CN202090040U - 一种炼铜装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种炼铜装置,装置结构为可回转卧式圆筒形炉体外壳为钢板,内衬为耐火材料,炉体通过两个托圈由四个托辊支承于基础上,其中一侧配有传动机构,电机带动减速机通过齿轮与圆筒上的齿圈驱动炉体沿中心轴转动;炉中由耐火砖挡墙隔开,分为熔炼区、吹炼区和精炼区,挡墙底部有空隙;各区底部分别安装喷枪;加料口设在熔炼区上方;烟道口和熔剂口设在吹炼区上方;主烧嘴、辅烧嘴分别设在靠近熔炼区和精炼区两侧的炉体端壳上;放渣口和放铜口设在辅烧嘴一侧的炉体端壳上;完全实现了自热熔炼;冶炼强度大,氧气利用率高,处理矿料能力强,操作环境好,经济效益高,劳动强度低。
Description
所属技术领域
本实用新型属于有色冶金领域,涉及到一种能处理多金属复杂矿以及贵金属伴生矿的一种炼铜装置。
背景技术
目前,铜的火法冶炼就熔炼工艺而言,用于工业生产的已有:闪速炉熔炼、诺兰达熔炼、奥斯麦特熔炼、艾萨熔炼、白银法熔炼、底吹熔炼以及传统的鼓风炉熔炼、电炉熔炼、反射炉熔炼等。上述熔炼方法除后三种传统方法环保难以达标外,其他都是当今世界采用的较为先进的熔炼工艺。就铜的吹炼而言,当今世界上90%以上都是采用PS转炉。就铜的精炼而言,大多数采用回转炉精炼、反射炉精炼以及倾动炉精炼。这些冶炼过程都是在不同的炉中分开进行的,硫的利用率低,热损失多。特别是吹炼、熔炼产出的铜锍需用铜锍包在车间内进行倒运,造成SO2烟气低空逸散,加上转炉加料及吹炼过程,烟气难以完全密封,也存在不同程度的逸散现象,使PS转炉吹炼作业的操作环境很差。
现在有两种用于工业生产的连续吹炼工艺,一种是日本研发的三菱法,采用顶吹炉熔炼,电炉沉降铜锍,并对渣进行贫化,再用顶吹炉连续将铜锍吹炼至粗铜。三个炉子用两个溜槽连接,实现了连续炼铜。另一种是美国犹他Kennecott冶炼厂的炼铜工艺,采用闪速炉熔炼、炉渣选矿、铜锍水碎、干燥、磨矿再用闪速炉吹炼成粗铜。上述两种连续炼铜工艺,虽然解决了吹炼作业的环保问题,但还都有不足之处,需要进一步改进提高。
实用新型内容
本实用新型针对以上冶炼过程的缺陷和不足,提供一种在一个炉中能同时完成熔炼、吹炼和精炼三个过程的一种炼铜装置及工艺,不但能解决SO2的低空污染问题,使操作环境大大改善,而且硫和热能的利用率显著提高,进一步提高了经济效益,同时比现有连续炼铜工艺更先进、流程更短、投资更省、成本更低、综合能耗更低、回收率更高、综合利用更好。
本实用新型所提供的技术方案有:
一种炼铜装置,装置结构为可回转卧式圆筒形炉体外壳为钢板,内衬为耐火材料,炉体通过两个托圈由四个托辊支承于基础上,其中一侧配有传动机构,电机带动减速机通过齿轮与圆筒上的齿圈驱动炉体沿中心轴转动;炉中由耐火砖挡墙隔开,分为熔炼区、吹炼区和精炼区,挡墙底部有空隙;各区底部分别安装喷枪;加料口设在熔炼区上方;烟道口和熔剂口设在吹炼区上方;主烧嘴、辅烧嘴分别设在靠近熔炼区和精炼区两侧的炉体端壳上;放渣口和放铜口设在辅烧嘴一侧的炉体端壳上。
喷枪为两排错开布置,间隔一定距离,熔炼区喷枪与垂线成0°-22°,吹炼区喷枪与垂线成30°-45°,精炼区喷枪与垂线成45°-70°;靠近熔炼区挡墙段、吹炼区和精炼区之间挡墙的吹炼区下部、放铜口段不设喷枪。
本实用新型和现有技术相比,其达到的积极效果主要有以下几点:
(1)本实用新型完全实现了自热熔炼。该技术使冶炼过程的三个阶段在同一个炉中进行,省去了铜锍和粗铜在车间的倒运,热量损失大大减少;底吹炉是一较封闭严实的容器,漏风率低,同时富氧浓度高,达到了75%左右,可以大大提高熔炼的强度和减少烟气量,气体带走的热量少,从而减少热损失;底吹炉结构简单、炉体水套少以及圆筒形结构可以减少热散失。因此该底吹炉可不添加任何燃料,完全实现自热熔炼。
(2)本实用新型对原料适应性范围广,不仅能对铜、金、银等精矿进行提取,而且对低品位、难处理的多金属矿以及含金、银高的贵金属伴生矿都能处理,实现资源的综合利用。
(3)冶炼强度大,氧气利用率高,处理矿料能力强。氧气由氧枪从底部喷射进入炉子,且射入速度快,能有效保证炉内充分剧烈反应,反应区混合均匀、无旋流、无死角,能形成良好的传热和传质条件,氧气的利用率达到100%。
(4)本实用新型不易产生泡沫渣,操作安全,能耗低,渣含铜低。由于本发明是底吹冶炼,氧气直接作用于铜锍、粗铜和阳极铜,因此造渣反应的氧势较低,不易生成Fe3O4,因此炉渣可采用高的铁硅比渣型(现有技术的三菱法炉渣Fe/SiO21.1-1.3、闪速炉炉渣为1.48-1.65,而本发明为1.6-2.2),从而加入的石英熔剂量较少,渣率低,渣选矿的物料量减少,能耗也相应下降。同时渣中含Fe3O4少,渣的粘度较低,可降低渣中铜的含量。
(5)本实用新型炼铜成本低,有利于制酸。本发明没有转炉吹炼的周期性作业,炉温稳定,炉体寿命长,降低了耐火材料的消耗和维修工作量,从而降低炼铜成本。同时,炉体不用经常转动,烟气量和烟气成分(SO2含量)稳定,有利于制酸,降低制酸成本。
(6)本实用新型对贵金属捕集能力强,多金属综合回收率高。在熔炼区锍对贵金属的溶解能力很强,在底吹炉底部高速氧气搅动下,锍不断反复冲洗精矿和炉渣,对贵金属有一个多次捕集的过程,从而使贵金属更多的溶解到硫中,完成造锍捕金过程,与其他工艺相比具有更高的贵金属回收率。同时,该工艺氧气从炉底喷入熔炼区时,锍温度较高,氧势较高,有利于精矿中的铅、汞、砷、锑、铋等在底吹熔炼过程中获得充分挥发后富集于烟尘中,再经湿法处理,可有效回收多金属复杂矿中的有价元素,扩大资源利用范围。
(7)操作环境好,经济效益高,劳动强度低。该发明的三个冶炼过程在同一炉中进行,省去了铜锍包、粗铜包在车间的倒运以及吹炼时的捅风眼作业,节省了大量的人力、物力,提高了经济效益,劳动强度大大降低。同时避免了SO2烟气的低空逸散,作业环境良好。
(8)投资省。冶炼的三个过程在同一炉中实现,结构简单,工艺流程大大缩短,附属设备少。同时炉料制备简单,不需深度干燥、粉碎、制粒等预处理程序,简便了操作。底吹不需要很高的厂房和昂贵的进口设备以及技术转让费,所以建设投资低。
因此本实用新型结构简单,设计合理,节能环保,具有很好的推广使用价值。
附图说明
图1是本实用新型的装置结构示意图。
图中:炉体1,加料口2,烟道口3,辅烧嘴4,主烧嘴5,放渣口6,放铜口7,挡墙8,喷枪9,熔剂口10。
具体实施方式
下面结合附图1详细说明本实用新型的装置结构。一种炼铜装置,装置结构为可回转卧式圆筒形炉体1外壳为钢板,内衬为耐火材料,炉体1通过两个托圈由四个托辊支承于基础上,其中一侧配有传动机构,电机带动减速机通过齿轮与圆筒上的齿圈驱动炉体1沿中心轴转动;炉中由耐火砖挡墙8隔开,分为熔炼区A、吹炼区B和精炼区C,挡墙8底部有空隙;各区底部分别安装喷枪9;加料口2设在熔炼区A上方;烟道口3和熔剂口10设在吹炼区B上方;主烧嘴5、辅烧嘴4分别设在靠近熔炼区A和精炼区C两侧的炉体1端壳上;放渣口6和放铜口7设在辅烧嘴4一侧的炉体1端壳上。
喷枪9为两排错开布置,间隔一定距离,熔炼区A喷枪9与垂线成0-22°,吹炼区B喷枪9与垂线成30-45°,精炼区C喷枪9与垂线成45-70°;靠近熔炼区A挡墙8段、吹炼区B和精炼区C之间挡墙8的吹炼区B下部、放铜口7段不设喷枪9。
Claims (2)
1.一种炼铜装置,其特征在于装置结构为:可回转卧式圆筒形炉体外壳为钢板,内衬为耐火材料,炉体通过两个托圈由四个托辊支承于基础上,其中一侧配有传动机构,电机带动减速机通过齿轮与圆筒上的齿圈驱动炉体沿中心轴转动;炉中由耐火砖挡墙隔开,分为熔炼区、吹炼区和精炼区,挡墙底部有空隙;各区底部分别安装喷枪;加料口设在熔炼区上方;烟道口和熔剂口设在吹炼区上方;主烧嘴、辅烧嘴分别设在靠近熔炼区和精炼区两侧的炉体端壳上;放渣口和放铜口设在辅烧嘴一侧的炉体端壳上。
2.根据权利要求1所述的一种炼铜装置,其特征在于炼铜装置中,喷枪为两排错开布置,间隔一定距离,熔炼区喷枪与垂线成0°-22°,吹炼区喷枪与垂线成30°-45°,精炼区喷枪与垂线成45°-70°;靠近熔炼区挡墙段、吹炼区和精炼区之间挡墙的吹炼区下部、放铜口段不设喷枪。
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CN105002369A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-10-28 | 铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司 | 一种铜熔炼炉 |
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