CN104561560B - 铜渣缓冷处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铜渣缓冷处理工艺，依次包括以下步骤：A、接渣：将渣包运输到炉下接液态铜渣；B、空冷：将渣包运输至室外，让铜渣和渣包在空气中冷却，并且使渣包内铜渣的温度从1250℃缓慢下降至1000℃；C、喷淋：将铜渣和渣包进行淋水冷却；D、倒渣：待渣包外壁的温度小于50℃时，将渣包内的铜渣倒掉；E、破碎：将铜渣进行三级破碎；F、球磨：将破碎后的铜渣进行球磨和分级，得到粗渣粉和合格的细渣粉；G、浮选：将合格的细渣粉进行浮选，得到铜精粉和尾矿；H、磁选：将浮选后的尾矿进行磁选，得到铁精粉。该铜渣缓冷处理工艺中，让液态铜渣充分缓慢冷却，有利于液态铜渣中铜颗粒的凝聚和长大，提高铜的回收率。

Description

铜渣缓冷处理工艺

技术领域

本发明涉及冶炼行业的铜渣处理方法，特别是涉及一种铜渣缓冷处理工艺。

背景技术

随着我国铜矿资源的日趋紧张，铜冶炼企业越来越重视铜渣的处理，铜渣处理的好坏直接影响铜的回收率。目前，铜渣的处理方法为：先将液态铜渣装入渣包内，待渣包接满后立即通过U型叉抱车将渣包运往渣场，淋水冷却。该方法存在以下缺陷：在淋水过程中，渣包内的铜渣急剧冷却，从而导致铜渣中的铜粒子结晶时间短，同时又因为铜的相变温度范围较窄，为1000℃～1250℃，故结晶时间短直接造成铜渣中硫化态或金属态铜颗粒来不及凝聚和长大，其粒度小，最终降低铜的回收率，使铜渣中的铜尾随尾渣白白流失。

在铜渣的处理工艺中，渣包是用于运输液态铜渣的，且渣包都是铸造渣包。渣包装载液态铜渣后，渣包升温很快，经过测量得出：装载液态铜渣后渣包的温度升高至约600℃；再将铜渣淋水以快速冷却。在上述过程中，渣包要经受极冷极热的温度变化过程，由于铸造工艺的局限，铸造渣包体积越大，其铸造难度就越大，越容易出现冷隔、粘砂、缩孔、疏松等缺陷，特别是在耳轴加强筋板与包体1的结合处、包体1与罐脚2的结合处等，如图1所示，由于这些结合处的位置特殊，厚度大，铸造过程中金属液体流动性差，冷却速度不均等，更容易造成疏松、缩孔等铸造缺陷，进而导致在使用过程中出现开裂。再者，铸钢的焊接性欠佳，故铸造渣包一旦出现开裂，修复困难，往往这次修复好以后，下次还是在此处开裂，且裂纹易延伸，反复多次后，在渣包上造成贯通裂纹，导致无法再修复而报废，从而造成渣包使用寿命短，使铜渣处理的成本高。

另外，在制造过程中，耳轴9是镶铸固定在包体1上的，见图2，镶铸后耳轴尺寸公差难以保证，需要二次加工耳轴9，从而降低生产效率，增加生产成本。

目前，我国铸造业的现状是：铸造车间每生产1吨铸件，约散发50公斤的粉尘，熔炼和浇注工序所排放的废渣为200公斤、废气为20立方米，造型和清理排废砂约0.75吨。以年产2200万吨的铸件统计得出，每年的排污总量为：废渣440万吨，废砂1650万吨，废气4亿立方米，这些数据足以说明铸造行业严重污染环境。在能耗方面，国家以每万元的GDP能耗作为指标，整个机械制造部门的万元GDP能耗为0.18tce/万元，而铸造业约为0.8tce/万元，铸造业能耗是机械行业的4.4倍。

综上，传统铜渣处理工艺中使用的铸造渣包存在维修率高、使用寿命短、其生产严重污染环境、能耗高等缺陷。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种有效提高铜的回收率的铜渣缓冷处理工艺以及该工艺中所使用的焊接渣包。

为实现上述目的，本发明提供一种铜渣缓冷处理工艺，依次包括以下步骤：

A、接渣：将渣包运输到炉下接液态铜渣；

B、空冷：将渣包运输至室外，让铜渣和渣包在空气中冷却，并且使渣包内铜渣的温度从1250℃缓慢下降至1000℃；

C、喷淋：将铜渣和渣包进行淋水冷却；

D、倒渣：待渣包外壁的温度小于50℃时，将渣包内的铜渣倒掉；

E、破碎：将铜渣进行破碎；

F、球磨：将破碎后的铜渣进行球磨和分级，得到粗渣粉和合格的细渣粉；

G、浮选：将合格的细渣粉进行浮选，得到铜精粉和尾矿；

H、磁选：将浮选后的尾矿进行磁选，得到铁精粉。

优选地，在进行所述步骤A之前，先往渣包底部垫铜渣。

优选地，所述步骤E中，将铜渣进行三级破碎，依次为：一级破碎、鳄式破碎和锥式破碎。

进一步地，所述渣包为焊接渣包，包括压制成一整体的包体、焊接在包体底部的包底、以及多个焊接在包底底部的罐脚，相邻两个罐脚之间设有散热空间，所述包体、包底和罐脚的材质均为低合金高强度板材。

优选地，所述包体上端的外边缘设有多个向下、且向外倾斜的溢流口。

进一步地，所述包体的外周面上由上至下依次焊接有上环、中环和下环，所述包体的外壁上还焊接有多个纵向筋板，所述上环、中环、下环以及纵向筋板的材质均为低合金高强度板材。

优选地，所述包体两侧均焊接有一耳轴板，所述耳轴板中固定有一耳轴。

进一步地，所述耳轴穿设在一套管中，且耳轴与套管为键联接，所述耳轴板与包体之间还设有上筋板和下筋板，所述上筋板和下筋板分别位于套管的上下两侧。

进一步地，所述耳轴板与包体之间设有上板、左板、下板、右板，所述上板、左板、下板、右板沿耳轴的周向均匀分布。

优选地，所述耳轴板向靠近包体的方向倾斜，所述耳轴板与竖直面的夹角α为3°～5°。

进一步地，所述耳轴板内侧设有一耳轴补强板，所述耳轴依次穿入耳轴板和耳轴补强板中，且耳轴与耳轴板、耳轴补强板为键联接，所述耳轴板两侧设有与包体相连接的侧封板。

优选地，所述耳轴板外表面上还设有压板，所述耳轴穿设在压板中，压板与耳轴板通过多个固定螺栓相连接。

进一步地，所述溢流口的外侧下方设有与溢流口相连通的容水槽，该容水槽的下端设有分水管，所述分水管靠近包体的一侧设有多个引流孔，所述中环上端面上还设有一集水板，集水板与包体之间形成一集水槽，所述中环和下环上也设有引流孔，所述包体外壁上还设有一位于中环和下环之间的分水板，所述分水板与包体之间设有引流缝隙。

如上所述，本发明涉及的铜渣缓冷处理工艺，具有以下有益效果：

该铜渣缓冷处理工艺中，让液态铜渣在空气中充分缓慢冷却，从而有利于液态铜渣中硫化态或金属态铜颗粒的凝聚和长大，进而便于后续的磨矿分离和浮选分离，最终提高铜的回收率。

附图说明

图1为现有技术中渣包的结构示意图。

图2为图1中包体与耳轴的连接示意图。

图3为本发明中铜渣缓冷处理工艺的工艺流程图。

图4为本发明中渣包的结构示意图。

图5为图4的主视图。

图6为图5的侧视图。

图7为图5的仰视图。

图8为本发明实施例一中的耳轴与耳轴板的连接示意图。

图9为图5中耳轴板与包体的连接示意图。

图10为本发明实施例二中的耳轴与耳轴板的连接示意图。

图11为图10的A-A向剖视图。

图12为图10的B-B向剖视图。

图13为本发明中耳轴板的剖视图。

图14为焊接渣包温度变化曲线图。

图15为本发明中冷却系统与焊接渣包的结构示意图。

图16为图15的C圈放大图。

图17为本发明中渣包为倾翻状态的结构示意图。

图18为图15中焊接渣包的剖视图。

图19为图18的D圈放大图。

图20为图18的E圈放大图。

图21为本发明实施例三中的耳轴与耳轴板的连接示意图。

图22为图21的F-F向剖视图。

图23为图21的G-G向剖视图。

元件标号说明

1 包体

101 溢流口

2 罐脚

3 散热空间

4 上环

5 中环

6 下环

7 纵向筋板

8 耳轴板

9 耳轴

10 套管

11 上筋板

12 下筋板

13 上板

14 左板

15 下板

16 右板

17 键

18 耳轴筋板

20 容水槽

21 分水管

22 底座

221 集水沟

23 冷却总管

24 冷却支管

25 过滤挡板

26 过滤孔

27 管路连接器

28 集水板

29 集水槽

30 引流孔

31 耳轴补强板

32 侧封板

33 压板

34 固定螺栓

35 分水板

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种铜渣缓冷处理工艺，如图3所示，该铜渣缓冷处理工艺依次包括以下步骤：

A、接渣：将渣包运输到炉下接液态铜渣；

B、空冷：将渣包运输至室外，让铜渣和渣包在空气中冷却，并且使渣包内铜渣的温度从1250℃缓慢下降至1000℃；

C、喷淋：将铜渣和渣包进行淋水冷却；

D、倒渣：待渣包外壁的温度小于50℃时，将渣包内的铜渣倒掉；

E、破碎：将铜渣进行破碎；

F、球磨：将破碎后的铜渣进行球磨和分级，得到粗渣粉和合格的细渣粉；

G、浮选：将合格的细渣粉进行浮选，得到铜精粉和尾矿；

H、磁选：将浮选后的尾矿进行磁选，得到铁精粉。

该铜渣缓冷处理工艺中，让液态铜渣在空气中充分缓慢冷却，空冷时间控制在10小时左右，有利于液态铜渣中硫化态或金属态铜颗粒的凝聚和长大，进而便于后续的磨矿分离和浮选分离，最终提高铜的回收率。

进一步地，接渣时，液态铜渣是直接冲入渣包内的，其对渣包底部的冲刷很厉害，进而导致渣包底部温度急剧上升，从而引起渣包底部变形或开裂，影响使用寿命和使用安全。故为了解决上述问题，在接渣前先进行垫渣，即在进行所述步骤A之前，先往渣包底部垫铜渣。垫渣前要保证渣包内部没有水分，在确认渣包为干燥的情况下，使用装载机或其他设备往渣包底部垫铜渣，且垫渣所用的铜渣也不得含有任何水分，铜渣粒度为100～200mm，垫渣的厚度一般为300～500mm。垫渣后再接渣，有效保护渣包底部不直接受液态铜渣的冲刷，从而提高渣包的使用寿命，也提高工作的安全系数。另外，当遇到雨点时，需要垫红渣，红渣温度在500℃～1000℃之间，以使得渣包内壁始终保持干燥，保证接渣安全。

本实施例中，在接渣时，采用渣包车将渣包叉运到炉下，且接渣不得接太满，液态铜渣到渣包沿口的距离不得小于200mm；接渣后，须检查渣包内铜渣的液面，待液面开始结壳后才可以运输渣包，以确保运输时液态铜渣不会因渣包晃动使液态铜渣流出，避免烧坏渣包车、甚至危机工作人员人身安全等问题的发生。优选地，所述步骤B是在缓冷场完成的，通过渣包车将装载有液态铜渣的渣包叉运到缓冷场，在空气中冷却10小时左右，使渣包内铜渣的温度从1250℃缓慢下降至1000℃后，铜渣的相变温度为1000℃～1250℃，所以让液态铜渣在空气中、且在其相变温度范围内缓慢充分地冷却，最有利于铜渣中硫化态或金属态铜颗粒的充分结凝发育长大，最终提高铜的回收率。空冷后，再开启淋水阀门，使铜渣淋水冷却50～65小时左右，渣包中溢出的水通过淋水系统降温后循环使用，以降低铜渣处理的成本，节约能源；另外，淋水冷却的时间应根据具体使用的焊接渣包的结构形式不同而有所差异。

进一步地，由于本发明采用U形渣包车叉运渣包，其可较大幅度降低铜渣处理成本，提高作业效率；且使用U形渣包车倒渣时，如图17所示，其运动行程小，翻包角度较小，约115°即可将渣包内的铜渣倒掉。在叉运渣包时，渣包车的U形机构的初始工位比渣包耳轴要低，所以当U形渣包车向后行驶，就可将渣包的耳轴直接装到U形工作机构的叉座上，渣包车的支撑油缸升起，就可方便地将渣包运走。运输时由于仅将支腿油缸顶升600mm左右，然后将安全撑杆撑下，所以运输途中支腿油缸可以不再背负荷，即无须背罐，因此省却了使用其他类型设备进行背罐或吊运的运行费用，具有很高的性价比和效率。

优选地，所述步骤E中，将铜渣进行三级破碎，依次为：由普通破碎机完成的一级破碎、由鳄式破碎机完成的鳄式破碎和由圆锥破碎机完成的锥式破碎，以使渣粒更细更均匀，便于后续的球磨处理。在球磨时，将破碎后的铜渣颗粒经斗式提升机进入球磨机进行研磨，研磨后的物料再送入选粉机进行分级，实现粗细渣粉的分离，合格的细渣粉由收集器收集，而粗渣粉由选粉机下端排出经螺旋输送机返回球磨机内重新研磨，形成一闭合循环回路，直至铜渣都球磨成合格的细渣粉。本实施例中，铜渣分两级细磨，粒度在200～400目，利于在后续的浮选中提高铜的回收率。

进一步地，在进行步骤G时，对细渣粉进行粗选、精选、扫选三段浮选，之后再通过磁选完成铁精粉回收。经测量得出，采用上述步骤处理铜渣后，铜的回收率高达92%，尾矿中的含铜量在0.2%以下，铜的回收率得到大幅度的提升。

优选地，为了延长渣包的使用寿命，降低铜渣的处理成本，本发明中，所述渣包为焊接渣包，如图4所示，该新型焊接渣包包括压制成一整体的包体1、焊接在包体1底部的包底、以及多个焊接在包底底部的罐脚2，包体1与包底形成一容腔，用于盛放液态铜渣，相邻两个罐脚2之间设有散热空间3，以便于包体1底部散热，所述包体1、包底和罐脚2的材质均为低合金高强度板材。优选地，所述罐脚2为4个，均匀分布在包体1底部，如图7所示，且本实施例中，所述包体1底部的设有第一通风槽，包底筋板上开设有第二通风槽，所述第一通风槽与第二通风槽相连通，且第一通风槽、第二通风槽、和相邻两个罐脚2之间的间隙共同构成所述散热空间3。

进一步地，见图4和图5，所述包体1的外周面上由上至下依次焊接有上环4、中环5和下环6，所述包体1的外壁上还焊接有多个纵向筋板7，所述上环4、中环5、下环6以及纵向筋板7的材质均为低合金高强度板材。在包体1外壁上焊接上环4、中环5、下环6以及纵向筋板7，有效提高该渣包的焊接强度，且增加了渣包与空气的接触面积，提高渣包的散热效率，有利于渣包和铜渣的冷却。另外，所述上环4、中环5、下环6的数量可根据渣包容积大小、以及装载铜渣量的多少进行删减。

该新型焊接渣包中，将罐脚2设置在包体1底部，罐脚2采用厚度为60mm左右的厚板，并且构成该新型焊接渣包的所有的环（上环4、中环5、下环6）、板（包底、纵向筋板7）、罐脚之间全部相互连接，形成一全封闭网格结构的渣包，不仅使罐脚2与包体1、罐脚2与地面的接触面积增大，而且由于整个渣包形成网格结构，渣包抗变形强度、罐脚2支撑强度大大提高，有效避免罐脚2因接触面积小而出现焊缝开裂的可能性，并且使渣包整体抗变形能力大幅度提高。另外，在铜渣缓冷处理的过程中，对焊接渣包从接渣到倒渣的整个过程进行了温度测量，其温度变化曲线如图14所示，由此可以得出：在接渣时，铜渣的热量经热传导使焊接渣包迅速升温，焊接渣包的温度升高至600℃左右，之后焊接渣包的温度再缓慢下降。又因低合金高强度板材的相变温度（由固相到液相）的临界值为900℃左右，所以焊接渣包在使用过程中无组织变化，特别适用于铜渣的缓冷处理工艺，大大延长焊接渣包的使用寿命。

优选地，见图4和图5，所述包体1上端的外边缘设有多个向下、且向外倾斜的溢流口101，本实施例中，所述包体1为一横截面由下至上依次变大的锥形桶，所述溢流口101的上端低于包体1的顶面。由于铜渣经喷淋后溢出的冷却水腐蚀性较强，故通过多个溢流口101将带有腐蚀性的冷却水引导到远离焊接渣包外壁的地方，冷却液不会流到包体1上，以保护焊接渣包的包体1不受腐蚀性冷却水的侵蚀，有效防止包体1外壁的金属因被冷却液腐蚀而大量脱落，以提高渣包的使用寿命。

进一步地，当冷却水的腐蚀性较弱或有特殊情况，如用户需要加快渣包周转速度，则本发明还涉及一种用于缩短渣包冷却时间的冷却系统，见图15和图16，该冷却系统包括位于溢流口101的外侧下方、且与溢流口101相连通的容水槽20，该容水槽20的下端设有分水管21，所述分水管21靠近包体1的一侧设有多个直径为10mm的引流孔。在喷淋时，缓冷场的冷却设备包括一用于放置焊接渣包的底座22，底座22上安装有冷却总管23，所述冷却总管23的端部设有一位于焊接渣包正上方、用于往焊接渣包内喷水的冷却支管24，所述底座22上还设有集水沟221，冷却支管24的个数应根据焊接渣包的数量而定，冷却支管24的压力水从冷却总管23而来，冷却总管23的水量由缓冷场的冷却设备控制，在喷淋冷却时，冷却支管24中压力水的流量为3m³/h。喷淋冷却时，冷却水从渣包的溢流口101流出，并汇集流入容水槽20中，容水槽20中的冷却水通过分水管21的多个引流孔沿包体1外壁流下，进而冷却渣包和铜渣。据统计得出：采用冷却系统后，渣包内的铜渣从冷却到可以倒渣的时间约为50小时，冷却时间有效缩短，提高渣包周转效率；若不使用冷却系统，则渣包内的铜渣从冷却到可以倒渣的时间约为60小时。另外，冷却水沿渣包外壁流下后汇集到底座22的集水沟221中，以便于集中处理冷却水，减少对环境的污染。

优选地，所述溢流口101的外端设有一过滤挡板25，见图18和图19，所述过滤挡板25上设有三排直径为10mm的过滤孔26，所述溢流口101与容水槽20通过过滤孔26相连通。一般情况下，冷却水比较清澈，放置过滤挡板25后，其能够在个别情况下阻挡较大渣块，防止分水管21堵塞。且本实施例中，所述分水管21有多段，相邻两段的分水管21通过管路连接器27相连接，进而便于安装和疏通。所述溢流口101为四个，分别位于两个耳轴9的两侧，且溢流口101与耳轴9中线之间的夹角为45°，溢流口101的大小为：宽140mm，高40mm。

进一步地，当包体1外壁设有上环4、中环5和下环6时，见图18和图20，所述中环5上端面上还设有一集水板28，集水板28与包体1之间形成一集水槽29，所述中环5和下环6上均设有引流孔30。冷却水经分水管21的引流孔30沿渣包外壁流下后，汇集到集水板28与包体1之间的集水槽29中，集水槽29下方约150mm左右，设有一固定在包体1外壁上的分水板35，该分水板35下端向靠近包体1的方向倾斜，集水槽29与分水板35留150mm空间，方便以后对分水板35进行清理，集水槽29中的水经中环5上的引流孔30，流入分水板35与包体1围成的容腔内，冷却水顺分水板35底部与包体1的引流缝隙均匀地沿包体1外壁流下，再通过下环6上的引流孔30沿包体1外壁流入底座22上的集水沟221中。

进一步地，如图4和图6所示，所述包体1两侧均焊接有一耳轴板8，且所述耳轴板8优选地焊接在上环4和中环5之间，且耳轴板8中固定有一耳轴9，通过耳轴9可将该焊接渣包与U形渣包车的叉瓦相配合。本实施例中，所述耳轴板8向靠近包体1的方向倾斜，如图8和图9所示，所述耳轴板8与竖直面的夹角α为3°～5°，另外，如图13所示，所述耳轴板8的横截面为一倾斜截面，从图5、图6所示的角度看，耳轴板8的前后两侧均倒角，从而使耳轴9下部、耳轴9两侧的留存空间变大，以便于渣包与U形渣包车的连接，使渣包适应渣包车90度的折弯叉运，使用更加方便，提高叉包效率。本实施例中，所述耳轴板8两侧倒角的尺寸为：水平方向倒角约100mm，耳轴板厚方向约20mm。

本发明中，所述耳轴9的固定方式有三种，实施例一：如图8所示，所述耳轴9穿设在一套管10中，且耳轴9与套管10为键联接，所述耳轴板8与包体1之间还设有上筋板11和下筋板12，所述上筋板11和下筋板12分别位于套管10的上下两侧，优选地，所述套管10与耳轴板8焊接，所述上筋板11外周和下筋板12外周均与上环4、包体1、耳轴板8、套管10焊接，下筋板12与套管10焊接后，键17不能向下滑动，使耳轴9的固定结构更加稳定，消除因耳轴9松动带来的安全隐患。安装时，先将耳轴9划线找正，确定上下方向，再将键17装入耳轴9的键17槽内，将套管10压入耳轴9上，通过键17将耳轴9和套管10固定为一整体。再将键17、耳轴9、套管10所述组成的整体组件与耳轴板8套装，即将套管10与耳轴板8焊接，再将上环4、中环5、上筋板11和下筋板12焊接在该整体组件中，构成一耳轴座组件，再将耳轴座组件与包体1焊接。

实施例二，见图10至图12，所述耳轴板8与包体1之间设有上板13、左板14、下板15、右板16，所述上板13、左板14、下板15、右板16沿耳轴9的周向均匀分布，所述上板13、左板14、下板15、右板16的外周均与包体1、耳轴9、耳轴板8相焊接。安装时，先在耳轴9的外圆周面上铣削加工出互相垂直的四个平面，对耳轴9画中心线，将耳轴9与耳轴板8装配在一起，再将上板13、左板14、下板15、右板16分别卡在耳轴9外周面所铣出来的四个平面上，并将上环4、中环5、上板13、左板14、下板15、右板16分别与耳轴板8焊接，从而构成耳轴座组件，再将该耳轴座组件与包体1焊接。

实施例三，见图21至图23，所述耳轴板8内侧设有一耳轴补强板31，所述耳轴9依次穿入耳轴板8和耳轴补强板31中，且耳轴9与耳轴板8、耳轴补强板31为键联接，本实施例中，所述耳轴9与耳轴板8、耳轴9与耳轴补强板31通过键17相连接，所述耳轴板8两侧设有与包体1相连接的侧封板32，以确保焊接渣包最重要部件的强度要求。优选地，所述耳轴板8外表面上还设有压板33，所述耳轴9穿设在压板33中，压板33与耳轴板8通过多个固定螺栓34相连接。由于耳轴9使用键联接与压板33固定，当耳轴9下半部分圆柱面磨损后，需要将耳轴9拆下，翻面安装使用。安装时，先加工耳轴9，耳轴9尺寸精加工到位，铣键槽，再加工键17；粗加耳轴板8和耳轴补强板31的中心孔，再将耳轴板8和耳轴补强板31与上环4、中环5的各一部分焊接为一整体，精加工中心孔，并水平方向对称开键槽，加工耳轴板8螺栓孔；精加工压板33的各尺寸，将键17装入耳轴9的键槽内，水平对准耳轴板8任意一侧的键槽，将耳轴9压入耳轴板8和耳轴补强板31的中心孔中，构成一耳轴9座组件；再将耳轴9座组件与包体1找正后组焊，然后用固定螺栓34将压板33固定在耳轴板8上；再焊接上侧封板32。另外，所述耳轴补强板31的中心孔中和压板33的中心孔中均设有定位台阶，约束耳轴9向内的位移，耳轴9外侧设有轴肩，依靠压板33进行轴向定位，约束耳轴9向外的位移。

进一步地，为了增加耳轴座组件的结构强度，在耳轴板8的下方还设有耳轴筋板18，所述耳轴筋板18的上下两侧分别与中环5、下环6相焊接，耳轴筋板18的内侧与包体1焊接，见图4和图5。

本发明中，先对耳轴座组件进行组焊，再将其与包体1焊接，其生产效率大幅度提高，节约了大量的精加工加工费用，且能在耳轴9装配完成后无需二次加工，且还避免在包体1上加工耳轴固定孔的加工量，节约大量在包体1上加工耳轴固定孔的加工费，也克服了耳轴镶嵌方式中耳轴9要二次加工的难题。另外，该新型焊接渣包全部由低合金高强度板材焊接而成，组装方便，生产效率高，易于组织批量生产。优选地，所述低合金高强度板材为Q345。

另外，铜渣含铜按0.35%计，尾矿含铜按0.20%计，全国年处理铜渣按1100万吨计，则采用本发明的处理工艺以及焊接渣包后统计得出，每年可多回收铜的质量为：

1100万吨*0.35-0.20/100=1.65万吨

按每吨铜价5.8万/吨计，则每年多回收铜的价值为：

1.65万吨*5.8万/吨=9.57亿元

另外，本发明配置国产U形渣包车性价比高：铜冶炼炉车间，车间的宽度及净高，具有布局紧凑的特点，由于U形渣包车具有运行重心低、运行平稳、转弯半径小、运罐高度低等特点，特别适合铜渣环冷场渣包数量多、渣包排布密集、渣包堆场周转空间小等工况，配置国产U形渣包车已完全能满足需要，而价格不到进口U形渣包车的4成，具有明显的价格优势，同时在车辆维修方面，克服了配件购置周期长、价格贵的弊病，有利于保证生产顺行。以某中型铜冶炼企业为例，配置4台U形渣包车，可以满足生产需要，单渣包车，节约设备投入费用2500万元。

同时，配置本发明的特别适应铜渣缓冷的焊接渣包显著提高渣包使用效率并具有巨大的社会效益。以一个中型铜冶炼企业为例，使用12立方渣包，300个可以满足铜渣缓冷处理需要。使用本发明的焊接渣包，比铸造渣包可以提高使用寿命50%以上，则每年铸造渣包的购置费用为（300*30）/5=1800万元，每年铸造渣包维护费用为2*300=600万元；而每年本发明的焊接渣包的购置费用为（300*38）/7=1628万元，每年焊接渣包维护费用为0.5*300=150万元，则使用本发明的焊接渣包，每年的运行费用较铸造渣包减少：（1800+600）-（1628+150）=622万元。

使用本发明的焊接渣包替代铸造渣包，避免了铸造二次熔炼带来的能源消耗，铸造渣包每吨材料的能耗为0.8tce，每套铸造渣包的能源消耗为20tce，以中型铜冶炼企业需要的渣包数量计算，铸造300只消耗的能源为6000tce，造成对国家能源的巨大消耗，向周围排放的粉尘达50*25*300=375000Kg；形成废渣200*25*300=1500000Kg；排放废气20*25*300=150000m³，因此本发明的焊接渣包替代铸造渣包经济效益和社会效益巨大。

更进一步，本发明的工艺流程中，垫渣工序、垫红渣控制，将充分保护本发明的焊接渣包包底免受高温铜渣的冲刷，避免渣包内壁早期龟裂和材质劣化，充分发挥本发明的焊接渣包材质强度搞得优势，提高焊接渣包的使用寿命。并保证生产过程无放炮事故，确保生产安全。

综上所示，本发明涉及的铜渣缓冷处理工艺能大幅度提高铜的回收效率，在接渣时所使用的焊接渣包采用一桶到底的结构、且采用在包体1底部焊接罐脚2的结构后，使焊接渣包的质量、使用寿命都得到了大幅度的提高。同时，焊接渣包具有制造能耗低、维修次数少、使用寿命长、运行维护成本低等优点，极大降低了铸造渣包在制造过程中对环境的污染，避免了铸造渣包重复冶炼造成的能源高消耗，焊接渣包取代铜冶炼领域的铸造渣包，符合国家节能降耗、经济环保的产业政策，扩大推广应用具有显著的经济效益和巨大的社会效益。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种铜渣缓冷处理工艺，其特征在于：依次包括以下步骤：

A、接渣：将渣包运输到炉下接液态铜渣，所述渣包为焊接渣包，包括压制成一整体的包体(1)、焊接在包体(1)底部的包底、以及多个焊接在包底底部的罐脚(2)，相邻两个罐脚(2)之间设有散热空间(3)，所述包体(1)、包底和罐脚(2)的材质均为低合金高强度板材；

B、空冷：将渣包运输至室外，让铜渣和渣包在空气中冷却，并且使渣包内铜渣的温度从1250℃缓慢下降至1000℃；

C、喷淋：将铜渣和渣包进行淋水冷却，所述包体(1)上端的外边缘设有多个向下、且向外倾斜的溢流口(101)，所述包体(1)的外周面上由上至下依次焊接有上环(4)、中环(5)和下环(6)，所述包体(1)的外壁上还焊接有多个纵向筋板(7)，所述上环(4)、中环(5)、下环(6)以及纵向筋板(7)的材质均为低合金高强度板材，所述溢流口(101)的外侧下方设有与溢流口(101)相连通的容水槽(20)，该容水槽(20)的下端设有分水管(21)，所述分水管(21)靠近包体(1)的一侧设有多个引流孔(30)，所述中环(5)上端面上还设有一集水板(28)，该集水板(28)与包体(1)之间形成一集水槽(29)，所述中环(5)和下环(6)上也设有引流孔(30)，所述包体(1)外壁上还设有一位于中环(5)和下环(6)之间的分水板(35)，所述分水板(35)与包体(1)之间设有引流缝隙；喷淋冷却时，冷却水从焊接渣包的溢流口(101)流出、并汇集流入容水槽(20)中，容水槽(20)中的冷却水通过分水管(21)的多个引流孔(30)沿包体(1)的外壁流下后汇集到集水槽(29)中，集水槽(29)中的冷却水经中环(5)上的引流孔(30)流入分水板(35)与包体(1)围成的容腔内、并顺分水板(35)底部与包体(1)之间的引流缝隙沿包体(1)外壁流下，冷却水再通过下环(6)上的引流孔(30)沿包体(1)外壁流下；

D、倒渣：待渣包外壁的温度小于50℃时，将渣包内的铜渣倒掉；

E、破碎：将铜渣进行破碎；

F、球磨：将破碎后的铜渣进行球磨和分级，得到粗渣粉和合格的细渣粉；

G、浮选：将合格的细渣粉进行浮选，得到铜精粉和尾矿。

2.根据权利要求1所述的铜渣缓冷处理工艺，其特征在于：在进行所述步骤A之前，先往渣包底部垫铜渣。

3.根据权利要求1所述的铜渣缓冷处理工艺，其特征在于：所述步骤E中，将铜渣进行三级破碎，依次为：一级破碎、鳄式破碎和锥式破碎。

4.根据权利要求1所述的铜渣缓冷处理工艺，其特征在于：所述包体(1)两侧均焊接有一耳轴板(8)，所述耳轴板(8)中固定有一耳轴(9)。

5.根据权利要求4所述的铜渣缓冷处理工艺，其特征在于：所述耳轴(9)穿设在一套管(10)中，且耳轴(9)与套管(10)为键联接，所述耳轴板(8)与包体(1)之间还设有上筋板(11)和下筋板(12)，所述上筋板(11)和下筋板(12)分别位于套管(10)的上下两侧。

6.根据权利要求4所述的铜渣缓冷处理工艺，其特征在于：所述耳轴板(8)与包体(1)之间设有上板(13)、左板(14)、下板(15)、右板(16)，所述上板(13)、左板(14)、下板(15)、右板(16)沿耳轴(9)的周向均匀分布。

7.根据权利要求4所述的铜渣缓冷处理工艺，其特征在于：所述耳轴板(8)向靠近包体(1)的方向倾斜，所述耳轴板(8)与竖直面的夹角α为3°～5°。

8.根据权利要求4所述的铜渣缓冷处理工艺，其特征在于：所述耳轴板(8)内侧设有一耳轴补强板(31)，所述耳轴(9)依次穿入耳轴板(8)和耳轴补强板(31)中，且耳轴(9)与耳轴板(8)、耳轴补强板(31)为键联接，所述耳轴板(8)两侧设有与包体(1)相连接的侧封板(32)。

9.根据权利要求8所述的铜渣缓冷处理工艺，其特征在于：所述耳轴板(8)外表面上还设有压板(33)，所述耳轴(9)穿设在压板(33)中，压板(33)与耳轴板(8)通过多个固定螺栓(34)相连接。