粘度減小,粘流活化能降低,渣中鐵橄欖石相的微觀形貌由枝晶狀向顆粒狀轉(zhuǎn)變,XRD圖譜中鐵橄欖石相衍射峰減弱。氧化硼能與渣中的CaO、MgO結(jié)合形成CaB_2O_4、CaB_4O_7、MgB_4O_7等低熔點共晶,降低銅渣液相線溫度。
【圖文】：

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文21.2銅冶煉方法1.2.1火法煉銅技術(shù)火法煉銅技術(shù)因其稀貴金屬回收效果好、產(chǎn)能大、高溫下反應(yīng)速度快等優(yōu)點得以廣泛應(yīng)用，是目前最常用的銅冶煉方法[12,13]。冶煉原料主要為經(jīng)選礦處理后的硫化銅礦、返料和廢雜銅。造锍（冰銅）熔煉、冰銅吹煉、粗銅精煉以及電解精煉是火法煉銅的主要工序[14]，具體流程如圖1.1所示。圖1.1銅火法冶煉流程Fig.1.1Copperpyrometallurgicalprocess(1)銅精礦的造锍熔煉銅精礦的造硫熔煉是火法煉銅的第一步，也是最重要的一步[14]。銅锍（冰銅）是一種由硫化亞鐵（FeS）和硫化亞銅（Cu2S）組成的混合體，造锍的目的就是除去原料中的部分鐵，使銅富集于冰銅�？傮w上可簡要的分為傳統(tǒng)熔煉技術(shù)和富氧強化熔煉技術(shù)[15,16]。傳統(tǒng)熔煉技術(shù)中常見的冶煉方法有電爐熔煉、鼓風(fēng)爐熔煉以及反射爐熔煉[17]，隨著銅冶煉技術(shù)的發(fā)展和人們環(huán)保意識的增強，傳統(tǒng)煉銅技術(shù)的缺陷也漸漸凸顯出來，，例如：自動化程度低，很多工作仍然需要人工完成，工作條件艱苦；冶煉

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.2冰銅吹煉作業(yè)流程圖Fig.1.2Matteconvertingprocess(3)粗銅精煉該項階段也可以稱為火法煉銅工藝的最后一步，雖然銅硫吹煉過程已可以產(chǎn)出銅品位大于98.5%的粗銅，但砷、銻等雜質(zhì)元素仍會在粗銅中有所富集[27]，含量范圍一般在0.7%-2%。而對于現(xiàn)代銅冶煉企業(yè)，電解過程要求陽極銅的品位在99～99.5%（或以上），對那些嚴重影響精煉銅性能的雜質(zhì)元素（As、Bi、Sb）要求還會更加為嚴格，故需進行火法精煉除雜，該階段的目的就是以高溫蒸發(fā)、氧化的方式除掉由爐料帶入的微量金屬雜質(zhì)。部分銅冶煉企業(yè)的粗銅成分如表1.1所示[28,29,30]，精煉作業(yè)主要流程如圖1.3所示。。表1.1部分銅冶煉企業(yè)粗銅成分表Table1.1PartialtableofblisterCoppercompositionincoppersmeltingenterprises金屬名稱冶煉廠1冶煉廠2冶煉廠3冶煉廠4銅99.599.0198.499.68鐵0.110.080.130.0004硫0.0660.0630.20.044鉍0.00180.00120.015砷0.00120.1650.020.039銻0.00030.020.1780.0024硒0.00170.0012鎳0.00620.0320.005（0.5-1）0.068鈷微量0.0015銻0.00010.0023
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TF811

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