CN102978405B - 一种电子废料的侧吹连续冶炼装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子废料的侧吹连续冶炼工艺及装置。该冶炼装置分熔炼区和吹炼区，两区之间设水冷隔墙，水冷隔墙下端超过渣和金属层的交界面，故黑铜通过水冷隔墙下部的开孔流入吹炼区。熔炼反应得到的弃渣在熔炼区端墙放渣口排出。炉底由熔炼区向吹炼区倾斜，吹炼反应得到粗铜在吹炼区端墙放铜口排出。隔墙下端熔体的流动高效的利用了熔融物的潜热，具有高效节能的特点，而且在炉体熔炼区、吹炼区的侧面炉壁上布置多个富氧供入口，通过分别搅动渣层及黑铜层进行反应，极大改善了反应的热力学、动力学条件，使反应高效地进行，操作时间缩短，可以实现连续加入电子废料及富含铜物料冶炼，产出粗铜，电子废料中所含稀贵金属被富集到粗铜中。

Description

一种电子废料的侧吹连续冶炼装置

技术领域

本发明涉及一种有色金属冶炼工艺和冶炼装置，尤其涉及一种针对电子废料循环利用的侧吹连续冶炼工艺及装置。 

背景技术

目前，我国电子废料的资源循环技术分为两类：一是以物理方法为主的物理技术，将废旧电缆、导线和部分元器件等通过机械破碎，分离出部分有机物粉尘，然后进入水浸分离，得到较粗颗粒的金属粉，然后将金属粉熔炼并块、电解分离各种金属；二是以化学方法为主的化学技术，将线路板、触点等电子废料与盐酸、硝酸、硫酸或它们的混合物、氰化物溶液等进行反应，使各种有价值金属进入溶液，通过还原或电解方式回收金属，不溶物则作为固体废弃物，采用掩埋、焚烧等方式进行处理。随着国家对电子废料综合利用企业节能与减排的要求日趋严格，迫切需要兼具节能、环境友好和资源高效利用的强化冶金工艺技术。为配合大规模的电子废料资源综合利用工艺开发，需要一种节能、高效，可实现综合利用工艺短流程、连续化技术特征的冶炼装备。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子废料的侧吹连续冶炼工艺及装置，克服原电子废料处理方法不能连续化冶炼电子废料以及无法实现熔炼和吹炼反应分区需要的缺点。 

一种电子废料的侧吹连续冶炼装置，其特征在于：为水冷隔墙式双炉膛炉型，包括：熔炼区炉体、熔炼区烟气上升烟道、熔炼区加料口、吹炼区炉体、吹炼区排烟口、吹炼区加料口、将整个炉体分隔成熔炼区和吹炼区的水冷隔墙；在熔炼区靠近水冷隔墙处设有熔炼区烟气上升烟道，熔炼区炉顶设有熔炼区加料口，在熔炼区侧壁上设置若干富氧供入风口，在熔炼区端部侧壁上设熔炼渣放出口；在吹炼区靠近水冷隔墙处为吹炼区排烟口，在吹炼区炉顶设有吹炼区加料口，在吹炼区炉壁上设有吹炼黑铜层的若干富氧供入风口，在炉体两端墙上分别设有熔炼区燃烧器、吹炼区燃烧器、在吹炼区端部设有粗铜排放口；所述水冷隔墙插入沉淀池中，深度到达渣层以下，以将装置分成熔炼区和吹炼区，且所述熔炼区和吹炼区水冷隔墙在沉淀池中下部设有连通口；在熔炼区和吹炼区炉体两侧设置的富氧供入风口高度不同，熔炼区富氧供入风口高度位于熔炼区渣层高度，吹炼区富氧供入风口高度位于吹炼区黑铜层 高度；熔炼区上升烟道采用吊挂方式，吹炼区排烟口采用下部钢结构支撑方式。 

对应上述冶炼装置的冶炼工艺为：经过一定程度破碎的电子废料、富含铜物料与熔剂一起通过熔炼区炉顶的加料口加入熔炼区炉内，掉落在熔炼区沉淀池表面的渣层上；富氧气体通过熔炼区沉淀池两侧壁上的风眼送入熔炼区沉淀池渣层中，搅动渣层熔体并与电子废料以及熔剂发生冶金反应；冶炼产物由于密度不同，在熔炼区沉淀池形成熔炼渣层和黑铜层，熔炼渣通过设在熔炼区沉淀池端墙上的排放口排到炉外，黑铜沿着倾斜炉底，通过位于熔炼区和吹炼区之间的水冷隔墙下部的开孔流入吹炼区；通过吹炼区沉淀池两侧壁上的风眼通入空气或富氧气体，将黑铜进一步吹炼成粗铜，吹炼造渣需要的熔剂通过吹炼区炉顶的加料口加入炉内，产出的粗铜和吹炼渣由于密度不同，在吹炼区沉淀池形成吹炼渣层和粗铜层，吹炼渣和粗铜通过设在吹炼区沉淀池端墙上的不同高度的排放口排到炉外，熔炼和吹炼区产出的烟气通过位于各自区域炉体顶部的排烟口排出炉外。 

本发明的优点在于：由于炉体紧凑、并通过设置中部水冷隔墙，将熔炼、吹炼反应分开，而熔体可以通过隔墙下部连通，能保证熔炼、吹炼反应顺利进行，并高效的利用了熔融物的潜热，具有高效节能的特点。而且在炉体熔炼区、吹炼区的炉壁上布置多个富氧供入口，通过分别搅动渣层及黑铜层进行反应，极大改善了反应的热力学、动力学条件，使反应高效地进行，操作时间缩短，热量外泄少，同时漏入的冷空气少，节省了用于维持炉温的燃料消耗；操作安全。 

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图； 

图2为图1的侧视结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述： 

一种电子废料的侧吹连续冶炼工艺，包括以下步骤：通过熔炼区顶部加料口将一定块度的电子废料、富含铜物料和熔剂加入熔炼区沉淀池，落在熔炼渣表面；通过开在熔炼区沉淀池渣层高度的炉体两侧风眼将富氧气体送入熔炼渣层，形成搅拌，将电子废料卷入渣层中，电子废料所含各类组分与氧气、熔剂发生化学反应，形成黑铜和渣。其中，黑铜由于密度原因下降进入炉底的黑铜层，渣留在熔炼渣层中，熔炼区沉淀池端墙上的排放口连续或定期排出炉内。反应产生的熔炼区烟气中含有一定量的气态有机物或一氧化碳，部分该气态可燃组 分在熔炼区沉淀池上部的炉膛空间与氧气发生燃烧反应，再通过炉顶排烟口排出炉内。为控制炉内烟气中该气态有机物或一氧化碳，可通过在渣层上部的耐火砖墙所设的二次风口补充空气。 

炉体分熔炼区和吹炼区，两区之间设水冷隔墙，隔墙下端插入黑铜层中，即隔墙下端超过渣和金属层的交界面，故黑铜沿着倾斜炉底，通过位于熔炼区和吹炼区之间的水冷隔墙下部的开孔流入吹炼区。 

通过吹炼区沉淀池两侧壁上的风眼通入空气或富氧气体，将黑铜中的其它金属杂质氧化脱除。吹炼造渣需要的熔剂通过吹炼区炉顶的加料口加入炉内。其它杂质金属氧化形成的吹炼渣和剩余的铜金属由于密度不同，在吹炼区沉淀池分离，其中铜与熔炼区流过来的黑铜混合在一起，形成粗铜层。因此，从电子废料加入熔炼区炉内，生成黑铜，到黑铜流入吹炼区被脱除杂质形成粗铜，是一个连续过程，通过各项工艺参数的控制，达到产出低含铜的熔炼渣弃渣和一定含铜品位的粗铜的动态平衡。 

吹炼渣和粗铜通过设在吹炼区沉淀池端墙上的不同高度的排放口排到炉外。吹炼渣可热态通过熔炼区沉淀池顶部加料口加入熔炼区。吹炼区烟气通过吹炼区沉淀池炉顶的排烟口排出炉外。 

一种电子废料的侧吹连续冶炼装置，为水冷隔墙式双炉膛炉型，包括：熔炼区炉体1、熔炼区烟气上升烟道3、熔炼区加料口4、吹炼区炉体5、吹炼区排烟口7、吹炼区加料口8、设置中部水冷隔墙9，深度到达渣层以下，以将装置分成熔炼区和吹炼区，且所述熔炼区和吹炼区水冷隔墙9在沉淀池中下部设有连通口10，在熔炼区靠近水冷隔墙9处设有熔炼区上升烟道3，并在该烟道进口处供入适量的燃烧风，以便将熔炼烟气中的残余有机物充分燃烧，并在熔炼区熔体区设置冷却水套13，熔炼区两侧分别设置多个富氧供入风口11，对炉渣进行吹风熔炼作业。吹炼区靠近水冷隔墙9处为吹炼区烟道7，该烟道采用下部钢架支撑，吹炼区两侧分别设置多个富氧供入风口12，对黑铜进行吹风吹炼作业。电子废料主要熔炼反应发生在炉体熔炼区1内，熔炼烟气通过熔炼区烟气上升烟道3排出炉体，并经直余热锅炉回收烟气余热及收尘后进行排空。熔体通过水冷隔墙9下部进入吹炼区炉体5，在炉体两端墙上分别设有熔炼渣放出口2、熔炼区燃烧器14、吹炼区燃烧器15，在吹炼区端部设有粗铜放出口6。在熔炼渣放出口2、粗铜放出口6上配有环保烟罩。熔炼区烟道3采用吊挂方式，吹炼区烟道7采用下部钢架支撑方式，炉膛钢结构16采用蜗卷弹簧式弹性结构。 

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。 

Claims (2)

1.一种电子废料的侧吹连续冶炼装置，其特征在于：为水冷隔墙式双炉膛炉型，包括：熔炼区炉体（1）、熔炼区烟气上升烟道（3）、熔炼区加料口（4）、吹炼区炉体（5）、吹炼区排烟口（7）、吹炼区加料口（8）、将整个炉体分隔成熔炼区和吹炼区的水冷隔墙（9）；在熔炼区靠近水冷隔墙（9）处设有熔炼区烟气上升烟道（3），熔炼区炉顶设有熔炼区加料口（4），在熔炼区侧壁上设置若干富氧供入风口（11），在熔炼区端部侧壁上设熔炼渣放出口（2）；在吹炼区靠近水冷隔墙（9）处为吹炼区排烟口（7），在吹炼区炉顶设有吹炼区加料口（8），在吹炼区炉壁上设有吹炼黑铜层的若干富氧供入风口（12），在炉体两端墙上分别设有熔炼区燃烧器(14)、吹炼区燃烧器(15)、在吹炼区端部设有粗铜排放口（6）；所述水冷隔墙（9）插入沉淀池中，深度到达渣层以下，以将装置分成熔炼区和吹炼区，且所述熔炼区和吹炼区水冷隔墙（9）在沉淀池中下部设有连通口（10）；在熔炼区和吹炼区炉体两侧设置的富氧供入风口高度不同，熔炼区富氧供入风口（11）高度位于熔炼区渣层高度，吹炼区富氧供入风口（12）高度位于吹炼区黑铜层高度；熔炼区上升烟道（3）采用吊挂方式，吹炼区排烟口（7）采用下部钢结构支撑方式。

2.根据权利要求1所述的电子废料的侧吹连续冶炼装置，其冶炼工艺为：经过一定程度破碎的电子废料、富含铜物料与熔剂一起通过熔炼区炉顶的加料口加入熔炼区炉内，掉落在熔炼区沉淀池表面的渣层上；富氧气体通过熔炼区沉淀池两侧壁上的风眼送入熔炼区沉淀池渣层中，搅动渣层熔体并与电子废料以及熔剂发生冶金反应；冶炼产物由于密度不同，在熔炼区沉淀池形成熔炼渣层和黑铜层，熔炼渣通过设在熔炼区沉淀池端墙上的排放口排到炉外，黑铜沿着倾斜炉底，通过位于熔炼区和吹炼区之间的水冷隔墙下部的开孔流入吹炼区；通过吹炼区沉淀池两侧壁上的风眼通入空气或富氧气体，将黑铜进一步吹炼成粗铜，吹炼造渣需要的熔剂通过吹炼区炉顶的加料口加入炉内，产出的粗铜和吹炼渣由于密度不同，在吹炼区沉淀池形成吹炼渣层和粗铜层，吹炼渣和粗铜通过设在吹炼区沉淀池端墙上的不同高度的排放口排到炉外，熔炼和吹炼区产出的烟气通过位于各自区域炉体顶部的排烟口排出炉外。