一步煉銅裝置制造方法
【專利摘要】一步煉銅裝置，爐體中由擋墻相對將爐內(nèi)分為三個(gè)區(qū)，即熔煉區(qū)、吹煉區(qū)、精煉區(qū)，底部分別安裝兩排錯(cuò)開布置與垂線有夾角的噴槍；將及返塵混合后，由熔煉區(qū)的加料口加入混合銅精礦與熔劑內(nèi)，通過噴槍噴入富氧空氣進(jìn)行自熱熔煉，生成銅锍；吹煉區(qū)噴槍噴入富氧空氣，將銅锍吹煉成粗銅和爐渣；精煉區(qū)噴槍送入富氧空氣進(jìn)行氧化，送入天然氣作還原劑進(jìn)行還原，生成的純度較高的陽極銅從放銅口間斷放出，解決了SO2的低空污染問題，使操作環(huán)境大大改善，而且硫和熱能的利用率顯著提高，進(jìn)一步提高了經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)提供一種比現(xiàn)有連續(xù)煉銅工藝更先進(jìn)、流程更短、投資更省、成本更低、綜合能耗更低、回收率更高、綜合利用更好。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于有色冶金領(lǐng)域，涉及到一種能處理多金屬復(fù)雜礦以及貴金屬伴生 礦的一步煉銅的裝置。 一步煉銅裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，銅的火法冶煉就熔煉工藝而言，用于工業(yè)生產(chǎn)的已有：閃速爐熔煉、諾蘭達(dá) 熔煉、奧斯麥特熔煉、艾薩熔煉、白銀法熔煉、底吹熔煉以及傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐熔煉、電爐熔煉、 反射爐熔煉等。上述熔煉方法除后三種傳統(tǒng)方法環(huán)保難以達(dá)標(biāo)外，其他都是當(dāng)今世界采用 的較為先進(jìn)的熔煉工藝。就銅的吹煉而言，當(dāng)今世界上90%以上都是采用PS轉(zhuǎn)爐。就銅的 精煉而言，大多數(shù)采用回轉(zhuǎn)爐精煉、反射爐精煉以及傾動(dòng)爐精煉。這些冶煉過程都是在不同 的爐中分開進(jìn)行的，硫的利用率低，熱損失多。特別是吹煉、熔煉產(chǎn)出的銅锍需用銅锍包在 車間內(nèi)進(jìn)行倒運(yùn)，造成S0 2煙氣低空逸散，加上轉(zhuǎn)爐加料及吹煉過程，煙氣難以完全密封，也 存在不同程度的逸散現(xiàn)象，使PS轉(zhuǎn)爐吹煉作業(yè)的操作環(huán)境很差。
[0003] 現(xiàn)在有兩種用于工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)吹煉工藝，一種是日本研發(fā)的三菱法，采用頂吹 爐熔煉，電爐沉降銅锍，并對渣進(jìn)行貧化，再用頂吹爐連續(xù)將銅锍吹煉至粗銅。三個(gè)爐子用 兩個(gè)溜槽連接，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)煉銅。另一種是美國猶他Kennecott冶煉廠的煉銅工藝，采用閃 速爐熔煉、爐渣選礦、銅锍水碎、干燥、磨礦再用閃速爐吹煉成粗銅。上述兩種連續(xù)煉銅工 藝，雖然解決了吹煉作業(yè)的環(huán)保問題，但還都有不足之處，需要進(jìn)一步改進(jìn)提高。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有冶煉過程的缺陷和不足，提供一種在一個(gè)爐中能 同時(shí)完成熔煉、吹煉和精煉三個(gè)過程的一步煉銅裝置。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一步煉銅裝置，其裝置包括爐體、加料口、煙道口、燒 嘴、放渣口、放銅口、噴槍、熔劑口，爐體內(nèi)由熔煉區(qū)、吹煉區(qū)、精煉區(qū)三部分組成，之間由擋 墻分隔；爐體為可回轉(zhuǎn)的臥式圓筒形爐，外殼為鋼板，內(nèi)襯耐火材料，爐體由兩個(gè)托輥支承 于基礎(chǔ)上，其中一個(gè)托棍一端配有電機(jī)，齒輪傳動(dòng)，爐體可設(shè)置成沿軸心轉(zhuǎn)動(dòng)；各區(qū)的底部 分別安裝有兩排錯(cuò)開布置、間隔一定距離、呈一定角度相向交叉向爐內(nèi)噴射富氧空氣或天 然氣的噴槍；加料口設(shè)在熔煉區(qū)上方，煙道口和熔劑口設(shè)在吹煉區(qū)上方，主燒嘴、輔燒嘴分 別設(shè)在靠近熔煉區(qū)和精煉區(qū)兩側(cè)的端墻上；放渣口和放銅口都在輔燒嘴一側(cè)的端墻上。
[0006] 所述的熔煉區(qū)的噴槍與垂線成0° -22°，吹煉區(qū)的噴槍與垂線成30° -45°，精 煉區(qū)的噴槍與垂線成45° -70°。
[0007] 所述的熔煉區(qū)、吹煉區(qū)、精煉區(qū)長度分別為：15m、8m、8m，爐子內(nèi)徑為4. 8m ;熔煉區(qū) 的底部分別安裝兩排錯(cuò)開布置、間隔0.5-1. 5m、與垂線成17° -22°角的3-27支噴槍；吹 煉區(qū)的底部分別安裝兩排錯(cuò)開布置、間隔0. 5-1. 5m、與垂線成35-40°角的2-21支噴槍；在 精煉區(qū)的底部分別安裝兩排錯(cuò)開布置、間隔0. 5-1. 5m、與垂線成45-50°角的1-17支噴槍。
[0008] 本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，其達(dá)到的積極效果主要有以下幾點(diǎn)：（1)本實(shí)用新 型完全實(shí)現(xiàn)了自熱熔煉。該技術(shù)使冶煉過程的三個(gè)階段在同一個(gè)爐中進(jìn)行，省去了銅锍和 粗銅在車間的倒運(yùn)，熱量損失大大減少；底吹爐是一較封閉嚴(yán)實(shí)的容器，漏風(fēng)率低，同時(shí)富 氧濃度高，達(dá)到了 75%左右，可以大大提高熔煉的強(qiáng)度和減少煙氣量，氣體帶走的熱量少， 從而減少熱損失；底吹爐結(jié)構(gòu)簡單、爐體水套少以及圓筒形結(jié)構(gòu)可以減少熱散失。因此該底 吹爐可不添加任何燃料，完全實(shí)現(xiàn)自熱熔煉。
[0009] (2)本實(shí)用新型對原料適應(yīng)性范圍廣，不僅能對銅、金、銀等精礦進(jìn)行提取，而且 對低品位、難處理的多金屬礦以及含金、銀高的貴金屬伴生礦都能處理，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利 用。
[0010] (3)冶煉強(qiáng)度大，氧氣利用率高，處理礦料能力強(qiáng)。氧氣由氧槍從底部噴射進(jìn)入爐 子，且射入速度快，能有效保證爐內(nèi)充分劇烈反應(yīng)，反應(yīng)區(qū)混合均勻、無旋流、無死角，能形 成良好的傳熱和傳質(zhì)條件，氧氣的利用率達(dá)到100%。
[0011] (4)本實(shí)用新型不易產(chǎn)生泡沫渣，操作安全，能耗低，渣含銅低。由于本實(shí)用新型是 底吹冶煉，氧氣直接作用于銅锍、粗銅和陽極銅，因此造渣反應(yīng)的氧勢較低，不易生成Fe304， 因此爐渣可采用高的鐵硅比渣型(現(xiàn)有技術(shù)的三菱法爐渣Fe / Si02l. 1-1. 3、閃速爐爐渣為 1. 48-1. 65,而本實(shí)用新型為1. 6-2. 2)，從而加入的石英熔劑量較少，渣率低，渣選礦的物料 量減少，能耗也相應(yīng)下降。同時(shí)渣中含F(xiàn)e30 4少，渣的粘度較低，可降低渣中銅的含量。
[0012] (5)本實(shí)用新型煉銅成本低，有利于制酸。本實(shí)用新型沒有轉(zhuǎn)爐吹煉的周期性作 業(yè)，爐溫穩(wěn)定，爐體壽命長，降低了耐火材料的消耗和維修工作量，從而降低煉銅成本。同 時(shí)，爐體不用經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)，煙氣量和煙氣成分（so 2含量）穩(wěn)定，有利于制酸，降低制酸成本。
[0013] (6)本實(shí)用新型對貴金屬捕集能力強(qiáng)，多金屬綜合回收率高。在熔煉區(qū)锍對貴金屬 的溶解能力很強(qiáng)，在底吹爐底部高速氧氣攪動(dòng)下，锍不斷反復(fù)沖洗精礦和爐渣，對貴金屬有 一個(gè)多次捕集的過程，從而使貴金屬更多的溶解到硫中，完成造锍捕金過程，與其他工藝相 比具有更高的貴金屬回收率。同時(shí)，該工藝氧氣從爐底噴入熔煉區(qū)時(shí)，锍溫度較高，氧勢較 高，有利于精礦中的鉛、汞、砷、銻、鉍等在底吹熔煉過程中獲得充分揮發(fā)后富集于煙塵中， 再經(jīng)濕法處理，可有效回收多金屬復(fù)雜礦中的有價(jià)元素，擴(kuò)大資源利用范圍。
[0014] (7)操作環(huán)境好，經(jīng)濟(jì)效益高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。該實(shí)用新型的三個(gè)冶煉過程在同一 爐中進(jìn)行，省去了銅锍包、粗銅包在車間的倒運(yùn)以及吹煉時(shí)的捅風(fēng)眼作業(yè)，節(jié)省了大量的人 力、物力，提高了經(jīng)濟(jì)效益，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。同時(shí)避免了 302煙氣的低空逸散，作業(yè)環(huán)境 良好。
[0015] (8)投資省。冶煉的三個(gè)過程在同一爐中實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，工藝流程大大縮短，附屬 設(shè)備少。同時(shí)爐料制備簡單，不需深度干燥、粉碎、制粒等預(yù)處理程序，簡便了操作。底吹 不需要很高的廠房和昂貴的進(jìn)口設(shè)備以及技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)，所以建設(shè)投資低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖1詳細(xì)說明本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。
[0018] 一步煉銅裝置，其裝置包括爐體1、加料口 2、煙道口 3、燒嘴4和5、放渣口 6、放銅 口 7、噴槍9、熔劑口 10,爐體1內(nèi)由熔煉區(qū)、吹煉區(qū)、精煉區(qū)三部分組成，之間由擋墻8分隔； 爐體1為可回轉(zhuǎn)的臥式圓筒形爐，外殼為鋼板，內(nèi)襯耐火材料，爐體1由兩個(gè)托輥支承于基 礎(chǔ)上，其中一個(gè)托棍一端配有電機(jī)，齒輪傳動(dòng)，爐體1可設(shè)置成沿軸心轉(zhuǎn)動(dòng)；各區(qū)的底部分 別安裝有兩排錯(cuò)開布置、間隔一定距離、呈一定角度相向交叉向爐內(nèi)噴射富氧空氣或天然 氣的噴槍9 ;加料口 2設(shè)在熔煉區(qū)上方，煙道口 3和熔劑口 10設(shè)在吹煉區(qū)上方，主燒嘴5、輔 燒嘴4分別設(shè)在靠近熔煉區(qū)和精煉區(qū)兩側(cè)的端墻上；放渣口 6和放銅口 7都在輔燒嘴4 一 側(cè)的端墻上。
[0019] 所述的熔煉區(qū)、吹煉區(qū)、精煉區(qū)長度分別為：15m、8m、8m，爐子內(nèi)徑為4. 8m ;熔煉區(qū) 的底部分別安裝兩排錯(cuò)開布置、間隔0.5-1. 5m、與垂線成17° -22°角的3-27支噴槍；吹 煉區(qū)的底部分別安裝兩排錯(cuò)開布置、間隔0. 5-1. 5m、與垂線成35-40°角的2-21支噴槍；在 精煉區(qū)的底部分別安裝兩排錯(cuò)開布置、間隔0. 5-1. 5m、與垂線成45-50°角的1-17支噴槍。
【權(quán)利要求】
1. 一步煉銅裝置，其裝置包括爐體、加料口、煙道口、燒嘴、放渣口、放銅口、噴槍、熔劑 口，其特征在于爐體內(nèi)由熔煉區(qū)、吹煉區(qū)、精煉區(qū)三部分組成，之間由擋墻相對分隔，隔墻 下端留有熔體通道；爐體為可回轉(zhuǎn)的臥式圓筒形爐，外殼為鋼板，內(nèi)襯耐火材料，爐體由兩 個(gè)托輥支承于基礎(chǔ)上，其中一個(gè)托輥一端配有電機(jī)，齒輪傳動(dòng)，爐體可設(shè)置成沿軸心轉(zhuǎn)動(dòng)； 各區(qū)的底部分別安裝有兩排錯(cuò)開布置、間隔一定距離、呈一定角度相向交叉向爐內(nèi)噴射富 氧空氣或天然氣等氣體的噴槍；加料口設(shè)在熔煉區(qū)上方，煙道口和熔劑口設(shè)在吹煉區(qū)上方， 主燒嘴、輔燒嘴分別設(shè)在靠近熔煉區(qū)和精煉區(qū)兩側(cè)的端墻上；放渣口和放銅口都在輔燒嘴 一側(cè)的端墻上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步煉銅裝置，其特征在于熔煉區(qū)的噴槍與垂線成 0° -22°，吹煉區(qū)的噴槍與垂線成30° -45°，精煉區(qū)的噴槍與垂線成45° -70°。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步煉銅裝置，其特征在于熔煉區(qū)、吹煉區(qū)、精煉區(qū)長度分 別為：15m、8m、8m，爐子內(nèi)徑為4. 8m ;烙煉區(qū)的底部分別安裝兩排錯(cuò)開布置、間隔0. 5-1. 5m、 與垂線成17° -22°角的3-27支噴槍；吹煉區(qū)的底部分別安裝兩排錯(cuò)開布置、間隔 0. 5-1. 5m、與垂線成35-40°角的2-21支噴槍；在精煉區(qū)的底部分別安裝兩排錯(cuò)開布置、間 隔0. 5-1. 5m、與垂線成45-50°角的1-17支噴槍。
【文檔編號(hào)】C22B5/12GK203890418SQ201420189825
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】崔志祥, 王智, 申殿邦, 邊瑞民, 李德松, 王海濱 申請人:東營魯方金屬材料有限公司