处理复杂金精矿的连续炼铜工艺和连续炼铜装备的制作方法

1.本发明涉及冶金领域，具体地，涉及处理复杂金精矿的连续炼铜工艺和连续炼铜装备。


背景技术：

2.相关技术中处理含砷复杂金精矿的工艺主要有氧化焙烧—氰化提金工艺、加压氧化—氰化提金工艺、细菌氧化—氰化提金工艺。也就是说，相关技术中处理复杂金精矿均包括氰化提金工艺。氰化提金工艺需要使用剧毒的氰化物，这不仅严重损害操作人员的身体健康，而且产生的氰化尾渣、含氰废水等严重污染环境。
3.而且，虽然氰化提金工艺的金回收率可以接近92%，但是银、铜和硫的回收率都不高，分别只能达到50%、85%和94%，不仅得不到较好的经济效益，而且硫的排放、氰化尾渣的排放对环境污染有很大的影响。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种处理复杂金精矿的连续炼铜工艺和连续炼铜装备。
5.根据本发明实施例的处理复杂金精矿的连续炼铜工艺包括以下步骤：s10：对金精矿和铜精矿进行底吹熔炼并得到铜锍层和熔炼渣层，向所述铜锍层内通入富氧气体，其中所述铜锍层的铜锍捕集金和银以便得到含金银铜锍，砷被氧化成三氧化二砷且三氧化二砷进入烟气中，排放所述铜锍层中的所述含金银铜锍，其中所述金精矿含有铜、金、银和砷；s20：在预设时间内使所述烟气的温度小于等于预设值以便得到降温烟气，对所述降温烟气进行收尘以便得到含有三氧化二砷的烟尘；s30：对所述含金银铜锍进行底吹吹炼并得到粗铜层和吹炼渣层，向所述粗铜层内通入富氧气体，排放所述粗铜层中的含金银粗铜；s40：对所述含金银粗铜依次进行氧化和还原以便得到精炼渣和含金银阳极铜；和s50：获取所述含金银阳极铜中的金和银。
6.根据本发明实施例的连续炼铜工艺具有金银回收率高、脱砷率高的优点。
7.可选地，所述金精矿的含金量为1克/吨-30克/吨，所述金精矿的含银量为10克/吨-500克/吨，所述步骤s20包括：s21：回收所述烟气的热量；s22：对所述烟气进行一次收尘；s23：对所述烟气喷淋碱性吸收剂以便利用碱性吸收剂消除所述烟气中的三氧化硫，在所述预设时间内使所述烟气的温度小于等于所述预设值以便得到所述降温烟气，所述预设时间为60秒-120秒，所述预设值为150摄氏度；s24：对所述降温烟气进行沉降；和
s25：对所述降温烟气进行二次收尘以便得到含有三氧化二砷的烟尘。
8.可选地，在所述步骤s10中，利用口径为75毫米-115毫米的第一氧枪将富氧气体通入所述铜锍层；和/或在所述步骤s30中，利用口径为65毫米-85毫米的第二氧枪将富氧气体通入所述粗铜层。
9.可选地，所述第一氧枪的口径为105毫米-110毫米，所述第二氧枪的口径为75毫米-80毫米。
10.可选地，在所述步骤s10中，利用第一氧枪将富氧气体通入所述铜锍层，在所述步骤s30中，利用第二氧枪将富氧气体通入所述粗铜层，其中所述铜锍层的厚度为800毫米-1100毫米，所述熔炼渣层的厚度为300毫米-500毫米，所述第一氧枪的气体出口与所述熔炼渣层的上表面在上下方向上的距离为600毫米-1000毫米；和/或所述粗铜层的厚度为900毫米-1000毫米，所述吹炼渣层的厚度为100毫米-200毫米，所述第二氧枪的气体出口与所述吹炼渣层的上表面在上下方向上的距离为300毫米-500毫米。
11.根据本发明实施例的处理复杂金精矿的连续炼铜装备包括：底吹熔炼炉，所述底吹熔炼炉具有熔炼腔以及与所述熔炼腔连通的熔炼氧枪口、熔炼渣出口、铜锍出口和烟气出口；第一氧枪，所述第一氧枪安装在所述熔炼氧枪口处；骤冷塔，所述骤冷塔具有高温烟气进口和第一降温烟气出口，所述高温烟气进口与所述烟气出口连通；收尘器，所述收尘器具有降温烟气进口、第二降温烟气出口和烟尘出口，所述降温烟气进口与所述第一降温烟气出口连通；底吹吹炼炉，所述底吹吹炼炉具有吹炼腔以及与所述吹炼腔连通的铜锍进口、吹炼氧枪口、吹炼渣出口和粗铜出口，所述铜锍进口与所述铜锍出口连通；第二氧枪，所述第二氧枪安装在所述吹炼氧枪口处；阳极炉，所述阳极炉具有粗铜进口和阳极铜出口，所述粗铜进口与所述粗铜出口连通；电解装置，所述电解装置用于电解阳极铜以便得到阳极泥；和阳极泥处理装置，所述阳极泥处理装置用于精炼所述阳极泥以便得到金和银。
12.根据本发明实施例的连续炼铜装备具有金银回收率高、脱砷率高的优点。
13.可选地，所述金精矿的含金量为1克/吨-30克/吨，所述金精矿的含银量为10克/吨-500克/吨，所述收尘器为布袋收尘器，所述骤冷塔具有用于喷淋碱性吸收剂的喷淋装置，所述连续炼铜装备进一步包括：余热锅炉，所述余热锅炉的烟气进口和所述底吹熔炼炉的烟气出口连通；电收尘器，所述电收尘器的烟气进口和所述余热锅炉的烟气出口连通，所述电收尘器的烟气出口和所述骤冷塔的所述高温烟气进口连通；和沉降室，所述沉降室的烟气进口和所述骤冷塔的第一降温烟气出口连通，所述沉降室的烟气出口和所述布袋收尘器的降温烟气进口连通。
14.可选地，所述第一氧枪的口径为75毫米-115毫米和/或所述第二氧枪的口径为65毫米-85毫米。
15.可选地，所述第一氧枪的口径为105毫米-110毫米，所述第二氧枪的口径为75毫米-80毫米。
16.可选地，处于工作状态的所述第一氧枪的气体出口与所述熔炼腔的最低点在上下方向上的距离为620毫米-970毫米，处于工作状态的所述第二氧枪的气体出口与所述吹炼腔的最低点在上下方向上的距离为520毫米-720毫米。
附图说明
17.图1是根据本发明实施例的连续炼铜装备的局部结构示意图；图2是根据本发明实施例的连续炼铜装备的底吹熔炼炉的结构示意图；图3是根据本发明实施例的连续炼铜装备的底吹吹炼炉的结构示意图；图4是根据本发明实施例的连续炼铜工艺的流程图。
具体实施方式
18.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
19.本发明提供了处理复杂金精矿的连续炼铜工艺。如图4所示，根据本发明实施例的处理复杂金精矿的连续炼铜工艺包括以下步骤：s10：对金精矿和铜精矿进行底吹熔炼并得到铜锍层和熔炼渣层，向该铜锍层内通入富氧气体，其中该铜锍层的铜锍捕集金和银以便得到含金银铜锍，砷被氧化成三氧化二砷且三氧化二砷进入烟气中，排放该铜锍层中的该含金银铜锍，该金精矿含有铜、金、银和砷。
20.本技术所处理的复杂金精矿的含铜量为2%-15%（质量百分比）、含砷量为0.5%-2.5%（质量百分比），该复杂金精矿还含有pb、zn、bi和sb。该金精矿和该铜精矿可以按预设比例进入底吹熔炼炉。
21.s20：在预设时间内使该烟气的温度小于等于预设值以便得到降温烟气，即对该烟气进行骤冷以便得到该降温烟气。对该降温烟气进行收尘以便得到含有三氧化二砷的烟尘。
22.s30：对该含金银铜锍进行底吹吹炼并得到粗铜层和吹炼渣层，向该粗铜层内通入富氧气体，排放该粗铜层中的含金银粗铜。
23.s40：对该含金银粗铜依次进行氧化和还原以便得到精炼渣和含金银阳极铜。
24.s50：获取该含金银阳极铜中的金和银。
25.本发明还提供处理复杂金精矿的连续炼铜装备1。如图1-图3所示，根据本发明实施例的连续炼铜装备1包括底吹熔炼炉10、第一氧枪21、骤冷塔30、收尘器40、底吹吹炼炉50、第二氧枪22、阳极炉、电解装置和阳极泥处理装置。
26.底吹熔炼炉10具有熔炼腔11以及与熔炼腔11连通的熔炼氧枪口、熔炼渣出口、铜锍出口和烟气出口，第一氧枪21安装在熔炼氧枪口处。骤冷塔30具有高温烟气进口和第一降温烟气出口，骤冷塔30的该高温烟气进口与底吹熔炼炉10的该烟气出口连通。收尘器40具有降温烟气进口、第二降温烟气出口和烟尘出口，收尘器40的该降温烟气进口与骤冷塔30的该第一降温烟气出口连通。
27.底吹吹炼炉50具有吹炼腔51以及与吹炼腔51连通的铜锍进口、吹炼氧枪口、吹炼渣出口和粗铜出口。底吹吹炼炉50的该铜锍进口与底吹熔炼炉10的该铜锍出口连通。第二
氧枪22安装在吹炼氧枪口处。该阳极炉具有粗铜进口和阳极铜出口，该阳极炉的该粗铜进口与底吹吹炼炉50的该粗铜出口连通。该电解装置用于电解阳极铜以便得到阳极泥，该阳极泥处理装置用于精炼该阳极泥以便得到金和银。
28.根据本发明实施例的连续炼铜工艺和连续炼铜装备1通过对金精矿和铜精矿进行熔炼，从而可以产生高温熔体，以便将金精矿中的被脉石包裹的金和银变成熔融物，进而被铜锍捕集。其中，铜锍对金的捕集率大于等于99%（质量百分比），铜锍对银的捕集率大于等于98%（质量百分比），即金精矿中至少99%的金和至少98%的银被铜锍捕集。与现有的氰化提金工艺相比，通过利用根据本发明实施例的连续炼铜工艺和连续炼铜装备1，可以将金的回收率提高5%以上，银的回收率提高47%以上，同时避免产生氰化尾渣和含氰废水。
29.在熔炼过程中，金精矿和铜精矿中的砷以三氧化二砷的形式挥发到烟气中，以便高效地脱除金精矿和铜精矿中的砷，脱砷率在97%（质量百分比）以上。通过在预设时间内使该烟气的温度小于等于预设值，从而可以使烟气中的三氧化二砷结晶，进而通过对烟气进行收尘来得到含有三氧化二砷的烟尘。
30.根据本发明实施例的连续炼铜工艺和连续炼铜装备1具有金银回收率高、脱砷率高等优点。
31.如图1-图4所示，根据本发明实施例的处理复杂金精矿的连续炼铜装备1包括底吹熔炼炉10、第一氧枪21、余热锅炉60、电收尘器70、骤冷塔30、沉降室80、收尘器40、底吹吹炼炉50、第二氧枪22、阳极炉、电解装置和阳极泥处理装置。
32.底吹熔炼炉10可以是卧式回转炉。底吹熔炼炉10具有熔炼腔11以及与熔炼腔11连通的熔炼氧枪口、熔炼渣出口、铜锍出口和烟气出口。石英石、铜精矿和金精矿无需多余处理，直接加入到熔炼腔11内进行熔炼。在熔炼过程中，可以连续不断地向熔炼腔11内加入该铜精矿、该金精矿、渣、烟尘、石英石等。该金精矿的含金量为1克/吨-30克/吨，该金精矿的含银量为10克/吨-500克/吨。
33.通过熔炼可以产生熔炼渣和含金银铜锍，熔炼渣聚集形成熔炼渣层，含金银铜锍聚集形成铜锍层。其中，该铜锍层的温度大于等于1150摄氏度且小于等于1250摄氏度，即该含金银铜锍的温度大于等于1150摄氏度且小于等于1250摄氏度。换言之，熔炼温度为1150℃~1250℃。由此可以进一步熔化脉石，使更多的金和银变成熔融物，从而提高金和银的回收率。熔炼渣温度为1100℃~1300℃，可选地，熔炼渣温度为1150℃~1250℃。
34.第一氧枪21安装在熔炼氧枪口处，利用第一氧枪21将富氧气体通入该铜锍层。富氧气体的氧气浓度为60%-99%。利用氧气与铜、砷、锑、铋等硫化物反应进入熔炼渣中，再与熔炼渣中铁等硫化物反应，铜以硫化物形式返回铜锍层，以此反应可将杂质脱除率提高30%以上，特别是砷脱除率可达97%以上。
35.可选地，第一氧枪21的口径为75毫米-115毫米，即第一氧枪21的气体出口的直径为75毫米-115毫米。通过使第一氧枪21具有大口径，从而可以降低通入到该铜锍层的富氧气体的压力。例如，可以将通入到该铜锍层的富氧气体的压力降低0.2mpa-0.5mpa。
36.由此可以降低输送该富氧气体消耗的电能。更为重要的是，通过使第一氧枪21具有大口径以及单排枪布置，从而可以降低对该铜锍层的含金银铜锍（熔体）的搅动，进而减弱该含金银铜锍对底吹熔炼炉10的耐火材料的冲刷以便延长底吹熔炼炉10的使用寿命，并减弱该含金银铜锍的喷溅以便避免该含金银铜锍粘结在底吹熔炼炉10的加料口和烟气出
口处，即避免底吹熔炼炉10的加料口和烟气出口粘结有该含金银铜锍。
37.而且，通过降低通入到该铜锍层的富氧气体的压力，形成的气泡运动轨迹更有利于将铜锍带入熔炼渣层，从而可以抑制熔炼渣层的氧势，减小熔炼渣层中四氧化三铁的含量，进而降低熔炼渣的粘度。
38.可选地，第一氧枪21的口径为85毫米-110毫米。由此可以进一步降低第一氧枪21喷出的富氧气体对该铜锍层的含金银铜锍的搅动、进一步减弱该含金银铜锍对底吹熔炼炉10的耐火材料的冲刷以及该含金银铜锍的喷溅、进一步抑制熔炼渣层的氧势和减小熔炼渣层中四氧化三铁的含量。
39.可选地，第一氧枪21的口径为95毫米-110毫米。由此可以进一步降低第一氧枪21喷出的富氧气体对该铜锍层的含金银铜锍的搅动、进一步减弱该含金银铜锍对底吹熔炼炉10的耐火材料的冲刷以及该含金银铜锍的喷溅、进一步抑制熔炼渣层的氧势和减小熔炼渣层中四氧化三铁的含量。
40.第一氧枪21的口径为105毫米-110毫米。由此可以进一步降低第一氧枪21喷出的富氧气体对该铜锍层的含金银铜锍的搅动、进一步减弱该含金银铜锍对底吹熔炼炉10的耐火材料的冲刷以及该含金银铜锍的喷溅、进一步抑制熔炼渣层的氧势和减小熔炼渣层中四氧化三铁的含量。
41.可选地，第一氧枪21的口径例如可以是但不限于95毫米、96毫米、97毫米、98毫米、99毫米、100毫米、101毫米、102毫米、103毫米、104毫米、105毫米、106毫米、107毫米、108毫米、109毫米或110毫米。
42.该铜锍层的厚度为800毫米-1100毫米，该熔炼渣层的厚度为300毫米-500毫米，第一氧枪21的气体出口与该熔炼渣层的上表面在上下方向上的距离为600毫米-1000毫米。也就是说，第一氧枪21的气体出口与该熔炼渣层的上表面的高度差为600毫米-1000毫米。由此可以降低第一氧枪21喷出的富氧气体对熔体铜锍层的扰动，有利于捕集金银等贵金属，减少高温熔体对耐火材料的冲刷和侵蚀。
43.可选地，第一氧枪21的气体出口与该熔炼渣层的上表面在上下方向上的距离为700毫米-800毫米。也就是说，第一氧枪21的气体出口与该熔炼渣层的上表面的高度差为700毫米-800毫米。由此可以进一步降低第一氧枪21喷出的富氧气体对熔体铜锍层的扰动，更加有利于捕集金银等贵金属，进一步减少高温熔体对耐火材料的冲刷和侵蚀。
44.可选地，第一氧枪21的气体出口与该熔炼渣层的上表面在上下方向上的距离为720毫米-740毫米。也就是说，第一氧枪21的气体出口与该熔炼渣层的上表面的高度差为720毫米-740毫米。由此可以进一步降低第一氧枪21喷出的富氧气体对熔体铜锍层的扰动，更加有利于捕集金银等贵金属，进一步减少高温熔体对耐火材料的冲刷和侵蚀。
45.可选地，处于工作状态的第一氧枪21的气体出口与熔炼腔11的最低点在上下方向上的距离为620毫米-970毫米。由此可以降低第一氧枪21喷出的富氧气体对熔体铜锍层的扰动，有利于捕集金银等贵金属，减少高温熔体对耐火材料的冲刷和侵蚀。
46.处于工作状态的第一氧枪21是指：在熔炼时向熔炼腔11提供富氧气体的第一氧枪21。当底吹熔炼炉10为卧式回转炉时，处于工作状态的第一氧枪21的气体出口和处于非工作状态的第一氧枪21的气体出口与熔炼腔11的最低点在上下方向上的距离可能是不同的。
47.可选地，处于工作状态的第一氧枪21的气体出口与熔炼腔11的最低点在上下方向
上的距离为670毫米-770毫米。由此可以进一步降低第一氧枪21喷出的富氧气体对熔体铜锍层的扰动，更加有利于捕集金银等贵金属，进一步减少高温熔体对耐火材料的冲刷和侵蚀。
48.可选地，处于工作状态的第一氧枪21的气体出口与熔炼腔11的最低点在上下方向上的距离为730毫米-750毫米。由此可以进一步降低第一氧枪21喷出的富氧气体对熔体铜锍层的扰动，更加有利于捕集金银等贵金属，进一步减少高温熔体对耐火材料的冲刷和侵蚀。
49.熔炼采用铁硅渣，自热冶炼，无需添加煤、焦粉、天然气等燃料，渣中fe/sio2范围1.6~2.2，优选的范围是1.8~2.0；产出70%~75%铜品位的铜锍经铜锍出口间断或连续排出；熔炼渣通过与放锍口对应的另一端的熔炼渣出口连续或有组织的间断排放进入到渣包中，熔炼渣含铜1.6%~3%，放出的熔炼渣经过渣处理回收其中铜等有价金属；铜锍口设置在靠近底吹吹炼炉50一端。
50.如图3所示，底吹吹炼炉50可以是卧式回转炉。底吹吹炼炉50具有吹炼腔51以及与吹炼腔51连通的铜锍进口、吹炼氧枪口、吹炼渣出口和粗铜出口。
51.例如，高品位热态铜锍通过溜槽有组织的间歇流入或连续流入底吹吹炼炉50，热铜锍从底吹吹炼炉50的出烟口或端墙位置流入。底吹吹炼炉50的顶部可以设置1-2个加料口，用以加入熔剂造渣，熔剂可以选用石英、石英石、海砂、河沙等。在吹炼过程中，可分阶段加入残极、废杂铜、铜锍冷料、铜米及其他二次铜物料。
52.通过吹炼可以产生吹炼渣和粗铜，该粗铜含有金银。吹炼渣聚集形成吹炼渣层，含金银的粗铜聚集形成粗铜层。第二氧枪22安装在吹炼氧枪口处，利用第二氧枪22将富氧气体通入该粗铜层。富氧气体的氧气浓度为26%-45%。
53.富氧空气直接作用于粗铜层，可优先氧化粗铜中砷、锑、铋等杂质元素并降低吹炼渣层的氧势，避免吹炼渣中形成过量fe3o4，造成炉渣黏度大喷炉等问题。底吹连续吹炼技术属于自热冶炼，可同时搭配处理残极、废杂铜等冷料。利用富氧空气直接吹炼热态铜锍，具有作业连续、规模灵活、脱杂能力强、高效低耗、烟气量小且so2浓度高（烟气中so2含量为25%~40%）、环境友好、运行成本低等特性，与氧气底吹熔炼工艺相结合，通过阶梯式配置、溜槽连接，形成无需包子转运连续炼铜工艺。
54.可选地，第二氧枪22的口径为65毫米-85毫米，即第二氧枪22的气体出口的直径为65毫米-85毫米。通过使第二氧枪22具有大口径，从而可以降低通入到该粗铜层的富氧气体的压力。例如，可以将通入到该粗铜层的富氧气体的压力降低0.3mpa-0.8mpa。
55.由此可以降低输送该富氧气体消耗的电能。更为重要的是，通过使第二氧枪22具有大口径，浅吹粗铜层，降低第二氧枪22鼓入粗铜层需要的压力，从而可以降低对该粗铜层的粗铜（熔体）的搅动，进而避免喷炉，减弱该粗铜对底吹吹炼炉50的耐火材料的冲刷以便延长底吹吹炼炉50的使用寿命，并减弱该粗铜的喷溅以便避免该粗铜粘结在底吹吹炼炉50的加料口和烟气出口处，即避免底吹吹炼炉50的加料口和烟气出口粘结有该粗铜。
56.通过使第二氧枪22具有大口径，可以使该粗铜层（熔体）中的气泡体积变大，气泡横向膨胀明显，气泡到达液面（该粗铜层的上表面）的时间会更长（约1.49倍），由此可以解决热态铜锍吹炼反应速度快易喷炉的作业问题。
57.而且，通过降低通入到该粗铜层的富氧气体的压力，形成的气泡运动轨迹更有利
于将粗铜带入吹炼渣层，从而可以抑制吹炼渣层的氧势，减小吹炼渣层中四氧化三铁的含量，进而降低吹炼渣的粘度。
58.可选地，第二氧枪22的口径为75毫米-85毫米。由此可以进一步避免喷炉、降低第二氧枪22喷出的富氧气体对该粗铜层的粗铜的搅动、进一步减弱该粗铜对底吹吹炼炉50的耐火材料的冲刷以及该粗铜的喷溅、进一步抑制吹炼渣层的氧势和减小吹炼渣层中四氧化三铁的含量。
59.可选地，第二氧枪22的口径为75毫米-80毫米。由此可以进一步避免喷炉、降低第二氧枪22喷出的富氧气体对该粗铜层的粗铜的搅动、进一步减弱该粗铜对底吹吹炼炉50的耐火材料的冲刷以及该粗铜的喷溅、进一步抑制吹炼渣层的氧势和减小吹炼渣层中四氧化三铁的含量。
60.可选地，第二氧枪22的口径例如可以是但不限于75毫米、76毫米、77毫米、78毫米、79毫米、80毫米、81毫米、82毫米、83毫米、84毫米或85毫米。
61.该粗铜层的厚度为900毫米-1000毫米，该吹炼渣层的厚度为100毫米-200毫米，第二氧枪22的气体出口与该吹炼渣层的上表面在上下方向上的距离为300毫米-500毫米。也就是说，第二氧枪22的气体出口与该吹炼渣层的上表面的高度差为300毫米-500毫米。由此不仅可以降低第二氧枪22喷出的富氧气体对该吹炼粗铜层的扰动，而且可以延长该粗铜层（熔体）中的气泡到达液面（该粗铜层的上表面）的时间，由此可以解决热态铜锍吹炼反应速度快易喷炉的作业问题，有利于金银等贵金属富集粗铜中。
62.可选地，第二氧枪22的气体出口与该吹炼渣层的上表面在上下方向上的距离为350毫米-450毫米。也就是说，第二氧枪22的气体出口与该吹炼渣层的上表面的高度差为350毫米-450毫米。由此不仅可以进一步降低第二氧枪22喷出的富氧气体对该吹炼粗铜层的扰动，而且可以进一步延长该粗铜层（熔体）中的气泡到达液面（该粗铜层的上表面）的时间，由此可以解决热态铜锍吹炼反应速度快易喷炉的作业问题，更加有利于金银等贵金属富集粗铜中。
63.可选地，第二氧枪22的气体出口与该吹炼渣层的上表面在上下方向上的距离为410毫米-430毫米。也就是说，第二氧枪22的气体出口与该吹炼渣层的上表面的高度差为410毫米-430毫米。由此不仅可以进一步降低第二氧枪22喷出的富氧气体对该吹炼粗铜层的扰动，而且可以进一步延长该粗铜层（熔体）中的气泡到达液面（该粗铜层的上表面）的时间，由此可以解决热态铜锍吹炼反应速度快易喷炉的作业问题，更加有利于金银等贵金属富集粗铜中。
64.可选地，处于工作状态的第二氧枪22的气体出口与吹炼腔51的最低点在上下方向上的距离为520毫米-720毫米。由此不仅可以降低第二氧枪22喷出的富氧气体对该吹炼粗铜层的扰动，而且可以延长该粗铜层（熔体）中的气泡到达液面（该粗铜层的上表面）的时间，由此可以解决热态铜锍吹炼反应速度快易喷炉的作业问题，有利于金银等贵金属富集粗铜中。
65.处于工作状态的第二氧枪22是指：在吹炼时向吹炼腔51提供富氧气体的第二氧枪22。当底吹吹炼炉50为卧式回转炉时，处于工作状态的第二氧枪22的气体出口和处于非工作状态的第二氧枪22的气体出口与吹炼腔51的最低点在上下方向上的距离可能是不同的。
66.富氧空气直接作用于粗铜层，与其中的铜、砷、铅、锌、锑等杂质反应形成氧化物，
该氧化物在上浮过程中与铜锍进行反应，铜返回粗铜层、其他杂质上浮进入吹炼渣中或烟尘中。
67.连续炼铜装备1的作业率达到95%，第一氧枪21和第二氧枪22的寿命达到30天，底吹熔炼炉10和底吹吹炼炉50的寿命达到24个月。
68.吹炼渣采用铁硅渣型，fe/sio2比为1~1.15，富氧空气直接作用于粗铜层，使得吹炼渣层氧势较低，fe3o4含量较其他工艺低，不易形成泡沫渣造成事故。粗铜的温度为1220℃~1240℃，吹炼渣的温度为1250~1280℃。
69.吹炼产物主要为热烟气烟尘、吹炼渣、粗铜。品质优良、铜品位≥98.5%、硫含量＜0.3%的粗铜经过设置在靠近阳极炉一端的粗铜出口有组织或连续流入回转式阳极炉；吹炼渣经过吹炼渣出口连续或有组织地排放进入吹炼渣包，待冷却后破碎返回至底吹熔炼炉10中；so2浓度25%~40%的热烟气烟尘由于温度较底吹熔炼炉10产出的烟气烟尘温度高，采用为锅炉膜式壁水冷烟道，高温不粘结，热态铜锍吹炼产生的烟尘率低于1%，高温烟气首先经余热锅炉回收余热、初收尘后经过收尘器收尘，剩余烟气送制酸。
70.该阳极炉具有粗铜进口和阳极铜出口，该阳极炉的该粗铜进口与底吹吹炼炉50的该粗铜出口连通。由底吹吹炼炉50排放出的粗铜通过溜槽连续转运，经粗铜进口连续地加入到阳极炉中。阳极炉设置两台交替作业；粗铜进入到阳极炉中后先氧化后还原渣，产出品质优良的阳极铜。
71.每个阳极炉设置2~4个氧化还原氧枪，并在还原过程中通入氮气，提高熔池搅拌性能和反应效率，缩短精炼周期，降低还原剂（天然气）等物料的消耗量。配置在回转式阳极炉上的2-4根氧化还原氧枪代替传统的氧化还原管，在氧化时从氧枪喷入富氧空气，氧化时间从2-3小时缩短至30分钟内，在还原时从氧枪切换喷入氮气和天然气，还原时间从1-2小时缩短至20分钟内，形成三连底吹冶炼工艺。
72.产出的合格阳极铜通过溜槽流入浇铸机进行浇铸成阳极板；产出的精炼渣有组织地放出到渣包中，经冷却破碎后返回底吹熔炼炉10或底吹吹炼炉50；精炼烟气经过烟气处理系统达标后排放。
73.该电解装置用于电解阳极铜以便得到阳极泥，该阳极泥处理装置用于精炼该阳极泥以便得到金和银。也就是说，金和银在电解过程中进入阳极泥中。
74.余热锅炉60的烟气进口和底吹熔炼炉10的烟气出口连通，以便底吹熔炼炉10排出的含有三氧化二砷的烟尘进入到余热锅炉60内。由此可以利用余热锅炉60回收该烟气的热量。
75.如图1所示，电收尘器70的烟气进口和余热锅炉60的烟气出口连通，以便余热锅炉60排出的烟气进入到电收尘器70内。由此可以利用电收尘器70对该烟气进行一次收尘。电收尘器70的烟气出口和骤冷塔30的该高温烟气进口连通，以便电收尘器70排出的烟气进入到骤冷塔30内。由此利用骤冷塔30快速冷却该烟气。
76.可选地，骤冷塔30在该预设时间内使该烟气的温度小于等于该预设值以便得到该降温烟气，该预设时间为60秒-120秒，该预设值为150摄氏度。也就是说，在不超过120秒的时间内，将该烟气的温度降低到150摄氏度以下。
77.骤冷塔30具有用于喷淋碱性吸收剂的喷淋装置，以便对该烟气喷淋碱性吸收剂，利用碱性吸收剂消除该烟气中的三氧化硫。由此可以降低烟气的露点温度，从而可以使烟
气中的三氧化二砷大量地结晶，以便极大地提高砷的脱除率。
78.沉降室80的烟气进口和骤冷塔30的第一降温烟气出口连通，以便骤冷塔30排出的降温烟气进入到沉降室80内，对该降温烟气进行沉降。由此可以降低骤冷后烟气的流动速度，利用自然沉降与分流板使烟气中的硫酸盐、其它烟尘和小部分砷沉降并回收，保证后续收尘器40捕集的砷具有较高的纯度。
79.沉降室80的烟气出口和收尘器40的降温烟气进口连通，以便沉降室80排出的烟气进入到收尘器40内，对该降温烟气进行二次收尘以便得到含有三氧化二砷的烟尘。可选地，收尘器40为布袋收尘器。
80.利用热风反吹布袋收尘器，避免因布袋中的烟气和烟尘温度降低而造成布袋侧壁冷凝结酸、进而导致设备严重腐蚀问题。布袋收尘器收集的含砷白烟尘的含砷率大于等于90%，含砷白烟尘另外处理回收高纯as。
81.离开收尘器40的烟气被送去制酸，由于采用高富氧冶炼，烟气中so2浓度30%~50%。将冶炼系统中污酸处理产生的硫化砷渣、电解净液产生的含砷渣以及含砷烟尘等返回熔炼搭配处理，通过布袋收尘器集中开路，实现了含砷物料的循环减量化处理。
82.基于底吹炼铜机理、富氧熔炼/吹炼多相平衡理论与伴生元素分配行为调控方法，根据热力学分析砷、铅、铋等杂质元素的化学反应过程及走向，2cu2ass4+10.5o2=2cu2o+as2o3(as2o5)+8so2，2cu3as+3o2=3cu2o+as2o3(as2o5)，2pbs+3o2=2pbo+2so2，pbo(s)+fes =pbs(l)+feo(l)，砷大部分以as2o3进入烟气，部分as2o5以3feo.as2o5进入渣中；pbo以进入烟尘为主；4bi+3o2=2 bi2o3，bi2s
3 +2bi2o3=6bi+3so2，bi2o3以铋酸盐进入渣中，金属铋会融入铜阳极板中；优化了入炉物料成分、氧矿比、富氧浓度、铁硅比、铜锍品位和粗铜含硫等工艺参数，实现了伴生杂质元素在铜锍、粗铜、冶炼渣、烟气多相间定向分离富集，实现了伴生杂质元素定向分配调控。as、pb、bi、sb、zn 等典型伴生杂质元素脱除率提高 30%以上，特别是有害元素as的脱除率达97%以上，有价元素au、ag等富集率达98%以上。底吹炼铜技术利用自热、熔体搅拌激烈、熔体流动性好等特点，在处理铜精矿同时拌入大量复杂金精矿、银精矿、含砷浸出渣等含铜低的物料，与世界先进炼铜技术比，在原料适应性上有显著优势。提升了采用底吹炼铜技术处理复杂含铜物料的能力，提高了国家铜、金资源综合利用效率。
83.根据本发明实施例的连续炼铜工艺和连续炼铜装备至少具有以下特点：（1）贵金属回收率高、元素综合回收率高、环保条件好。相比于传统的氰化提金工艺，金的回收率提高5%以上，银的回收率提高47%以上，硫的回收率提高4%以上，同时避免了氰化尾渣、含氰废水的产生。
84.（2）砷脱除率高、原料适应性强。相比其他造锍捕金工艺，砷的脱除率高5%以上，对原料有很强的适应性。
85.（3）收砷流程短、能耗低。相比于制酸净化洗砷、硫化脱砷以及住友法提砷，本工艺收砷流程短、辅料消耗少，运行能耗低；相比于其他造锍捕金工艺，熔炼过程中无需配煤、热损失少，生产成本低、综合能耗低。
86.（4）生产稳定性强、装置安全可靠。
87.根据本发明实施例的连续炼铜工艺和连续炼铜装备的铜回收率大于等于99%、硫回收率大于等于98.5%、硫捕集率大于等于99.6、金银回收率分别大于等于99%和98%、作业率超过95%。
88.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
89.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
90.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
91.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
92.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
93.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种处理复杂金精矿的连续炼铜工艺，其特征在于，包括以下步骤：s10：对金精矿和铜精矿进行底吹熔炼并得到铜锍层和熔炼渣层，向所述铜锍层内通入富氧气体，其中所述铜锍层的铜锍捕集金和银以便得到含金银铜锍，砷被氧化成三氧化二砷且三氧化二砷进入烟气中，排放所述铜锍层中的所述含金银铜锍，其中所述金精矿含有铜、金、银和砷；s20：在预设时间内使所述烟气的温度小于等于预设值以便得到降温烟气，对所述降温烟气进行收尘以便得到含有三氧化二砷的烟尘；s30：对所述含金银铜锍进行底吹吹炼并得到粗铜层和吹炼渣层，向所述粗铜层内通入富氧气体，排放所述粗铜层中的含金银粗铜；s40：对所述含金银粗铜依次进行氧化和还原以便得到精炼渣和含金银阳极铜；和s50：获取所述含金银阳极铜中的金和银。2.根据权利要求1所述的处理复杂金精矿的连续炼铜工艺，其特征在于，所述金精矿的含金量为1克/吨-30克/吨，所述金精矿的含银量为10克/吨-500克/吨，所述步骤s20包括：s21：回收所述烟气的热量；s22：对所述烟气进行一次收尘；s23：对所述烟气喷淋碱性吸收剂以便利用碱性吸收剂消除所述烟气中的三氧化硫，在所述预设时间内使所述烟气的温度小于等于所述预设值以便得到所述降温烟气，所述预设时间为60秒-120秒，所述预设值为150摄氏度；s24：对所述降温烟气进行沉降；和s25：对所述降温烟气进行二次收尘以便得到含有三氧化二砷的烟尘。3.根据权利要求1所述的处理复杂金精矿的连续炼铜工艺，其特征在于，在所述步骤s10中，利用口径为75毫米-115毫米的第一氧枪将富氧气体通入所述铜锍层；和/或在所述步骤s30中，利用口径为65毫米-85毫米的第二氧枪将富氧气体通入所述粗铜层。4.根据权利要求3所述的处理复杂金精矿的连续炼铜工艺，其特征在于，所述第一氧枪的口径为105毫米-110毫米，所述第二氧枪的口径为75毫米-80毫米。5.根据权利要求1所述的处理复杂金精矿的连续炼铜工艺，其特征在于，在所述步骤s10中，利用第一氧枪将富氧气体通入所述铜锍层，在所述步骤s30中，利用第二氧枪将富氧气体通入所述粗铜层，其中所述铜锍层的厚度为800毫米-1100毫米，所述熔炼渣层的厚度为300毫米-500毫米，所述第一氧枪的气体出口与所述熔炼渣层的上表面在上下方向上的距离为600毫米-1000毫米；和/或所述粗铜层的厚度为900毫米-1000毫米，所述吹炼渣层的厚度为100毫米-200毫米，所述第二氧枪的气体出口与所述吹炼渣层的上表面在上下方向上的距离为300毫米-500毫米。6.一种处理复杂金精矿的连续炼铜装备，其特征在于，包括：底吹熔炼炉，所述底吹熔炼炉具有熔炼腔以及与所述熔炼腔连通的熔炼氧枪口、熔炼渣出口、铜锍出口和烟气出口；
第一氧枪，所述第一氧枪安装在所述熔炼氧枪口处；骤冷塔，所述骤冷塔具有高温烟气进口和第一降温烟气出口，所述高温烟气进口与所述烟气出口连通；收尘器，所述收尘器具有降温烟气进口、第二降温烟气出口和烟尘出口，所述降温烟气进口与所述第一降温烟气出口连通；底吹吹炼炉，所述底吹吹炼炉具有吹炼腔以及与所述吹炼腔连通的铜锍进口、吹炼氧枪口、吹炼渣出口和粗铜出口，所述铜锍进口与所述铜锍出口连通；第二氧枪，所述第二氧枪安装在所述吹炼氧枪口处；阳极炉，所述阳极炉具有粗铜进口和阳极铜出口，所述粗铜进口与所述粗铜出口连通；电解装置，所述电解装置用于电解阳极铜以便得到阳极泥；和阳极泥处理装置，所述阳极泥处理装置用于精炼所述阳极泥以便得到金和银。7.根据权利要求6所述的处理复杂金精矿的连续炼铜装备，其特征在于，所述金精矿的含金量为1克/吨-30克/吨，所述金精矿的含银量为10克/吨-500克/吨，所述收尘器为布袋收尘器，所述骤冷塔具有用于喷淋碱性吸收剂的喷淋装置，所述连续炼铜装备进一步包括：余热锅炉，所述余热锅炉的烟气进口和所述底吹熔炼炉的烟气出口连通；电收尘器，所述电收尘器的烟气进口和所述余热锅炉的烟气出口连通，所述电收尘器的烟气出口和所述骤冷塔的所述高温烟气进口连通；和沉降室，所述沉降室的烟气进口和所述骤冷塔的第一降温烟气出口连通，所述沉降室的烟气出口和所述布袋收尘器的降温烟气进口连通。8.根据权利要求6所述的处理复杂金精矿的连续炼铜装备，其特征在于，所述第一氧枪的口径为75毫米-115毫米和/或所述第二氧枪的口径为65毫米-85毫米。9.根据权利要求8所述的处理复杂金精矿的连续炼铜装备，其特征在于，所述第一氧枪的口径为105毫米-110毫米，所述第二氧枪的口径为75毫米-80毫米。10.根据权利要求6所述的处理复杂金精矿的连续炼铜装备，其特征在于，处于工作状态的所述第一氧枪的气体出口与所述熔炼腔的最低点在上下方向上的距离为620毫米-970毫米，处于工作状态的所述第二氧枪的气体出口与所述吹炼腔的最低点在上下方向上的距离为520毫米-720毫米。

技术总结
本发明公开了处理复杂金精矿的连续炼铜工艺和连续炼铜装备。连续炼铜工艺包括以下步骤：S10：对金精矿和铜精矿进行底吹熔炼，向铜锍层内通入富氧气体，铜锍层的铜锍捕集金和银以便得到含金银铜锍，砷被氧化成三氧化二砷且三氧化二砷进入烟气中；S20：在预设时间内使烟气的温度小于等于预设值以便得到降温烟气，对降温烟气进行收尘以便得到含有三氧化二砷的烟尘；S30：对含金银铜锍进行底吹吹炼，向粗铜层内通入富氧气体，排放粗铜层中的含金银粗铜；S40：对含金银粗铜依次进行氧化和还原以便得到精炼渣和含金银阳极铜；和S50：获取含金银阳极铜中的金和银。连续炼铜工艺和连续炼铜装备具有金银回收率高、脱砷率高等优点。脱砷率高等优点。脱砷率高等优点。


技术研发人员：颜杰 李兵 梁帅表 李东波 尉克俭 郭亚光 李锋 李晓霞 张海鑫 郝小红 吴金财 吴玲 李鸿飞 许欣 李海春
受保护的技术使用者：中国恩菲工程技术有限公司
技术研发日：2022.02.10
技术公布日：2022/3/8