CN206256145U - 一种处理铜渣的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种处理铜渣的系统，所述系统包括：喷淋预处理装置、原料成型装置、转底炉直接还原系统、熔化分离装置和制备矿棉装置；其中，喷淋预处理装置的出料口与原料成型装置的入料口相通，原料成型装置的出料口与转底炉直接还原系统的入料口相通，转底炉直接还原系统的出料口与熔化分离装置的入料口相通，熔化分离装置的出料口与制备矿棉装置的入料口相通。采用本实用新型的系统处理铜渣，含水的铜渣生球可以直接进入转底炉，在炉内实现生球的烘干、预热和铅锌铜的回收，再经转底炉直接还原，熔分炉熔化分离和制备矿棉等工序，实现铜渣资源的综合利用。

Description

一种处理铜渣的系统

技术领域

本实用新型涉及处理铜渣的系统，属于铜渣的处理领域。

背景技术

转底炉直接还原工艺多采用物料成型(压球或者造球)—烘干—直接还原流程，成型后的球团需经烘干后才能布入转底炉，因此须单独设置烘干设备进行烘干；此外，经转底炉直接还原的还原产物，还需经过冷却后才能排出转底炉外，并通过设置在转底炉冷却段上的水冷壁进行冷却，这也造成了还原产物热量的浪费。

铜渣是炼铜过程中产生的废渣，主要来源于火法冶炼工艺，如反射炉熔炼、闪速炉熔炼、诺兰达法、艾萨法、电炉等。据统计火法炼铜每生产1t铜，平均要产生2～3t铜渣，2013年中国铜渣产量约达1500万t，我国铜渣堆存量累计已超过5000万t。其中相当数量的铜、铅、锌、铁等有价金属，长期堆存，不仅占用土地，而且污染环境，更造成资源的巨大浪费。若能全部资源化利用，将产生巨大的经济效益。

公开号为CN1235268A的中国实用新型专利公开了一种用于回转工作台，尤其是转底炉的进料与布料装置。该装置包括物料进给机构(2,3)，物料移送机构(304)和物料重力倾倒导槽(4)，该设备包括用于差分的分配物料的静态装置，所述机构包括倾倒导槽(4)的布料前缘(214)，它具有基本上为曲线的外形，该曲线的导数是回转工作台(10)的在工作台中心和其边缘之间的部分的半径的递增线性函数。该设备无法处理未烘干的球团，需要在造球阶段加入烘干工艺，增加了工艺能耗；同时无法直接利用烟气所携带的热量，增加热损失。

申请号为201510648755.7的中国实用新型专利公开了一种用于转底炉中的冷却与烘干同步的方法，具体步骤如下：首先，将转底炉红球通过第一导料槽均匀地落在进料端A2的该下层链板上，同时将该转底炉生球通过第一布料器均匀地落在进料端B1的该上层链板上；其次，通过调节该上层链板和该下层链板的转速，确保二者的转动方向相反；随后，冷空气上升并穿过位于该下层链板上的红球，对该红球进行降温，同时冷空气温度升高转变成预热空气；然后，该预热空气继续上升，再穿过该上层链板上的生球，对该生球进行烘干，预热，同时该预热空气温度下降，转变成含有一定热量的热空气；最后，该热空气被抽出，进入尘降室，再由该尘降室进入该除尘室，通过该除尘室转入转底炉中的空气预热系统中使用；该方法中转底炉还原产品红球须排出转底炉炉外才能进行冷却处理，不仅需要单独设置冷却装置，还会造成热量损耗；此外，对转底炉还原产品采用空气冷却，容易造成转底炉产品的氧化，会降低产品的金属化率，影响产品品质。

申请号为201510649237.7的中国实用新型专利公开了一种用于转底炉中冷却、烘干同步的高效装置，其包括：轴承座，第一轴承，第二轴承，上网链/链板，下网链/链板，抽风机，机壳，上分隔墙，中分隔墙，下分隔墙，检修门，风箱，挡料板，支撑架，减速机和驱动电机；该上链板的两端分别安装并连接该第一轴承，该下链板分别安装并连接该第二轴承，并且该第一轴承和该第二轴承呈上下位置关系固结在该轴承座上；该机壳放置在该支撑架上，在该机壳上开设该检修门，且该检修门置于该支撑架上，该风箱位于该机壳之上，该抽风机位于该风箱上方；在该机壳内部，该上分隔墙位于该上链板之上；该中分隔墙位于该上网链/链板和该下链板之间；该下分隔墙位于该下链板的下方；该方法中转底炉还原产品须排出转底炉炉外才能进行冷却处理，不仅需要单独设置冷却装置，还会造成热量损耗；此外，对转底炉还原产品采用空气冷却，容易造成转底炉产品的氧化，会降低产品的金属化率，影响产品品质。

综上，在目前转底炉工艺中，生球的烘干和还原产物的冷却分别采用不同的设备和工艺进行处理，占地面大，工艺流程长，热利用效率低，这不仅建设成本增大，还会造成能耗指标偏高、生产成本偏高等问题，亟待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种处理铜渣的系统，采用本实用新型的系统处理铜渣，含水的铜渣生球团可以在转底炉内实现烘干、预热，可以采用含水的铜渣生球直接入炉，节约烘干设备的投资，同时降低能耗，同时能实现铜渣资源的综合利用。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案来实现的：

一种处理铜渣的系统，包括：喷淋预处理装置、原料成型装置、转底炉直接还原系统、熔化分离装置和制备矿棉装置；其中，喷淋预处理装置的出料口与原料成型装置的入料口相通，原料成型装置的出料口与转底炉直接还原系统的入料口相通，转底炉直接还原系统的出料口与熔化分离装置的入料口相通，熔化分离装置的出料口与制备矿棉装置的入料口相通；

所述转底炉直接还原系统包括布料装置烘干、预热以及铅锌回收、转底炉预热及直接还原、转底炉冷却及还原、转底炉出料，其结构包括环形炉体和可转动的环形炉底，该环形炉体由内周炉壁、外周炉壁和环形炉顶组成，内周炉壁与外周炉壁同轴设置，环形炉顶的内外边缘分别连接在内周炉壁和外周炉壁的顶端，形成环形炉膛，所述的环形炉底对应设在该环形炉膛的下方；在该环形炉膛内沿圆周依次设置有布料区、预热区、中温区、高温区和冷却区，且冷却区和布料区相邻，布料区和预热区之间、高温区和冷却区之间用径向的挡墙分隔，在该挡墙的下端与环形炉底之间留有能够至少通过一层物料的间隔；在该预热区、中温区和高温区的内、外周炉壁上装有烧嘴，在冷却区和布料区之间的炉底上设有出料装置，其中，所述布料区和冷却区相邻设在两个挡墙之间，在该布料区和冷却区之上横向设置由多层扇形网传送带组成的扇形网带布料器，扇形网带布料器横断面两端在挡墙之间，在该扇形网带布料器上方的顶部对应于冷却区的一侧设有给料通道；在最下一层扇形网带与倒数第二层之间扇形网带之间的内、外周炉壁上设有气体喷吹装置；在扇形网传送带的中间沿圆周均匀间隔布置辐射管；在对应于该扇形网带布料器上方的顶部设有回收装置。

优选的，设置在布料区和冷却区之上方的扇形网带布料器，其顶部高度凸出于或平行于转底炉炉膛顶部高度。扇形网带布料器的顶部的高度，一般以平行转底炉炉膛顶部高度为佳，这样可以充分利用空间，但可根据布料器内部结构参数以及网带的层数的实际需要进行调整，使之凸出与炉顶高度。

优选的，设置在内、外周炉壁的气体喷吹装置的高度高于最下一层扇形网带上的物料层的高度。气体喷吹装置适宜高度可使喷吹气体与扇形网带上的物料直接充分接触，促进反应发生，同时避免进入到冷却区的高温还原产物被再氧化。

所述的扇形网带布料器由多层的上下间隔设置的扇形网传送带组成，相邻的扇形网传送带在圆周方向相互交替错开一段距离作为上一层扇形网传送带末端向下一层扇形网传送带首端落料的下料通道，在每一该下料通道对应的下一层的扇形网传送带的首端设有挡料板；最上层的扇形网传送带位于给料通道的下方，最下层的扇形网传送带末端与相邻隔墙形成的下料通道位于布料区的上方。

优选的，所述的扇形网传送带的材质为耐高温的合金或金属材质；

优选的，所述的扇形网带布料器由3-9层的上下间隔设置的扇形网传送带组成，更优选为由3-5层的上下间隔设置的扇形网传送带组成；

优选的，每两层扇形网传送带中心之间的距离为200mm-800mm；若两个网带距离小于200mm，不仅影响运行，还因设置数量过多增加成本；若距离大于800mm，球团从一个网带到达下层网带的高度差过大，易造成球团的碎裂，同时在网带上停留时间过短，影响烘干效果。

优选的，最下层的扇形网传送带的下料通道的尺寸宽为100-200mm；下料通道宽度为100-200mm可使球团可落至下层网带。若尺寸过小，物料下落速度过慢，影响布料效果；若尺寸过大，物料下落集中，会导致球团堆积。

优选的，所述的出料装置是螺旋出料器。

优选的，挡墙与转底炉炉底的间隔距离是60-150mm。布料装置两端的挡墙距离转底炉炉底高度为60-150mm，用于将冷却区、布料区与其他区域隔离开，确保喷吹气体不会影响其他区域气氛，且换热后的气体可上行烘干和预热生球；此外，还不会影响各区域的物料移动。若挡墙距离炉底高度过大，不能保证隔离效果，若高度过小，会影响物料在炉内的运动。

每一层所述的扇形网传送带包括支撑轴、传动链轮和扇形网带；两根支撑轴分别径向转动支撑在扇形网传送带的两端，在每一该支撑轴靠近其两端处各装有一个传动链轮，该扇形网带由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带，相邻的单体链板之间通过链节铰接，在该链节的两端设有与所述的传动链轮啮合的孔，该扇形网带的两边的链节围绕在两个传动链轮上组成扇形网传送带；各层扇形网传送带上面的扇形网带在运转时，被动力装置驱动由首端向末端移动。

优选的，所述扇形网传送带呈水平设置。

优选的，所述扇形网带布料器沿转底炉的径向方向的两端距炉体侧壁的距离各为100-200mm；该距离可确保网带式布料器能上下振动，但不会碰撞到转底炉的侧壁，且还可将球团布满转底炉炉底。

优选的，所述的给料通道沿环形炉体径向的宽度与扇形网带的宽度相同。

优选的，最下层的扇形网传送带距离环形炉底的高度为200-800mm，且高出出料装置的高度。若该距离过大，球团在落下过程中会更易碎裂；若距离过小，底端受热过多，影响装置的寿命。

所述的单体链板在环形炉体径向上被多道弧形的隔板均分成几段，且隔板的弧形与环形炉体为同心圆弧，隔板的高度高于物料在扇形网带上物料层的厚度。

优选的，隔板的高度是60-80mm；且至少比扇形网带上物料层厚度高约20mm，由此可使得上一层网带的给料球团全部进入下一层网带，并直至全部布料至转底炉炉底。

优选的，所述的单体链板内周边的宽度不大于20mm，外周边的宽度不大于40mm。

所述的扇形网带由金属网或均匀分布气孔的属板制成；所述气孔优选为圆形气孔；所述气孔孔径优选为2-7mm。气孔的孔径为2-7mm，气孔直径过小，气体与生球团的接触面小，影响其烘干效果，气孔直径过大，部分生球团可能会透过气孔下漏或卡在气孔内。

在扇形网传送带的中间沿圆周均匀间隔布置辐射管，辐射管的轴向沿环形炉体的径向方向设置；优选的，在同层扇形网传送带中的辐射管的中心距离为500-900mm。

优选的，所述的回收装置是回收挥发性金属氯化物或排放烟气的装置。

本实用新型进一步提供了应用所述系统处理铜渣的方法，包括：

(1)向铜渣中喷淋添加剂溶液在喷淋预处理装置中对铜渣进行预处理；

(2)将预处理后的铜渣与还原剂以及粘结剂混合均匀后，在原料成型系统制成含水的生球团；

(3)含水的生球团通过转底炉直接还原系统的给料通道均匀地布在扇形网带上并随网带向前运转；其中，辐射管对含水的生球进行热辐射，烘干并预热生球团；气体喷吹装置喷吹的氧化性气体，促使球团中铅、锌、铜的化合物在高温下反应生成相应的金属氯化物；生成的金属氯化物高温挥发通过回收装置回收，同时，铜渣中硫也被氧化脱除后通过回收装置排出炉外；预热的球团通过最下层扇形网带的下料通道到达转底炉布料区，依次经过转底炉预热区、中温区、高温区发生还原反应，得到高温的还原产物；高温的还原产物进入冷却区，冷却后的还原产物通过出料装置排出炉外；

(4)将排出炉外的还原产物送入熔化分离装置进行熔分，得到含铜含硫较低的铁水和液态渣；

(5)液态渣送入制备矿棉装置，得到矿棉产品；

步骤(1)中所述的添加剂溶液为氯化钙溶液、氯化钠溶液或含氯化钠、氯化钙的工业废液中的任何一种或多种；

步骤(2)中所述还原剂为兰炭、无烟煤、褐煤、烟煤、半胶、石油焦、焦煤或石墨等中的任意一种或多种按照任何比例组成的混合物；所述粘结剂为膨润土、黏土、水玻璃、赤泥、沥青、羧甲基纤维素钠、淀粉、改性淀粉、腐殖酸钠、糊精中的一种或多种的组合。

步骤(2)中所述含水生球团中的水分含量≤15％。

步骤(3)中气体喷吹装置喷吹的氧化性气体为空气、氧气或转底炉烟气中的一种或多种；辐射管的辐射温度为550-1100℃，下层辐射管温度高于上层辐射管温度。

步骤(4)中的还原产物温度为800-1100℃。

采用本实用新型的系统处理铜渣，含水的铜渣生球可以直接进入转底炉，在炉内实现生球的烘干、预热，再经转底炉直接还原，熔分炉熔化分离和制备矿棉等工序，实现铜渣资源的综合利用。冷却后的还原产物的温度为800-1100℃，由此还原产物的球团表面出现明显的硬化，有利于还原产物的运输，并为熔分过程提供良好的原料条件，同时在此温度下的还原产物进行熔分时，熔化分离过程及能耗不受明显影响。

附图说明

图1本实用新型一个实施例的转底炉处理铜渣的系统和方法的流程示意图。

图2本实用新型一个实施例的转底炉直接还原过程的系统示意图。

图3本实用新型一个实施例的转底炉俯视结构示意图。

图4本实用新型的扇形网带结构俯视图。

图5本实用新型扇形网带剖视图。

图6本实用新型扇形网带布料器在转底炉圆周方向结构示意图。

附图标记说明：

1、布料区；2、预热区；3、中温区；4、高温区；5、冷却区；6、扇形网传送带；61、扇形网带；7、隔板；8、气孔；9、下料通道；10、支撑轴；11、出料装置；12、给料通道；13、挡料板；14、传动链轮；15、链节；16、挡墙；17、回收装置；18、气体喷吹装置；19、辐射管。

具体实施方式

参考图1-图2，本实用新型所提供的一种处理铜渣的系统，包括：喷淋预处理装置S100、原料成型装置S200、转底炉直接还原系统S300、熔化分离装置S400和制备矿棉装置S500；其中，喷淋预处理装置S100的出料口与原料成型装置S200的入料口相通，原料成型装置S200的出料口与转底炉直接还原系统S300的入料口相通，转底炉直接还原系统S300的出料口与熔化分离装置S400的入料口相通，熔化分离装置S400的出料口与制备矿棉装置S500的入料口相通；

所述转底炉直接还原系统S300包括布料装置烘干以及预热(S301)、转底炉预热及直接还原(S302)、转底炉冷却(S303)、转底炉出料(S304)，其结构包括环形炉体和可转动的环形炉底，该环形炉体由内周炉壁、外周炉壁和环形炉顶组成，内周炉壁与外周炉壁同轴设置，环形炉顶的内外边缘分别连接在内周炉壁和外周炉壁的顶端，形成环形炉膛，所述的环形炉底对应设在该环形炉膛的下方；在该环形炉膛内沿圆周依次设置有布料区1、预热区2、中温区3、高温区4和冷却区5，且冷却区5和布料区1相邻，布料区1和预热区2之间、高温区4和冷却区5之间用径向的挡墙16分隔，在该挡墙16的下端与环形炉底之间留有能够至少通过一层物料的间隔；在该预热区2、中温区3和高温区4的内、外周炉壁上装有烧嘴，在冷却区5和布料区1之间的炉底上设有出料装置11，其中，所述布料区1和冷却区5相邻设在两个挡墙16a、16b之间，在该布料区1和冷却区5之上横向设置由多层扇形网传送带6组成的扇形网带布料器，扇形网带布料器横断面两端在挡墙16a、16b之间，在该扇形网带布料器上方的顶部对应于冷却区5的一侧设有给料通道12；在最下一层扇形网带与倒数第二层扇形网带之间的内、外周炉壁上设有气体喷吹装置18，其高度高于物料在最下一层扇形网带上物料层的高度；气体喷吹装置18适宜高度，可使喷吹气体与扇形网传送带6上的物料直接充分接触，促进反应发生，同时避免进入到冷却区的高温还原产物被再氧化；在扇形网传送带6的中间沿圆周均匀间隔布置辐射管19；在对应于该扇形网带布料器上方的顶部设有回收装置17；

优选的，设置在布料区1和冷却区5之上方的扇形网带布料器，其顶部高度凸出于或平行于转底炉炉膛顶部高度。扇形网带布料器的顶部的高度，一般以平行转底炉炉膛顶部高度为佳，这样可以充分利用空间，但也可根据布料器内部结构参数以及网带的层数的实际需要进行调整，使之凸出与炉顶高度。

作为一种具体的实施方式，所述的扇形网带布料器由多层的上下间隔设置的扇形网传送带6组成，相邻的扇形网传送带6在圆周方向相互交替错开一段距离作为上一层扇形网传送带6末端向下一层扇形网传送带6首端落料的下料通道9，在每一该下料通道9对应的下面的扇形网传送带6的首端设有挡料板13；最上层的扇形网传送带位于给料通道12的下方，最下层的扇形网传送带6末端与相邻隔墙形成的下料通道9位于布料区1的上方；

优选的，所述的扇形网传送带6的材质为耐高温的合金或金属材质；

优选的，所述的扇形网带布料器由3-9层的上下间隔设置的扇形网传送带6组成，更优选为由3-5层的上下间隔设置的扇形网传送带6组成；

优选的，每两层扇形网传送带6中心之间的距离为200mm-800mm；若两个网带距离小于200mm，则不仅影响运行，还因需要设置数量过多，导致增加成本；若距离大于800mm，球团从一个网带到达下层网带的高度差过大，易造成球团的碎裂，同时在网带上停留时间过短，影响烘干效果。

优选的，最下层的扇形网传送带的下料通道的尺寸宽为100-200mm；下料通道宽度为100mm-200mm可使球团可落至下层网带。若尺寸过小，物料下落速度过慢，影响布料效果；若尺寸过大，物料下落集中，会导致球团堆积。

优选的，所述的出料装置11是螺旋出料器；

优选的，挡墙16a，16b与转底炉炉底的间隔距离是60-150mm。布料装置两端的挡墙距离转底炉炉底高度为60-150mm，用于将冷却区、布料区与其他区域隔离开，确保喷吹气体不会影响其他区域气氛；此外，还不会影响各区域的物料移动。若挡墙距离炉底高度过大，不能保证隔离效果，若高度过小，会影响物料在炉内的运动。

每一层所述的扇形网传送带6包括支撑轴10、传动链轮14和扇形网带61；两根支撑轴10分别径向转动支撑在扇形网传送带6的两端，在每一该支撑轴10靠近其两端处各装有一个传动链轮14，该扇形网带61由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带，相邻的单体链板之间通过链节15铰接，在该链节15的两端设有与所述的传动链轮14啮合的孔，该扇形网带61的两边的链节15围绕在两个传动链轮14上组成扇形网传送带6；各层扇形网传送带6上面的扇形网带61在运转时，被动力装置驱动由首端向末端移动；

优选的，所述扇形网传送带6呈水平设置；

优选的，所述扇形网带布料器沿转底炉的径向方向的两端距炉体侧壁的距离各为100-200mm；该距离可确保网带式布料器能上下振动，但不会碰撞到转底炉的侧壁，且还可将球团布满转底炉炉底；

优选的，所述的给料通道12沿环形炉体径向的宽度与扇形网带61的宽度相同；

优选的，底层的扇形网传送带6距离环形炉底的高度为200-800mm，且高出出料装置的高度。若该距离过大，球团在落下过程中会更易碎裂；若距离过小，底端受热过多，影响装置的寿命。

作为一种具体的实施方式，所述的单体链板在环形炉体径向上被多道弧形的隔板7均分成几段，且隔板7的弧形与环形炉体为同心圆弧，隔板7的高度高于物料在扇形网带61上物料层的厚度；优选的，隔板7的高度是60-80mm，且至少比给料球团厚度高约20mm，由此可使得上段网带的给料球团全部给入下段网带，并直至全部布料至转底炉炉底。

优选的，所述的单体链板内周边的宽度不大于20mm，外周边的宽度不大于40mm；

所述的扇形网带6由金属网或均匀分布气孔8的金属板制成；所述气孔8优选为圆形气孔，更优选的，所述圆形气孔的直径为2-7mm。气孔直径如果过小，气体与生球团的接触面小，影响其烘干效果，气孔直径如果过大，部分生球团可能会透过气孔下漏或卡在气孔内。

作为一种具体的实施方式，在扇形网传送带6的中间沿圆周均匀间隔布置辐射管19，辐射管19的轴向沿环形炉体的径向方向设置；优选的，在同层扇形网传送带6中的辐射管19的中心距离为500-900mm。

优选的，所述的回收装置17是回收挥发性金属氯化物或排放烟气的装置。

一种应用所述的系统处理铜渣的具体方式，包括：

(1)向铜渣中喷淋添加剂溶液在预处理装置S100中将铜渣进行预处理；

(2)将预处理后的铜渣与还原剂以及粘结剂混合均匀后在压球成型系统S200制成含水的生球团；

(3)含水的生球团通过转底炉直接还原系统S300的给料通道12均匀地布在扇形网带61上并随网带向前运转；其中，辐射管19对含水的生球进行热辐射，烘干并预热生球团；气体喷吹装置18喷吹的氧化性气体，促使球团中铅、锌、铜的化合物在高温下反应生成相应的金属氯化物；生成的金属氯化物高温挥发通过回收装置17回收，同时，铜渣中硫也被氧化脱除后通过回收装置17排出炉外；预热的球团通过最下层扇形网带的下料通道9到达转底炉布料区，依次经过转底炉预热区2、中温区3、高温区4发生还原反应，得到高温的还原产物；高温的还原产物进入冷却区5，冷却后的还原产物通过出料装置11排出炉外；

(4)将排出炉外的还原产物送入熔分装置S400进行熔分，得到含铜含硫较低的铁水和液态渣；

(5)液态渣送入制备矿棉装置S500，得到矿棉产品。

步骤(1)中所述的添加剂溶液为氯化钙溶液、氯化钠溶液或工业废液中的任何一种或多种；步骤(2)中所述还原剂为兰炭、无烟煤、褐煤、烟煤、半胶、石油焦、焦煤或石墨等中的任意一种或多种按照任何比例组成的混合物；所述粘结剂为膨润土、黏土、水玻璃、赤泥、沥青、羧甲基纤维素钠、淀粉、改性淀粉、腐殖酸钠、糊精中的一种或多种的组合；步骤(2)中所述含水生球团中的水分含量≤15％；步骤(3)中气体喷吹装置18喷吹的氧化性气体为空气、氧气或转底炉烟气中的一种或多种；辐射管19的辐射温度为550-1100℃；步骤(4)中的还原产物温度为800-1100℃。

下面进一步结合实施例对本实用新型的方案进行解释，本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。

实施例1

铜渣原料含TFe 40.12％，Cu 0.19％，Pb 0.55％，Zn 2.27％，S 0.18％。先将铜渣原料喷淋含氯化钙溶液在喷淋预处理装置S100中进行预处理。预处理后的铜渣，配入一定量的还原剂、粘结剂后混匀，在原料成型装置S200中制成含水的铜渣生球团，球团粒径15mm，含水量10％。含水生球通过转底炉直接还原系统S300布料装置的给料通道12进入转底炉。该布料装置为扇形网带布料器，横向设置在转底炉布料区1和冷却区5之上方，包括给料通道12、5个扇形网传送带6、分布在网带中的辐射管19和支撑轴10，并由支撑轴10固定在转底炉内。单个扇形网带为链板结构，最下层扇形网传送带6与相邻挡墙16形成的下料通道9位于转底炉布料区1上方，最下层扇形网传送带6距离炉底200mm。

同层网带中的辐射管19中心距为500mm，两层网带中心距离为200mm。

扇形网带由隔板7分割为5个环形跑道，且环形跑道与转底炉圆周方向上的弧度一致、网带横断面与转底炉径向方向平行。扇形网带上均匀分布有直径7mm的圆形气孔8，末端下料通道9宽度200mm。辐射管19最高温度为1000℃。

布料装置两端的挡墙16距离转底炉炉底高度为60mm。

回收装置17设置在扇形网带布料器上方的顶部，且在靠近网带的一侧。

含水生球在网带运行过程中和上行的预热气体接触，同时受到网带中辐射管19的热辐射，生球逐渐被烘干、预热。冷却区5设置有气体喷吹装置18，其喷吹的氧化性气体为氧气和转底炉烟气。氧化性气体与生球接触，在高温下促使球团中的铅、锌、铜的化合物发生反应，生成相应的金属氯化物，通过回收装置17进行回收，同时硫被氧化脱除。

烘干预热后的球团通过扇形网带的下料通道9进入转底炉布料区1，依次经过预热区2、中温区3、高温区4，球团在此阶段停留时间为40min，高温区温度为1250℃。球团在高温下发生还原反应，得到高温还原产物。随后高温还原产物到达冷却区5，经冷却后，通过转底炉出料装置11排出炉外。

转底炉直接还原结果为铜脱除率达91.17％，锌脱除率达97.23％，铅脱除率达97.88％。

还原产物出料口排出热态的还原产物直接送入熔化分离装置S400进行熔分，加入5％的生石灰作助熔剂，在温度1600℃下，保温60min，渣铁分离，得到的液态渣直接送入制备矿棉装置S500用于生产矿棉，同时得到含铁96.16％、含铜0.03％、含硫0.06％的铁水产品。

实施例2

铜渣原料含TFe 35.24％，Cu 0.11％，Pb 0.74％，Zn 0.78％，S 0.14％。先将铜渣原料喷淋含氯化钠和氯化钙的溶液在喷淋预处理装置S100中进行预处理。预处理后的铜渣，配入一定量的还原剂、粘结剂后在原料成型装置S200中制成含水的铜渣生球，球团粒径12mm，含水量12％，将含水生球通过转底炉直接还原系统S300布料装置的给料通道12进入转底炉。该布料装置为扇形网带布料器，横向设置在转底炉布料区1和冷却区5之间，包括给料通道12、3个扇形网传送带6、分布在网带中的辐射管19和支撑轴10，并由支撑轴10固定在转底炉内。

单个扇形网带为链板结构，最下层扇形网传送带6与相邻挡墙16形成的下料通道9位于转底炉布料区1上方，最下层扇形网传送带6距离炉底300mm。

同层网带中的辐射管19中心距为700mm，两层网带中心距离为800mm。

扇形网带由隔板7分割为4个环形跑道，且环形跑道与转底炉圆周方向上的弧度一致、网带横断面与转底炉径向方向平行。扇形网带61上均匀分布有直径4mm的圆形气孔8，末端下料通道9宽度150mm。辐射管19最高温度为900℃。

布料装置两端的挡墙16距离转底炉炉底高度为110mm。

回收装置17设置在扇形网带布料器上方的顶部，且在靠近网带的一侧。

含水生球在网带运行过程中和上行的预热气体接触，同时受到网带中辐射管19的热辐射，生球逐渐被烘干、预热。冷却区5设置有气体喷吹装置18，其喷吹的氧化性气体为空气。氧化性气体与生球接触，在高温下促使球团中的铅、锌、铜的化合物发生反应，生成相应的金属氯化物，通过回收装置17进行回收，同时硫被氧化脱除。

烘干预热后的球团通过扇形网带的下料通道9进入转底炉布料区1，依次经过预热区2、中温区3、高温区4，球团在此阶段停留时间为40min，高温区温度为1250℃。球团在高温下发生还原反应，得到高温还原产物。随后高温还原产物到达冷却区5，经冷却后，通过转底炉出料装置排出炉外。

转底炉直接还原结果为铜脱除率达90.1％，锌脱除率达98.23％，铅脱除率达98.76％。

还原产物出料口排出热态的还原产物直接送入熔化分离装置S400进行熔分，加入10％的生石灰作助熔剂，在温度1550℃下，保温90min，渣铁分离，得到的液态渣直接送入制备矿棉装置S500用于生产矿棉，同时得到含铁97.23％、含铜0.02％、含硫0.08％的铁水产品的铁水产品。

实施例3

铜渣原料含TFe 38.64％，Cu 0.15％，Pb 0.46％，Zn 2.81％，S 0.20％。先将铜渣原料喷淋含氯化钙的工业废液液在喷淋预处理装置S100中进行预处理。预处理后的铜渣，配入一定量的还原剂、粘结剂后在原料成型装置S200中制成含水的铜渣生球，球团粒径8mm，含水量15％，将含水生球通过转底炉直接还原系统S300布料装置的给料通道12布入转底炉。该布料装置为扇形网带布料器，横向设置在转底炉布料区1和冷却区5之间，包括给料通道12、3个扇形网带61、分布在网带中的辐射管19、隔墙16和支撑轴10，并由支撑轴10固定在转底炉内。单个扇形网带为链板结构，最下层扇形网传送带6与相邻挡墙16形成的下料通道9位于转底炉布料区1上方，最下层扇形网传送带6距离炉底400mm。

同层网带中的辐射管19中心距为900mm，两层网带中心距离为400mm。扇形网带由隔板7分割为3个环形跑道，且环形跑道与转底炉圆周方向上的弧度一致、网带横断面与转底炉径向方向平行。辐射管19最高温度为1100℃。

扇形网带61由金属丝网制成，孔径为2mm，其末端下料通道9距离炉底的宽度100mm。

布料装置两端的挡墙16距离转底炉炉底高度为150mm。

回收装置17设置在扇形网带布料器上方的顶部，且在靠近网带的一侧。

含水生球在网带运行过程中和上行的预热气体接触，同时受到网带中辐射管19的热辐射，生球逐渐被烘干、预热。冷却区5设置有气体喷吹装置18，其喷吹的氧化性气体为空气和转底炉烟气。氧化性气体与生球接触，在高温下促使球团中的铅、锌、铜的化合物发生反应，生成相应的金属氯化物，通过回收装置17进行回收，同时硫被氧化脱除。

烘干预热后的球团通过扇形网带的下料通道9进入转底炉布料区1，依次经过预热区2、中温区3、高温区4，球团在此阶段停留时间为40min，高温区温度为1250℃。球团在高温下发生还原反应，得到高温还原产物。随后高温还原产物到达冷却区5，经冷却后，通过转底炉出料装置11排出炉外。

转底炉直接还原结果为铜脱除率达88.13％，锌脱除率达98.23％，铅脱除率达98.26％。

还原产物出料口排出热态的还原产物直接送入熔化分离装置S400进行熔分，加入10％的生石灰作助熔剂，在温度1600℃下，保温60min，渣铁分离，得到的液态渣直接送入制备矿棉装置S500用于生产矿棉，同时得到含铁96.77％、含铜0.03％、含硫0.05％的铁水产品。

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实用新型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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，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以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种处理铜渣的系统，其特征在于，包括：喷淋预处理装置(S100)、原料成型装置(S200)、转底炉直接还原系统(S300)、熔化分离装置(S400)和制备矿棉装置(S500)；其中，喷淋预处理装置(S100)的出料口与原料成型装置(S200)的入料口相通，原料成型装置(S200)的出料口与转底炉直接还原系统(S300)的入料口相通，转底炉直接还原系统(S300)的出料口与熔化分离装置(S400)的入料口相通，熔化分离装置(S400)的出料口与制备矿棉装置(S500)的入料口相通；所述转底炉直接还原系统(S300)包括环形炉体和可转动的环形炉底，在所述转底炉的环形炉膛内沿圆周依次设置有布料区(1)、预热区(2)、中温区(3)、高温区(4)和冷却区(5)，且冷却区(5)和布料区(1)相邻，布料区(1)和预热区(2)之间、高温区(4)和冷却区(5)之间用径向的挡墙(16)分隔，在该挡墙(16)的下端与环形炉底之间留有能够至少通过一层物料的间隔；

其中，所述布料区(1)和冷却区(5)相邻设在两个挡墙(16a，16b)之间，在该布料区(1)和冷却区(5)之上方横向设置由多层扇形网传送带(6)组成的扇形网带布料器，扇形网带布料器横断面两端在挡墙(16a、16b)之间，在该扇形网带布料器上方对应于冷却区(5)的一侧设有给料通道(12)；在最下一层扇形网带与倒数第二层扇形网带之间的内、外周炉壁上设有气体喷吹装置(18)；在扇形网传送带(6)的中间沿圆周均匀间隔布置辐射管(19)；在对应于该扇形网带布料器上方的顶部设有回收装置(17)。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的扇形网带布料器由多层的上下间隔设置的扇形网传送带(6)组成，相邻的扇形网传送带(6)在圆周方向相互交替错开一段距离作为上一层扇形网传送带(6)末端向下一层扇形网传送带(6)首端落料的下料通道(9)，在每一该下料通道(9)对应的下面的扇形网传送带(6)的首端设有挡料板(13)；最上层的扇形网传送带位于给料通道(12)的下方，最下层的扇形网传送带末端与相邻隔墙形成的下料通道(9)，所述下料通道(9)位于布料区的上方。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：每一层所述的扇形网传送带(6)包括支撑轴(10)、传动链轮(14)和扇形网带(61)；两根支撑轴(10)分别径向转动支撑在扇形网传送带(6)的两端，在每一该支撑轴(10)靠近其两端处各装有一个传动链轮(14)，该扇形网带(61)由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带，相邻的单体链板之间通过链节(15)铰接，在该链节(15)的两端设有与所述的传动链轮(14)啮合的孔，该扇形网带(61)的两边的链节(15)围绕在两个传动链轮(14)上组成扇形网传送带(6)；各层扇形网传送带(6)上面的扇形网带(61)在运转时，被动力装置驱动由首端向末端移动。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述的单体链板在环形炉体径向上被多道弧形的隔板(7)均分成若干段，且隔板(7)的弧形与环形炉体为同心圆弧，隔板(7)的高度高于物料在扇形网带(61)上物料层的厚度。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述的扇形网带(61)由金属网或均匀分布气孔(8)的金属板制成。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述辐射管(19)的轴向沿环形炉体的径向方向设置。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：设置在布料区(1)和冷却区(5)之上方的扇形网带布料器，其顶部高度凸出于或平行于转底炉炉膛顶部高度。