利用熔融分步还原法优化铜渣贫化效果及渣型结构

孙雪玮^1,2，王杨^1,2，胡建杭^1,2

1. 冶金节能减排教育部工程研究中心2. 昆明理工大学冶金与能源工程学院

摘 要：根据铜渣中物相成分及熔池熔炼过程工艺特点,对高温条件下熔融铜渣还原过程热力学以及实验过程进行了研究。传统的铜渣一步还原金属回收法,产物中往往得到大量金属合金,降低了熔渣中金属回收率,为避免还原程度控制不当生成金属合金,本实验采用分步还原法分别对铜渣中的有价金属铜、铁进行回收,分析了熔池温度、助熔剂CaO和还原剂炭粉添加量对渣还原贫化过程中贫化效果的影响,掌握了还原过程中渣结构的类型转变。结果表明,温度1350℃,沉降时间40min,熔渣中CaO控制量为22%（质量分数,下同）,还原剂炭粉添加量为2.29%时,渣中Cu₂O的还原率达到95.36%,而还原剂炭粉量控制为8%时,渣中铁相沉降率和金属化率分别达到83.13%和85.30%。此时,由于贫化条件的适当控制,避免了铜铁金属混合物的还原析出,实现了渣中铜铁相的深度贫化,促进了铜熔渣贫化效果。此外,铜渣还原贫化过程中,由于助熔剂CaO和还原剂炭粉的添加,熔渣中铁氧化物被控制进行逐步还原,促使渣型由结构复杂的SiO₂-Fe₃O₄-FeO高粘度渣系逐步转变为结构简单、低粘度、低熔点的CaO-Al₂O₃-SiO₂三元渣系,体系渣型得到了有效优化,为后续铜渣的资源化利用提供了性能稳定的渣型。

关键词：铜渣;分步还原;深度贫化;渣型;