專利名稱：從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種從黃銅中提取銅和鋅的設(shè)備。
背景技術(shù)：
黃銅是重要的金屬材料，被廣泛的使用。在生產(chǎn)和使用黃銅制品的過程中會產(chǎn)生大量的廢黃銅原料，廠家處理廢黃銅的價格僅為其原料購入價的十分之一，經(jīng)濟損失極大。為了控制成本，就從黃銅中提取銅和鋅，單獨出售或再利用。目前大多從黃銅中提取銅和鋅的方法主要是兩種，一種如中國專利公開為“CN1113520”，名稱為“從銅鋅物料中回收銅和鋅的濕法冶金方法”所述“采用氨浸出銅鋅物料，然后采用萃取法將浸出液中銅鋅分離，富銅液送電積生產(chǎn)電銅，萃余液經(jīng)蒸氨得堿式碳酸鋅，送煅燒得活性氧化鋅?！痹摲椒ù嬖诘牟蛔闶侵荒艿玫浇饘巽~和氧化鋅，而不能同時得到純銅和純鋅，把氧化鋅轉(zhuǎn)化成純鋅需要經(jīng)過復(fù)雜的處理過程，在成本上不是非常的合算。最常用的從黃銅中提取銅和鋅的方法是通過熔煉爐熔煉提取，通過高溫將黃銅熔化，在沸點低的鋅成為鋅蒸汽時沸點高的銅仍為液態(tài)，實現(xiàn)了銅和鋅的分離提??；該方法存在的不足是熔煉爐在加料的過程中混入空氣即熔煉時其內(nèi)部的空氣中含氧，黃銅表面被氧化因此黃銅原料中也含有微量的氧，尤其是部分的熔煉爐是敞開式的其含氧量更大，熔煉爐內(nèi)的氧會與鋅蒸汽和液態(tài)銅發(fā)生反應(yīng)，最終得到的其實氧化銅和氧化鋅，而純銅與氧化銅、純鋅與氧化鋅在價格上是有非常大的差距的，另外爐內(nèi)的廢渣很難徹底的熔解，因此排出的廢渣中也含有一部分的銅和鋅。綜上所述，目前市場上還沒有從黃銅中能夠提取純銅和純鋅的設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述無法從黃銅中提取純銅和純鋅的問題，本實用新型的發(fā)明目的是公開一種結(jié)構(gòu)新穎，使用能耗低的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備。為了實現(xiàn)上述的目的，本實用新型采用了以下的技術(shù)方案:從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，包括熔煉爐、冷卻裝置、一氧化碳存儲罐和固體分離裝置；熔煉爐包括密閉爐體及其上的進料管和螺桿，進料管及螺桿的主體部分處于密閉爐體內(nèi)，密閉爐體外的進料管上設(shè)置進料口，螺桿處于進料管內(nèi)，螺桿內(nèi)設(shè)置用于沖氮氣的中空氮氣通道，中空氮氣通道的進氣口處于密閉爐體外，中空氮氣通道的出氣口處于螺桿下部的非受力面上；密閉爐體的頂部設(shè)置鋅氣出口，密閉爐體的底部設(shè)置銅液出口，密閉爐體側(cè)壁上設(shè)有調(diào)壓觀察口，調(diào)壓觀察口的下方設(shè)置密閉排渣口 ；鋅氣出口通過冷卻裝置分別連接一氧化碳存儲罐和固體分離裝置。作為優(yōu)選，熔煉爐還包括通過調(diào)壓觀察口插入密閉爐體內(nèi)調(diào)壓加料的中空棒。作為優(yōu)選，所述中空氮氣通道的出氣口是多個，調(diào)壓觀察口是多個。作為優(yōu)選，所述密閉排渣口是虹吸式排渣口，防止空氣的進入。作為優(yōu)選，所述固體分離裝置是將鋅粉和碳化物按重量進行分離的水分離池，使用方便。作為優(yōu)選，所述中空氮氣通道的出氣口處于螺桿底部的非受力面上。采用了上述方案的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，采用密閉爐體對黃銅進行熔煉，不僅隔絕了大量的空氣降低了生產(chǎn)能耗，而且有效的控制了黃銅熔煉爐附近的環(huán)境不被污染。螺桿處于進料管內(nèi)，螺桿內(nèi)設(shè)置用于沖氮氣的中空氮氣通道，中空氮氣通道的進氣口處于密閉爐體外，中空氮氣通道的出氣口處于螺桿下部的非受力面上，中空氮氣通道的作用通過沖氮氣是對螺桿進行降溫，防止螺桿過熱膨脹變形，一旦螺桿過熱膨脹變形就無法起到攪拌的作用，尤其是螺桿處于進料管內(nèi)，中空氮氣通道的出氣口處于螺桿下部的非受力面上很好的保護了螺桿，原料一旦落入熔煉爐內(nèi)的銅液中，大量的熱氣包括氨氣就會往上升，此時螺桿下部噴出氮氣可以很好的起到降溫的作用防止熱氣向上使螺桿上部變形，同時防止進料管內(nèi)發(fā)生燃燒的情況，這也是將螺桿設(shè)置在進料管內(nèi)的原因，螺桿全部裸露在密閉爐體內(nèi)就容易變形；中空氮氣通道的出氣口如果處于螺桿的受力面上螺桿就非常容易損壞，上述設(shè)計保證了螺桿的使用壽命。中空氮氣通道沖氮氣還隔絕了氧與銅、鋅的化學反應(yīng)，保證了得到的銅和鋅的純度，通過螺桿可以有效的掌控熔煉爐內(nèi)的溶液高度和進料情況等，操作非常的方便。通過調(diào)壓加料的中空棒調(diào)節(jié)熔煉爐內(nèi)的氣壓，始終保持熔煉爐內(nèi)的氣壓處于正壓狀態(tài)防止空氣的進入。通過調(diào)壓加料的中空棒沖氮氣進行加壓增加了熔煉爐的熔煉效率，通過加壓加速了廢渣的溶解，再次析出了其中的銅、鋅和氧，沖氮氣還隔絕了氧與銅、鋅的化學反應(yīng)，保證了得到的銅和鋅的純度，加焦粉再次吸氧氣燃燒，即該工序進一步提高了銅和鋅的提純效率，也提高了銅和鋅的提純產(chǎn)量。沖氮氣本身就是為了氧與銅、鋅的化學反應(yīng)，而熔煉爐內(nèi)的正壓可以防止空氣進入。綜上所述，該從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)新穎，使用能耗低，改善了傳統(tǒng)的提取設(shè)備存在的環(huán)境污染大的問題，可以的高效率的提取純銅和純鋅。

圖1:本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合圖1對本實用新型的具體實施方式
做一個詳細的說明。如圖1所示的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，包括熔煉爐、冷卻裝置5、一氧化碳存儲罐7和固體分離裝置6。熔煉爐I包括密閉爐體及其上的進料管2和螺桿3，進料管2及螺桿3的主體部分處于密閉爐體內(nèi)，密閉爐體外的進料管2上設(shè)置進料口 21，螺桿3處于進料管2內(nèi)，螺桿3內(nèi)設(shè)置用于沖氮氣的中空氮氣通道31，中空氮氣通道31的進氣口處于密閉爐體外，中空氮氣通道31的出氣口 32處于螺桿底部的非受力面上。密閉爐體的頂部設(shè)置鋅氣出口 13，密閉爐體的底部設(shè)置銅液出口 12，密閉爐體側(cè)壁上設(shè)有調(diào)壓觀察口 4，調(diào)壓觀察口 4的下方設(shè)置密閉排渣口 11，密閉爐體上還設(shè)有監(jiān)測爐內(nèi)氣壓的監(jiān)測器。熔煉爐I還包括通過調(diào)壓觀察口 4插入密閉爐體內(nèi)調(diào)壓加料的中空棒41。鋅氣出口 13通過冷卻裝置5分別連接一氧化碳存儲罐7和固體分離裝置6。上述中空氮氣通道31的出氣口 32是多個，調(diào)壓觀察口 4是多個，密閉排渣口 11是虹吸式排渣口，防止空氣的進入。固體分離裝置6是將鋅粉和碳化物按重量進行分離的水分離池，使用方便。從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備的使用方法，依次采用下述步驟:(I)將原料加入密閉的熔煉爐I中進行熔煉，通過螺桿3內(nèi)的中空氮氣通道31對進料管2的出口進行沖氮氣操作，熔煉時熔煉爐I內(nèi)溫度保持在950°C—1050°C之間；原料包括黃銅、焦粉和石英；(2)用調(diào)壓加料的中空棒41往熔煉爐I內(nèi)充氮氣同時加焦粉,始終保持熔煉爐I內(nèi)的氣壓處于正壓狀態(tài)；(3)鋅沸騰后成形成的鋅蒸汽、焦粉燃燒形成的一氧化碳氣體和其它的碳化物氣體通過熔煉爐I上的鋅氣出口 13排至冷卻裝置5進行冷卻處理，然后一氧化碳進入一氧化碳存儲罐7中，鋅蒸汽和其它的碳化物氣體冷卻后分別為純鋅粉和固態(tài)的碳化物顆粒，將兩者通過固體分離裝置6進行分離即得到純鋅粉；(4)懸浮在銅液上的焦粉和石英等廢渣從熔煉爐I的密閉排渣口 11排出，銅液從銅液出口 12排出得到純銅。上述調(diào)壓加料的中空棒41僅在沖氮氣和加焦粉時使用，不用時調(diào)壓加料的中空棒41被取下，調(diào)壓觀察口 4呈密閉的狀態(tài)。
權(quán)利要求1.從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，其特征在于包括熔煉爐、冷卻裝置、一氧化碳存儲罐和固體分離裝置；熔煉爐包括密閉爐體及其上的進料管和螺桿，進料管及螺桿的主體部分處于密閉爐體內(nèi)，密閉爐體外的進料管上設(shè)置進料口，螺桿處于進料管內(nèi)，螺桿內(nèi)設(shè)置用于沖氮氣的中空氮氣通道，中空氮氣通道的進氣口處于密閉爐體外，中空氮氣通道的出氣口處于螺桿下部的非受力面上；密閉爐體的頂部設(shè)置鋅氣出口，密閉爐體的底部設(shè)置銅液出口，密閉爐體側(cè)壁上設(shè)有調(diào)壓觀察口，調(diào)壓觀察口的下方設(shè)置密閉排渣口；鋅氣出口通過冷卻裝置分別連接一氧化碳存儲罐和固體分離裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，其特征在于熔煉爐還包括通過調(diào)壓觀察口插入密閉爐體內(nèi)調(diào)壓加料的中空棒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，其特征在于所述中空氮氣通道的出氣口是多個，調(diào)壓觀察口是多個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，其特征在于所述密閉排渣口是虹吸式排渣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，其特征在于所述固體分離裝置是將鋅粉和碳化物按重量進行分離的水分離池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，其特征在于所述中空氮氣通道的出氣口處于螺桿底部的非受力面上。
專利摘要本實用新型涉及一種從黃銅中提取銅和鋅的設(shè)備。從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，包括熔煉爐、冷卻裝置、一氧化碳存儲罐和固體分離裝置；熔煉爐包括密閉爐體及其上的進料管和螺桿；密閉爐體的頂部設(shè)置鋅氣出口，密閉爐體的底部設(shè)置銅液出口，密閉爐體側(cè)壁上設(shè)有調(diào)壓觀察口，調(diào)壓觀察口的下方設(shè)置密閉排渣口；鋅氣出口通過冷卻裝置分別連接一氧化碳存儲罐和固體分離裝置。該從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)新穎，使用能耗低，改善了傳統(tǒng)的提取設(shè)備存在的環(huán)境污染大的問題，可以的高效率的提取純銅和純鋅。
文檔編號C22B15/14GK203065554SQ20132008728
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者史漢祥 申請人:史漢祥