CN102796883A - 一种针对复杂难处理金精矿的富氧侧吹熔炼炉 - Google Patents

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袁朝新
王云
彭达顺
韦其晋
孙留根
梅玉伟
余群波
郭持皓
何国华
常耀超
黄海辉
李大江
刘大学
李云
历彦江
孙聪
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本发明公开了一种针对复杂难处理金精矿的富氧侧吹熔炼炉。所述熔炼炉分为加热区和反应区；所述反应区侧墙四周设置有冷却水套，所述冷却水套分为三层或多层，并可独立拆卸；所述反应区侧墙的三层水套设有两排风口，工作时下排风口送入高浓度富氧空气与物料反应，上排风口调节产出的烟气为氧过剩状态；所述冷却水套与熔炼炉接触区内镶有致密的耐高温隔热涂料，且所述熔炼炉的炉中和炉顶耐火层外层均涂有一层5-10mm耐高温隔热材料保温隔热；在所述熔炼炉体的一端设有炉渣和金锍分离区，金锍与炉渣分别从两端的放金锍口和放渣口排出，在分离区顶部设有三根加热电极，对炉渣温度进行调控，确保金锍和炉渣分离彻底。该熔炼炉的能耗低、金银铜硫等综合回收率高，原料适应性强，同时操作环境更好。

Description

一种针对复杂难处理金精矿的富氧侧吹熔炼炉
技术领域
本发明涉及冶金提炼技术领域，尤其涉及一种针对复杂难处理金精矿的富氧侧吹熔炼炉。
背景技术
目前，在针对含砷、含碳、含铜、微细粒包裹金银等复杂难处理的金精矿提炼时，国内外所采用的提炼方法主要有：沸腾氧化焙烧法；细菌预氧化法；加压浸出预氧化氰化提金法；焙烧酸浸萃取电积铜氰化提金法；富氧底吹造锍铺金法；白银炉造锍铺金法。
上述提炼方法中，焙烧酸浸萃取电积铜氰化提金法废酸量大，银回收率低，能耗高；富氧底吹造锍铺金法金银铜直收率低（一般低于80％），难以处理高硅复杂的金精矿，炉体与烟道无法完全封闭，存在有害烟气容易泄漏的问题；白银炉造锍铺金法床能率低，炉体寿命短，劳动条件差等问题。由此可见，现有技术中的焙烧、细菌、加压三种工艺均存在资源综合利用程度不高，金银铜回收率偏低，工艺废渣堆存等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种针对复杂难处理金精矿的富氧侧吹熔炼炉，该熔炼炉的能耗低、金银铜硫等综合回收率高，原料适应性强，同时操作环境更好。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种针对复杂难处理金精矿的富氧侧吹熔炼炉，所述熔炼炉分为加热区和反应区，加热区与反应区连成一体，加热区采用电加热；
所述反应区侧墙四周设置有冷却水套，所述冷却水套分为三层或多层，并可独立拆卸；
所述反应区侧墙的三层水套设有两排风口，工作时下排风口送入高浓度富氧空气与物料反应，上排风口调节产出的烟气为氧过剩状态；
所述冷却水套与熔炼炉接触区内镶有致密的耐高温隔热涂料，且所述熔炼炉的炉中和炉顶耐火层外层均涂有一层5-10mm耐高温隔热材料保温隔热；
在所述熔炼炉体的一端设有炉渣和金锍分离区，金锍与炉渣分别从两端的放金锍口和放渣口排出，在分离区顶部设有三根加热电极，对炉渣温度进行调控，确保金锍和炉渣分离彻底。
所述熔炼炉的炉身向炉顶扩展。
所述熔炼炉的炉体与烟道之间采用密封连接，二次空气由该烟道炉口的下端加入，有效燃尽升华硫；
所述烟道采用膜式水冷壁，用于快速将烟气冷却到900℃以下。
所述熔炼炉的炉中设计有燃油或燃气烧嘴，用于生产时调节反应区的熔炼温度和开炉时烘炉使用。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，所述熔炼炉分为加热区和反应区，加热区与反应区连成一体，加热区采用电加热；所述反应区侧墙四周设置有冷却水套，所述冷却水套分为三层或多层，并可独立拆卸；所述反应区侧墙的三层水套设有两排风口，工作时下排风口送入高浓度富氧空气与物料反应，上排风口调节产出的烟气为氧过剩状态；所述冷却水套与熔炼炉接触区内镶有致密的耐高温隔热涂料，且所述熔炼炉的炉中和炉顶耐火层外层均涂有一层5-10mm耐高温隔热材料保温隔热；在所述熔炼炉体的一端设有炉渣和金锍分离区，金锍与炉渣分别从两端的放金锍口和放渣口排出，在分离区顶部设有三根加热电极，对炉渣温度进行调控，确保金锍和炉渣分离彻底。该熔炼炉的能耗低、金银铜硫等综合回收率高，原料适应性强，同时操作环境更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例所述富氧侧吹熔炼炉的主视图；
图2为本发明实施例所述富氧侧吹熔炼炉的俯视图；
图3为本发明实施例所述富氧侧吹熔炼炉的侧视图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所述富氧侧吹熔炼炉的主视图，如图2所示为本发明实施例所述富氧侧吹熔炼炉的俯视图，如图3所示为本发明实施例所述富氧侧吹熔炼炉的侧视图，结合图1、图2和图3，所述熔炼炉包括：1、炉基础；2、炉支架；3、炉池；4、金锍口；5、冷却水套；6、一次风口；7、连接杆；8、二次风口；9、烧嘴；10、下料口；11、炉顶；12、烟道冷却壁；13、炉中；14、石墨电极；15、放渣口；16、金锍和炉渣分离区；17、烟道。
其中，炉基础1为耐火混凝土结构，炉支架2用来支撑熔炼炉，炉池3由钢壳内衬保温材料和耐火材料组成，金锍口4设在炉池3端部和侧墙，支撑冷却水套5的连接杆7，位于熔炼炉上端的烟道17，位于熔炼炉炉顶的下料口10，位于端墙一侧上端的烧嘴9，以及烟道17内的膜式烟道冷却壁12和炉体尾端的加热装置石墨电极14。
上述熔炼炉的反应区侧墙四周设置有冷却水套5，冷却水套5分为三层或多层，冷却水套5均可独立拆卸，中层水套和炉顶均有外部炉支架2支撑。第三层水套上部的耐火砖墙设有二次风口8。
具体来说，上述熔炼炉分为加热区和反应区，加热区与反应区连成一体，加热区采用电加热，这里也可采用其他方式加热；
反应区侧墙的三层或多层水套设有两排风口，工作时下排风口（一次风口6）送入高浓度富氧空气与物料反应，上排风口（二次风口8）调节产出的烟气为氧过剩状态。
上述冷却水套5与熔炼炉接触区内镶致密的耐高温隔热涂料，涂料的使用温度可达1800℃，导热系数小于0.03w/m.k,隔热效率达90％，大大减少了水套带走热量损失。
所述熔炼炉的炉中13和炉顶11耐火层外层均涂有一层5-10mm耐高温隔热材料保温隔热，减少炉壳热损失。
在所述熔炼炉的炉体一端设有金锍和炉渣分离区16，炉渣与金锍分离分别从两端的放金锍口和放渣口排出，在分离区顶部设有三根石墨加热电极（具体实现中，也可通过其他方式加热，例如喷油、喷煤、或是外加电场分离进行物相分离），对炉渣温度进行调控，确保金锍和渣分离彻底，分离后的渣含金低于0.5g/t,含银＜10g/t,含铜＜0.56％。
另外，在具体实施例中，上述熔炼炉的整体呈矩形，当然除矩形外的其他具有同样结构功能的外形也可以实现本发明实施例，该熔炼炉比国内富氧侧吹炼铜熔炼炉要高1.5-2m；炉身向炉顶扩展，有效减少了熔体上部炉子空间的气流速度，增加了气相中尘粒在炉内的停留时间，烟尘率低。
所述熔炼炉的炉体和烟道17采用密封连接，无漏风，二次空气由烟道炉口的下端加入，有效燃尽升华硫；
另外，上述烟道17采用膜式水冷壁，如图中的膜式烟道冷却壁12，用来快速将烟气冷却到900℃以下，确保烟气中夹带的熔体冷却成固态并重新沉入炉内，大大减少烟道壁和锅炉结垢。
所述熔炼炉的炉中还设计有燃油或燃气烧嘴9，用于生产时调节反应区的熔炼温度。
综上所述，本发明实施例所述熔炼炉处理复杂难处理金精矿床能力可达55-75t/m2.d，年处理规模可达300-700kt/a,SO2浓度可达17-38％。与富氧底吹和白银造锍铺金法不同的是，富氧吹炼渣层而不是金锍层，熔炼炉操作温度为1220-1320℃，炉寿3-5年方可大修一次。
同时，本熔炼炉适应各种复杂难处理金精矿，在复杂难处理金精矿不含铜时，可添加部分铜精矿造锍，金回收率达98％以上，银的回收率达96％以上，硫利用率高达96％以上。
另外，由于本熔炼炉采用了冷却水套与熔体接触区内镶致密的耐高温隔热涂料，大大减少了水套和炉壳带走热量损失。当原料含硫达28％以上时，基本实现自热，不需要任何外加燃料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种针对复杂难处理金精矿的富氧侧吹熔炼炉，其特征在于，所述熔炼炉分为加热区和反应区，加热区与反应区连成一体，加热区采用电加热；
所述反应区侧墙四周设置有冷却水套，所述冷却水套分为三层或多层，并可独立拆卸；
所述反应区侧墙的三层水套设有两排风口，工作时下排风口送入高浓度富氧空气与物料反应，上排风口调节产出的烟气为氧过剩状态；
所述冷却水套与熔炼炉接触区内镶有致密的耐高温隔热涂料，且所述熔炼炉的炉中和炉顶耐火层外层均涂有一层5-10mm耐高温隔热材料保温隔热；
在所述熔炼炉体的一端设有炉渣和金锍分离区，金锍与炉渣分别从两端的放金锍口和放渣口排出，在分离区顶部设有三根加热电极，对炉渣温度进行调控，确保金锍和炉渣分离彻底。
2.如权利要求1所述针对复杂难处理金精矿的富氧侧吹熔炼炉，其特征在于，
所述熔炼炉的炉身向炉顶扩展。
3.如权利要求1所述针对复杂难处理金精矿的富氧侧吹熔炼炉，其特征在于，
所述熔炼炉的炉体与烟道之间采用密封连接，二次空气由该烟道炉口的下端加入，有效燃尽升华硫；
所述烟道采用膜式水冷壁，用于快速将烟气冷却到900℃以下。
4.如权利要求1所述针对复杂难处理金精矿的富氧侧吹熔炼炉，其特征在于，
所述熔炼炉的炉中设计有燃油或燃气烧嘴，用于生产时调节反应区的熔炼温度和开炉时烘炉使用。
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