CN105838894A - 富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种富氧顶吹熔炼‑沉降分离处理铜浮渣的工艺，所述富氧顶吹熔炼‑沉降分离处理铜浮渣的工艺包括：将铜浮渣、纯碱、焦炭和铁屑加入富氧顶吹转炉并吹入富氧进行熔炼分离；将所述富氧顶吹转炉产生的熔体输送至保温炉并吹入氧气进行沉降分离；回收所述保温炉产生的铜锍和粗铅。根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼‑沉降分离处理铜浮渣的工艺具有熔炼强度高、生产成本低、铜锍分离效果好等优点。

Description

富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺
技术领域
本发明涉及冶金领域，具体而言，涉及一种富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺。
背景技术
铜浮渣是粗铅冶炼过程中，粗铅冷却时，在粗铅表面形成的一层含铜及贵金属较高的浮渣。相关技术采用底吹炉工艺和侧吹炉工艺处理铜浮渣，熔炼强度低、相配套的上料系统和烟气处理系统复杂，生产成本较高，且铜锍分离效果差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，该富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺具有熔炼强度高、生产成本低、铜锍分离效果好等优点。
为实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，所述富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺包括：将铜浮渣、纯碱、焦炭和铁屑加入富氧顶吹转炉并吹入富氧进行熔炼分离；将所述富氧顶吹转炉产生的熔体输送至保温炉并吹入氧气进行沉降分离；回收所述保温炉产生的铜锍和粗铅。
根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺具有熔炼强度高、生产成本低、铜锍分离效果好等优点。
另外，根据本发明上述实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述铜浮渣、所述纯碱、所述焦炭和所述铁屑的质量比为100：8：6：8。
根据本发明的一个实施例，所述富氧顶吹转炉的生产周期为8h，其中，加料时间0.5-1.5h，熔化还原时间6-7h，排放熔体时间0.5h。
根据本发明的一个实施例，吹入所述富氧顶吹转炉的富氧的含氧量不小于90％。
根据本发明的一个实施例，所述富氧顶吹转炉内的温度不超过1200℃。
根据本发明的一个实施例，所述保温炉内的温度不超过1200℃。
根据本发明的一个实施例，将所述保温炉产生的炉渣输送至所述富氧顶吹转炉。
根据本发明的一个实施例，将所述富氧顶吹转炉和所述保温炉产生的烟气通过水冷烟道输送至除尘装置，将经所述除尘装置除尘后的烟气输送至脱砷装置，回收所述脱砷装置产生的砷。
根据本发明的一个实施例，将所述脱砷装置产生的烟尘输送所述富氧顶吹转炉。
根据本发明的一个实施例，将所述脱砷装置产生的尾气输送脱硫塔。
附图说明
图1是根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的装置的结构示意图。
图2是根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺的流程图。
附图标记：富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的装置1、富氧顶吹转炉100、转炉炉体110、转炉炉口111、转炉驱动系统120、熔炼枪130、保温炉200、保温炉炉体210、保温炉炉口211、粗铅口212、吹炼枪220、流槽300。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的装置1。下述上下(竖直)方向以富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的装置1实际作业时的上下方向为准。
如图1所示，根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的装置1包括富氧顶吹转炉100和保温炉200。
富氧顶吹转炉100可前后转倾且可绕自身的中心轴线转动，氧气由富氧顶吹转炉100的顶部吹入。保温炉200与富氧顶吹转炉100直接或间接相连，富氧顶吹转炉100熔炼后产生的熔体被输送至保温炉200进行沉降分离。
根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的装置1，采用富氧顶吹转炉100对铜浮渣进行熔炼，由于富氧顶吹转炉100作业时不停的转动，炉内熔体不存在死角，每一部分都处于充分搅拌之中，热量均匀、熔炼强度大。此外，富氧顶吹转炉100相配套的上料系统和烟气处理系统简单，生产成本更低。
并且，在富氧顶吹转炉100的后续流程中进一步设置保温炉200，利用保温炉200对富氧顶吹转炉100熔炼后的熔体进行沉降分离，分离效果更好、产出的铜锍含铅量更低。
因此，根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的装置1具有熔炼强度高、工艺流程短、投资小、铅回收率高、效率高、铜硫含铅低、物料使用性广、自动化程度高，劳动强度低、环保好等优点。
下面参考附图描述根据本发明具体实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的装置1。
在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的装置1包括富氧顶吹转炉100和保温炉200。
具体而言，如图1所示，富氧顶吹转炉100包括转炉炉体110、转炉驱动系统120和熔炼枪130。转炉炉体110的顶部设有转炉炉口111，转炉炉口111与保温炉200直接或间接相连。转炉驱动系统120与转炉炉体110传动连接，转炉驱动系统120驱动转炉炉体110倾动以及绕转炉炉体110的中心轴线自转，即转炉炉体110的倾动和自转由转炉驱动系统120驱动。熔炼枪130由转炉炉口111伸入转炉炉体110，熔炼枪130通过转炉炉口111向转炉炉体110内吹入富氧。
其中，如图1所示，富氧顶吹转炉100熔炼铜浮渣时，转炉炉体110相对于竖直方向倾斜设置，例如，转炉炉体110的中心轴线相对于竖直方向倾斜60-70°。也就是说，富氧顶吹转炉100采用顶斜吹的方式对铜浮渣进行熔炼。
可选地，熔炼枪130与转炉炉体110内的熔体间隔设置，即熔炼枪130不插入转炉炉体110内的熔体内，例如，熔炼枪130与转炉炉体110内的熔体的间距为300-500毫米。
在本发明的一些具体示例中，如图1所示，保温炉200包括保温炉炉体210和吹炼枪220。保温炉炉体210上设有保温炉炉口211、粗铅口212、铜锍口(图中未示出)、渣口(图中未示出)和吹炼口，保温炉炉口211与富氧顶吹转炉100直接或间接相连。吹炼枪220通过所述吹炼口向保温炉炉体210内吹入氧气。
有利地，粗铅口212为虹吸口，以利用虹吸原理将粗铅放至铅模铸锭。
在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的装置1还包括流槽300。保温炉200通过流槽300与富氧顶吹转炉100间接相连，富氧顶吹转炉100熔炼后产生的熔体，由转炉炉口111倾倒至流槽300，再沿流槽300由保温炉炉口211进入保温炉炉体210。
有利地，富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的装置1还包括熔炼水冷烟道、吹炼水冷烟道、除尘装置和脱砷装置。所述熔炼水冷烟道与富氧顶吹转炉100直接或间接相连。所述吹炼水冷烟道与保温炉200直接或间接相连。所述除尘装置为表冷布袋且分别与所述熔炼水冷烟道和所述吹炼水冷烟道相连。所述脱砷装置与所述除尘装置相连。富氧顶吹转炉100和保温炉200产生的烟气分别通过熔炼水冷烟道和吹炼水冷烟道输送至除尘装置，经所述除尘装置除尘后的烟气输送至脱砷装置，回收所述脱砷装置产生的砷。
下面参考附图描述根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺。
如图2所示，根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺包括：
将铜浮渣、纯碱、焦炭和铁屑加入富氧顶吹转炉100并吹入富氧进行熔炼分离，产生粗铅、铜锍和炉渣的混合熔体；
将富氧顶吹转炉100产生的混合熔体输送至保温炉200并吹入氧气进行沉降分离，产出铜锍、粗铅和炉渣；
回收保温炉200产生的铜锍和粗铅。
其中，焦炭可将铜浮渣中的氧化铅还原成铅进入粗铅相。纯碱可以降低铜浮渣的熔点、提高铜浮渣的流动性，且可以在高温下与砷、锑的氧化物生成砷酸盐、锑酸盐和钠砷铜锍，并使部分砷、锑造渣除去。铁屑可降低铜锍和炉渣中的铅，从而提高铜锍的铜铅比。
根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，采用富氧顶吹转炉100对铜浮渣进行熔炼，由于富氧顶吹转炉100作业时不停的转动，炉内熔体不存在死角，每一部分都处于充分搅拌之中，热量均匀、熔炼强度大。此外，富氧顶吹转炉100相配套的上料系统和烟气处理系统简单，生产成本更低。
并且，在富氧顶吹转炉100的后续流程中进一步设置保温炉200，利用保温炉200对富氧顶吹转炉100熔炼后的熔体进行沉降分离，分离效果更好、产出的铜锍含铅量更低。
因此，根据本发明实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺具有熔炼强度高、工艺流程短、投资小、铅回收率高、效率高、铜硫含铅低、物料使用性广、自动化程度高，劳动强度低、环保好等优点。
下面参考图2描述根据本发明具体实施例的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺。
在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，铜浮渣、纯碱、焦炭和铁屑按100:8:6:8的质量比，经配料(例如可采用地秤配料)后由船型加料器加入富氧顶吹转炉100，首先在富氧顶吹转炉100中进行熔炼分离。富氧顶吹转炉100的生产周期为8h，其中加料时间0.5-1.5h，熔化还原时间6-7h，排放熔体时间0.5h。富氧顶吹转炉100使用天然气作为燃料，富氧的含氧量大于或等于90％，转炉炉体110内的温度不超过1200℃。
保温炉200使用天然气作为燃料，保温炉炉体210内的温度不超过1200℃，保温炉炉体210内的熔体粘度小，基本无搅动，粗铅、铜锍和炉渣可在保温炉炉体210内很好的完成分离，保温炉200产生的炉渣可返回至富氧顶吹转炉100。
在本发明的一些具体示例中，如图1所示，将富氧顶吹转炉100和保温炉200产生的烟气通过水冷烟道输送至除尘装置，将经所述除尘装置除尘后的烟气输送至脱砷装置。
进一步地，回收所述脱砷装置产生的砷，将所述脱砷装置产生的烟尘输送至富氧顶吹转炉100，将所述脱砷装置产生的尾气输送脱硫塔，脱硫塔出来的废气达标后排放或用于制酸。
在本发明的一些具体实施例中，铜浮渣成分包括：铅65％、铜15％、砷3.4％、锑0.96％。每炉配料：铜浮渣6.67t、纯碱0.53t、焦碳0.40t、铁屑0.53t。上述物料混料后分批通过船型加料器加入富氧顶吹转炉100中。熔炼枪130燃烧天然气将转炉炉体110内的温度逐步提至1200℃，经过6h化料和反应，得到熔融态渣、砷铅铜锍、液态铅的混合熔体，然后将该熔体通过流槽300放入保温炉200中进行沉降分离，粗铅通过粗铅口212虹吸排出，砷铅铜锍和炉渣分别通过铜锍口和渣口排出分离。
每炉得到粗铅4.15t、铜锍2.18t、炉渣0.8t、烟尘0.24t，其中铜锍成分：铅7.95％、铜41.27％、硫25.98％、砷5.2％，炉渣成分：铅2.7％、铜4.99％、砷5.65％。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，其特征在于，包括：
将铜浮渣、纯碱、焦炭和铁屑加入富氧顶吹转炉并吹入富氧进行熔炼分离；
将所述富氧顶吹转炉产生的熔体输送至保温炉并吹入氧气进行沉降分离；
回收所述保温炉产生的铜锍和粗铅。
2.根据权利要求1所述的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，其特征在于，所述铜浮渣、所述纯碱、所述焦炭和所述铁屑的质量比为100：8：6：8。
3.根据权利要求1所述的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，其特征在于，所述富氧顶吹转炉的生产周期为8h，其中，加料时间0.5-1.5h，熔化还原时间6-7h，排放熔体时间0.5h。
4.根据权利要求1所述的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，其特征在于，吹入所述富氧顶吹转炉的富氧的含氧量不小于90％。
5.根据权利要求1所述的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，其特征在于，所述富氧顶吹转炉内的温度不超过1200℃。
6.根据权利要求1所述的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，其特征在于，所述保温炉内的温度不超过1200℃。
7.根据权利要求1所述的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，其特征在于，将所述保温炉产生的炉渣输送至所述富氧顶吹转炉。
8.根据权利要求1所述的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，其特征在于，将所述富氧顶吹转炉和所述保温炉产生的烟气通过水冷烟道输送至除尘装置，将经所述除尘装置除尘后的烟气输送至脱砷装置，回收所述脱砷装置产生的砷。
9.根据权利要求8所述的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，其特征在于，将所述脱砷装置产生的烟尘输送所述富氧顶吹转炉。
10.根据权利要求8所述的富氧顶吹熔炼-沉降分离处理铜浮渣的工艺，其特征在于，将所述脱砷装置产生的尾气输送脱硫塔。
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