【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金领域，具体涉及一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂。
技术介绍
1、现代铜冶炼均采用富氧强化熔炼，不可避免生成大量高熔点四氧化三铁固体颗粒，其会富集于底部铜锍熔池与上部熔渣层之间，形成一层“横膈膜”，阻碍了熔渣内铜锍液滴的沉降分离，致使熔渣含铜高、铜收得率不足。对此，工业上常采用直接投放铁棒或者煤炭等还原剂来破坏该“横膈膜”，然而铁棒密度大，反应过程迅速沉底至冰铜层，利用率低、消除“横膈膜”的效率也较低；而煤炭还原剂密度过小，无法达到冰铜-熔渣界面层并直接参与“横膈膜”处四氧化三铁的还原消除。本专利技术通过铁、碳的复合，结合密度及形状的联合控制，使所得铁碳复合洗炉剂能够靶向停留于横膈膜处，精准还原横膈膜处的四氧化三铁颗粒，强化熔渣内冰铜液滴的沉降与分层。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其是以金属铁棒、含碳物质为原料，将含碳物质先压制成饼状、片状或半球状，再利用粘结剂将金属铁棒和成型的含碳物质粘结成特定形状而制成，以实现复合洗炉剂靶向停留于“横膈膜”；所得铁碳复合洗炉剂的表观密度为3.7~5.3 g/cm3。
4、进一步地，所用含碳物质与金属铁棒的质量百分数之比为(6~4):(4~6)。
5、进一步地，所述金属铁棒的长径比为(
6、进一步地，所述含碳物质为石油焦、煤粉、沥青焦中的任意一种或几种。
7、进一步地，所述含碳物质使用前需经煅烧、破碎；其破碎后的粒级分为粗焦（12~6mm）、中焦（6~3 mm）、细焦（3~1 mm）、粉焦（0.075 mm以下）中的任意一种。
8、进一步地，所述粘结剂为煤沥青或磷生铁。
9、进一步地，所述粘结剂的添加量为所用金属铁棒和含碳物质总质量的5%~15%。
10、进一步地，所述特定形状包括螺钉型、棒球棒型、伞型或船型。具体地，当所述铁碳复合洗炉剂为螺钉型时，其上部分“螺帽”为饼状含碳物质，下部分“螺钉”为金属铁棒，“螺帽”的外径约为80 mm、“螺钉”的外径约为10 mm；当所述铁碳复合洗炉剂为棒球棒型时，其“内芯”部分为金属铁棒，“外部”由片状含碳物质包裹“内芯”形成，其整体外形尺寸的最大直径为50 mm、长度为100 mm；当所述铁碳复合洗炉剂为伞型时，其“伞面”为半球状含碳物质，“伞骨”为金属铁棒，“伞面”的外径为50 mm、“伞骨”的长度为50~100 mm；当所述铁碳复合洗炉剂为船型时，其上部分“船杆”为金属铁棒，下部分“船身”为半球状含碳物质，“船杆”的直径为10mm、长度为50~100 mm，“船身”的直径为50 mm。
11、进一步地，所述铁碳复合洗炉剂在铜冶炼过程中的用量为熔渣质量的0.5%~4%，其可使熔渣含铜降至0.5%以下。
12、本专利技术的显著效果在于：
13、本专利技术采用铁、碳为原料，煤沥青或磷生铁为粘结剂，通过复合洗炉剂特定密度及形状的联合设计，即在粘结剂的作用下将金属铁棒固定于碳质还原剂内，形成螺钉型、棒球棒型、伞型或船型复合洗炉剂，并控制复合洗炉剂的表观密度为3.7~5.3 g/cm3，从而使其可靶向停留于铜锍-熔渣的界面层处，实现对“横膈膜”内四氧化三铁的定点还原清除，促进熔渣内冰铜液滴的沉降聚合及冰铜-熔渣的分层；另外，还原反应中会产生气体，通过产气搅拌可强化对渣层和冰铜层之间四氧化三铁“横膈膜”的物理破除作用，进一步促进铜渣中铜锍的沉降。
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1. 一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于，所述铁碳复合洗炉剂是以金属铁棒、含碳物质为原料，将含碳物质先压制成饼状、片状或半球状，再利用粘结剂将金属铁棒和成型的含碳物质粘结成特定形状而制成，以实现复合洗炉剂靶向停留于“横膈膜”；其表观密度为3.7~5.3 g/cm3。
2.根据权利要求1所述的一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于：所用含碳物质与金属铁棒的质量百分数之比为(6~4):(4~6)。
3.根据权利要求1或2所述的一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于：所述金属铁棒的长径比为(10~1):1。
4.根据权利要求1或2所述的一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于：所述含碳物质为石油焦、煤粉、沥青焦中的任意一种或几种。
5. 根据权利要求1或2所述的一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于：所述含碳物质使用前需经煅烧、破碎；其破碎后的粒级分为12~6 mm、6~3mm、3~1 mm及0.075 mm以下中的任
6.根据权利要求1所述的一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于：所述粘结剂为煤沥青或磷生铁。
7.根据权利要求1所述的一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于：所述粘结剂的添加量为所用金属铁棒和含碳物质总质量的5%~15%。
8.根据权利要求1所述的一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于：所述特定形状包括螺钉型、棒球棒型、伞型或船型。
9. 根据权利要求8所述的一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于：当所述铁碳复合洗炉剂为螺钉型时，其上部分“螺帽”为饼状含碳物质，下部分“螺钉”为金属铁棒，“螺帽”的外径为80 mm、“螺钉”的外径为10 mm；
...【技术特征摘要】
1. 一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于，所述铁碳复合洗炉剂是以金属铁棒、含碳物质为原料，将含碳物质先压制成饼状、片状或半球状，再利用粘结剂将金属铁棒和成型的含碳物质粘结成特定形状而制成，以实现复合洗炉剂靶向停留于“横膈膜”；其表观密度为3.7~5.3 g/cm3。
2.根据权利要求1所述的一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于：所用含碳物质与金属铁棒的质量百分数之比为(6~4):(4~6)。
3.根据权利要求1或2所述的一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于：所述金属铁棒的长径比为(10~1):1。
4.根据权利要求1或2所述的一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁碳复合洗炉剂，其特征在于：所述含碳物质为石油焦、煤粉、沥青焦中的任意一种或几种。
5. 根据权利要求1或2所述的一种强化铜冶炼过程中冰铜-熔渣分层的铁...
【专利技术属性】
技术研发人员：衷水平，翁威，夏俊，刘浩宇，夏志炜，迟晓鹏，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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