CN109082538A - 一种再生铜除镍和再生铜冶炼的方法 - Google Patents

一种再生铜除镍和再生铜冶炼的方法 Download PDF

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黄伟萍
张代强
文利伟
郭易
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饶红
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Abstract

本发明公开了一种再生铜除镍的方法，包括氧化除去锌、铅、锡，控制铜液温度1180‑1200摄氏度，加入废铁或铁屑，使铁氧化，再加入冷料废杂铜，冷料废杂铜熔化后控温至1140～1155℃，再向铜液中加入二氧化硅和铜液中的氧化镍形成NiO.Fe2O3.SiO2复合物，再加入萤石，待萤石熔化后即刻扒渣。本发明通过克服技术偏见，在精炼过程中再次加入废铁并加入二氧化硅和萤石能够有效去除铜液中的镍，使得高达230ppm左右的镍下降到100ppm以下。

Description

一种再生铜除镍和再生铜冶炼的方法
技术领域
本发明涉及铜冶炼领域，具体涉及一种再生铜除镍和再生铜冶炼的方法。
背景技术
现有技术在铜冶炼过程的氧化阶段，镍是难以除去的杂质。尽管镍在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的氧化镍分布于铜液和炉渣之间。溶于炉渣的氧化镍可脱除。但是铜液中往往还既含有镍又含有砷和锑，在砷和锑的存在下，溶于铜液中的氧化镍会与铜、砷或锑形成溶于铜液的镍云母，为了脱镍，采用的是加碱性熔剂，使得镍云母分解，阻止溶于铜液中的氧化镍形成更加难除的镍云母，然而这种方式实际上仍然没有有效降低铜液中氧化镍的含量，氧化镍的含量仍然保持在130ppm左右，这种去除率也只能刚好达标。
发明内容
本发明目的在于提供一种再生铜除镍的方法，解决现有镍去除率还有待提高的问题。还公开了一种再生铜的冶炼方法。
本发明通过下述技术方案实现：
一种再生铜除镍的方法，包括氧化除去锌、铅、锡，控制铜液温度1180-1200摄氏度，加入废铁或铁屑，使铁氧化，再加入冷料废杂铜，冷料废杂铜熔化后控温至1140～1155℃，再向铜液中加入二氧化硅和铜液中的氧化镍形成NiO.Fe2O3.SiO2复合物，再加入萤石，待萤石熔化后即刻扒渣。
冷料熔化控温在1150℃。
加入的废铁或铁屑重量为1-1.5份，原料再生铜重量为100-120份。
热铜液的温度为1180-1200℃，并且在加入废铁或铁屑过程中需要保持在此温度范围内。
加入冷料废杂铜的质量为废铁或铁屑质量的4-5倍。
一种再生铜的方法，包括如前所述的氧化过程。
在溶解铜得到热铜液之前，加入适当的废铁以除去部分镍。
还包括还原过程，还原过程中加入适量的河沙以除去可能残留的镍，河沙的质量为废铁质量的五分之一。
本发明实际上属于铜的精炼过程。在精炼之前的粗炼过程的主要任务是去除铁和铅，按照不再引入已经除去的杂质的原则，现有技术都没有采取重新加入废铁等方案进行，而本发明和现有技术不同在于，本发明克服现有技术的此种偏见，创新在精炼过程中再次引入在粗炼过程中已经除去的铁，之后的各个处理步骤都是基于此偏见进行的。
本发明在氧化过程中加入废铁或铁屑，并加入冷料和二氧化硅，能够使得尽可能多的氧化镍和氧化得到的三氧化二铁、二氧化硅形成NiO.Fe2O3.SiO2复合物，从而使得镍更多的进入炉渣可除去大部分镍；并且氟化钙的加入能够硬化少部分氧化镍和氧化砷或氧化锑形成镍云母的壳，使得此部分镍云母不会溶于铜液中，而成为炉渣被扒渣处理。通过本发明的除镍方法，可以将原高达230ppm左右的镍一次性除至100ppm以下。
本发明中加入废铁的目的是对废铁进行氧化，生成氧化铁，配合后续工艺中加入的二氧化硅和铜液中的氧化镍形成NiO.Fe2O3.SiO2复合物，从而使得镍更多的进入炉渣可除去大部分镍，实现本发明的发明目的。
在实施时，可先加入石英砂除铅，石英砂和氧化铅反应得到PbO+SiO2＝PbSiO3，因为铅的相对密度比铜大，物料熔化后PbO容易沉到炉底，曾在停炉时对炉底的铜取样分析，发现炉底铜含铅量高出标准数倍到数十倍，若此时加废铁可以在第一次抄底时排除少量的镍。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明通过克服技术偏见，在精炼过程中再次加入废铁并加入二氧化硅和萤石能够有效去除铜液中的镍，使得高达230ppm左右的镍下降到100ppm以下。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种再生铜除镍的方法，包括氧化除去锌、铅、锡，控制铜液温度1180-1200摄氏度，加入1吨废铁或铁屑，使铁氧化，再加入4吨冷料废杂铜，冷料废杂铜熔化后控温至1140～1155℃，再向铜液中加入600kg二氧化硅和铜液中的氧化镍形成NiO.Fe2O3.SiO2复合物，再加入30kg萤石，待萤石熔化后即刻扒渣。再生铜的质量为120吨。
实施例2
一种再生铜除镍的方法，包括氧化除去锌、铅、锡，控制铜液温度1180-1200摄氏度，加入1.5吨废铁或铁屑，使铁氧化，再加入5吨冷料废杂铜，冷料废杂铜熔化后控温至1140～1155℃，再向铜液中加入700kg二氧化硅和铜液中的氧化镍形成NiO.Fe2O3.SiO2复合物，再加入40kg萤石，待萤石熔化后即刻扒渣。再生铜的质量为120吨。
实施例3
一种再生铜除镍的方法，当除去锌、铅、锡等，控制铜液温度在1180-1200摄氏度，加入1.5吨废铁充分搅动融化后与铜液互熔生成镍铁云母，向铜液中加入冷料，降温后控制温度在1140～1155℃，再向铜液加入二氧化硅800kg均匀搅动半小时加入50kg萤石，待萤石熔化后即刻扒渣。再生铜的质量为120吨。
还可在前序除镍的基础上进一步除去铜：
一种再生铜的方法，包括如前所述的氧化过程。
在溶解铜得到热铜液之前，加入适当的废铁以除去部分镍。
还包括还原过程，还原过程中加入适量的河沙以除去可能残留的镍，河沙的质量为废铁质量的五分之一。
用相同材质的再生铜进行如实施例1-3和现有技术的实施相比，原始镍230左右ppm，除镍效果如下表所示：
最终含镍ppm
实施例1 100ppm
实施例2 99ppm
实施例3 101ppm
现有技术 130ppm
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种再生铜除镍的方法，包括氧化除去锌、铅、锡，其特征在于，加入废铁或铁屑，使铁氧化，再加入冷料废杂铜，冷料废杂铜熔化后控温至1140～1155℃，再向铜液中加入二氧化硅和铜液中的氧化镍形成NiO.Fe2O3.SiO2复合物，再加入萤石，待萤石熔化后即刻扒渣。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，冷料熔化控温在1150℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加入的废铁或铁屑重量为1-1.5份，原料再生铜重量为100-120份。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，热铜液的温度为1180-1200℃，并且在加入废铁或铁屑过程中需要保持在此温度范围内。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加入冷料的质量为废铁或铁屑质量的4-5倍。
6.一种再生铜的方法，包括如权利要求1-5任一项所述的氧化过程。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在溶解铜得到热铜液之前，加入适当的废铁以除去部分镍。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括还原过程，还原过程中加入适量的河沙以除去可能残留的镍，河沙的质量为废铁质量的五分之一。
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