随着我国铜产量的逐步增长,高品位铜矿日益枯竭,铜矿的可开采品位已降至0.2%以下,而铜渣作为铜冶炼工业的副产品,渣含铜却高达0.7-2.3%,且大部分做弃渣处理,既浪费资源又污染环境。铜渣火法贫化技术因其炉内产生废气少、熔体温度控制优良等优点现已成为最常用的贫化方法之一,为获得更好的贫化效果,本文以云南某铜冶炼公司出产的转炉铜渣为原料,硼酸钙为改性剂,开展硼酸钙添加剂改性铜渣及降低渣含铜研究,旨在探究硼酸钙对铜渣体系的影响,改善渣型,提升铜渣火法贫化效果。首先,对铜渣进行工艺矿物学研究,研究表明:铜在渣中主要以粗铜形式存在,渣含铜量4.49%;铁在渣中主要以磁铁矿和铁橄榄石的形式赋存,渣含铁量44.91wt.%,磁铁矿含量34.1wt.%。其次,开展硼酸钙添加剂改性铜渣及降低渣含铜实验,结果表明:随着渣中硼酸钙加入量增大,渣中复杂的硅酸盐结构趋于简化,熔渣粘度减小,液相线温度降低,流动性增强。硼酸钙能有效促进铜在渣中的聚集沉降,在1250℃,不加入还原剂的条件下,当硼酸钙加入量由0增至6wt.%,铜在渣中的沉降效果可提升约60%;当以地沟油为还原剂,硼酸钙为改性剂时,随着硼酸钙加入量由0增至6wt.%,渣含铜量可由1.47 wt.%降至0.89 wt.%。硼酸钙不会对地沟油与渣中磁性铁的还原反应产生明显影响,随着渣中硼酸钙含量增大,渣中磁性铁含量几乎保持不变。为进一步研究硼酸钙对铜渣的影响机理,探究了硼酸钙的分解产物氧化硼对铜渣体系的影响,结果表明:随着渣中氧化硼加入量增大,铜渣粘度减小,粘流活化能降低,渣中铁橄榄石相的微观形貌由枝晶状向颗粒状转变,XRD图谱中铁橄榄石相衍射峰减弱。氧化硼能与渣中的CaO、MgO结合形成CaB₂O₄、CaB₄O₇、MgB₄O₇等低熔点共晶,降低铜渣液相线温度。