一步煉銅裝置制造方法
【專利摘要】一步煉銅裝置，爐體中由擋墻相對將爐內分為三個區，即熔煉區、吹煉區、精煉區，底部分別安裝兩排錯開布置與垂線有夾角的噴槍；將及返塵混合后，由熔煉區的加料口加入混合銅精礦與熔劑內，通過噴槍噴入富氧空氣進行自熱熔煉，生成銅锍；吹煉區噴槍噴入富氧空氣，將銅锍吹煉成粗銅和爐渣；精煉區噴槍送入富氧空氣進行氧化，送入天然氣作還原劑進行還原，生成的純度較高的陽極銅從放銅口間斷放出，解決了SO2的低空污染問題，使操作環境大大改善，而且硫和熱能的利用率顯著提高，進一步提高了經濟效益；同時提供一種比現有連續煉銅工藝更先進、流程更短、投資更省、成本更低、綜合能耗更低、回收率更高、綜合利用更好。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于有色冶金領域，涉及到一種能處理多金屬復雜礦以及貴金屬伴生 礦的一步煉銅的裝置。 一步煉銅裝置
【背景技術】
[0002] 目前，銅的火法冶煉就熔煉工藝而言，用于工業生產的已有：閃速爐熔煉、諾蘭達 熔煉、奧斯麥特熔煉、艾薩熔煉、白銀法熔煉、底吹熔煉以及傳統的鼓風爐熔煉、電爐熔煉、 反射爐熔煉等。上述熔煉方法除后三種傳統方法環保難以達標外，其他都是當今世界采用 的較為先進的熔煉工藝。就銅的吹煉而言，當今世界上90%以上都是采用PS轉爐。就銅的 精煉而言，大多數采用回轉爐精煉、反射爐精煉以及傾動爐精煉。這些冶煉過程都是在不同 的爐中分開進行的，硫的利用率低，熱損失多。特別是吹煉、熔煉產出的銅锍需用銅锍包在 車間內進行倒運，造成S0 2煙氣低空逸散，加上轉爐加料及吹煉過程，煙氣難以完全密封，也 存在不同程度的逸散現象，使PS轉爐吹煉作業的操作環境很差。
[0003] 現在有兩種用于工業生產的連續吹煉工藝，一種是日本研發的三菱法，采用頂吹 爐熔煉，電爐沉降銅锍，并對渣進行貧化，再用頂吹爐連續將銅锍吹煉至粗銅。三個爐子用 兩個溜槽連接，實現了連續煉銅。另一種是美國猶他Kennecott冶煉廠的煉銅工藝，采用閃 速爐熔煉、爐渣選礦、銅锍水碎、干燥、磨礦再用閃速爐吹煉成粗銅。上述兩種連續煉銅工 藝，雖然解決了吹煉作業的環保問題，但還都有不足之處，需要進一步改進提高。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的在于針對現有冶煉過程的缺陷和不足，提供一種在一個爐中能 同時完成熔煉、吹煉和精煉三個過程的一步煉銅裝置。
[0005] 本實用新型的技術方案是：一步煉銅裝置，其裝置包括爐體、加料口、煙道口、燒 嘴、放渣口、放銅口、噴槍、熔劑口，爐體內由熔煉區、吹煉區、精煉區三部分組成，之間由擋 墻分隔；爐體為可回轉的臥式圓筒形爐，外殼為鋼板，內襯耐火材料，爐體由兩個托輥支承 于基礎上，其中一個托棍一端配有電機，齒輪傳動，爐體可設置成沿軸心轉動；各區的底部 分別安裝有兩排錯開布置、間隔一定距離、呈一定角度相向交叉向爐內噴射富氧空氣或天 然氣的噴槍；加料口設在熔煉區上方，煙道口和熔劑口設在吹煉區上方，主燒嘴、輔燒嘴分 別設在靠近熔煉區和精煉區兩側的端墻上；放渣口和放銅口都在輔燒嘴一側的端墻上。
[0006] 所述的熔煉區的噴槍與垂線成0° -22°，吹煉區的噴槍與垂線成30° -45°，精 煉區的噴槍與垂線成45° -70°。
[0007] 所述的熔煉區、吹煉區、精煉區長度分別為：15m、8m、8m，爐子內徑為4. 8m ;熔煉區 的底部分別安裝兩排錯開布置、間隔0.5-1. 5m、與垂線成17° -22°角的3-27支噴槍；吹 煉區的底部分別安裝兩排錯開布置、間隔0. 5-1. 5m、與垂線成35-40°角的2-21支噴槍；在 精煉區的底部分別安裝兩排錯開布置、間隔0. 5-1. 5m、與垂線成45-50°角的1-17支噴槍。
[0008] 本實用新型和現有技術相比，其達到的積極效果主要有以下幾點：（1)本實用新 型完全實現了自熱熔煉。該技術使冶煉過程的三個階段在同一個爐中進行，省去了銅锍和 粗銅在車間的倒運，熱量損失大大減少；底吹爐是一較封閉嚴實的容器，漏風率低，同時富 氧濃度高，達到了 75%左右，可以大大提高熔煉的強度和減少煙氣量，氣體帶走的熱量少， 從而減少熱損失；底吹爐結構簡單、爐體水套少以及圓筒形結構可以減少熱散失。因此該底 吹爐可不添加任何燃料，完全實現自熱熔煉。
[0009] (2)本實用新型對原料適應性范圍廣，不僅能對銅、金、銀等精礦進行提取，而且 對低品位、難處理的多金屬礦以及含金、銀高的貴金屬伴生礦都能處理，實現資源的綜合利 用。
[0010] (3)冶煉強度大，氧氣利用率高，處理礦料能力強。氧氣由氧槍從底部噴射進入爐 子，且射入速度快，能有效保證爐內充分劇烈反應，反應區混合均勻、無旋流、無死角，能形 成良好的傳熱和傳質條件，氧氣的利用率達到100%。
[0011] (4)本實用新型不易產生泡沫渣，操作安全，能耗低，渣含銅低。由于本實用新型是 底吹冶煉，氧氣直接作用于銅锍、粗銅和陽極銅，因此造渣反應的氧勢較低，不易生成Fe304， 因此爐渣可采用高的鐵硅比渣型(現有技術的三菱法爐渣Fe / Si02l. 1-1. 3、閃速爐爐渣為 1. 48-1. 65,而本實用新型為1. 6-2. 2)，從而加入的石英熔劑量較少，渣率低，渣選礦的物料 量減少，能耗也相應下降。同時渣中含Fe30 4少，渣的粘度較低，可降低渣中銅的含量。
[0012] (5)本實用新型煉銅成本低，有利于制酸。本實用新型沒有轉爐吹煉的周期性作 業，爐溫穩定，爐體壽命長，降低了耐火材料的消耗和維修工作量，從而降低煉銅成本。同 時，爐體不用經常轉動，煙氣量和煙氣成分（so 2含量）穩定，有利于制酸，降低制酸成本。
[0013] (6)本實用新型對貴金屬捕集能力強，多金屬綜合回收率高。在熔煉區锍對貴金屬 的溶解能力很強，在底吹爐底部高速氧氣攪動下，锍不斷反復沖洗精礦和爐渣，對貴金屬有 一個多次捕集的過程，從而使貴金屬更多的溶解到硫中，完成造锍捕金過程，與其他工藝相 比具有更高的貴金屬回收率。同時，該工藝氧氣從爐底噴入熔煉區時，锍溫度較高，氧勢較 高，有利于精礦中的鉛、汞、砷、銻、鉍等在底吹熔煉過程中獲得充分揮發后富集于煙塵中， 再經濕法處理，可有效回收多金屬復雜礦中的有價元素，擴大資源利用范圍。
[0014] (7)操作環境好，經濟效益高，勞動強度低。該實用新型的三個冶煉過程在同一 爐中進行，省去了銅锍包、粗銅包在車間的倒運以及吹煉時的捅風眼作業，節省了大量的人 力、物力，提高了經濟效益，勞動強度大大降低。同時避免了 302煙氣的低空逸散，作業環境 良好。
[0015] (8)投資省。冶煉的三個過程在同一爐中實現，結構簡單，工藝流程大大縮短，附屬 設備少。同時爐料制備簡單，不需深度干燥、粉碎、制粒等預處理程序，簡便了操作。底吹 不需要很高的廠房和昂貴的進口設備以及技術轉讓費，所以建設投資低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本實用新型的裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖1詳細說明本實用新型裝置結構的實施例。
[0018] 一步煉銅裝置，其裝置包括爐體1、加料口 2、煙道口 3、燒嘴4和5、放渣口 6、放銅 口 7、噴槍9、熔劑口 10,爐體1內由熔煉區、吹煉區、精煉區三部分組成，之間由擋墻8分隔； 爐體1為可回轉的臥式圓筒形爐，外殼為鋼板，內襯耐火材料，爐體1由兩個托輥支承于基 礎上，其中一個托棍一端配有電機，齒輪傳動，爐體1可設置成沿軸心轉動；各區的底部分 別安裝有兩排錯開布置、間隔一定距離、呈一定角度相向交叉向爐內噴射富氧空氣或天然 氣的噴槍9 ;加料口 2設在熔煉區上方，煙道口 3和熔劑口 10設在吹煉區上方，主燒嘴5、輔 燒嘴4分別設在靠近熔煉區和精煉區兩側的端墻上；放渣口 6和放銅口 7都在輔燒嘴4 一 側的端墻上。
[0019] 所述的熔煉區、吹煉區、精煉區長度分別為：15m、8m、8m，爐子內徑為4. 8m ;熔煉區 的底部分別安裝兩排錯開布置、間隔0.5-1. 5m、與垂線成17° -22°角的3-27支噴槍；吹 煉區的底部分別安裝兩排錯開布置、間隔0. 5-1. 5m、與垂線成35-40°角的2-21支噴槍；在 精煉區的底部分別安裝兩排錯開布置、間隔0. 5-1. 5m、與垂線成45-50°角的1-17支噴槍。
【權利要求】
1. 一步煉銅裝置，其裝置包括爐體、加料口、煙道口、燒嘴、放渣口、放銅口、噴槍、熔劑 口，其特征在于爐體內由熔煉區、吹煉區、精煉區三部分組成，之間由擋墻相對分隔，隔墻 下端留有熔體通道；爐體為可回轉的臥式圓筒形爐，外殼為鋼板，內襯耐火材料，爐體由兩 個托輥支承于基礎上，其中一個托輥一端配有電機，齒輪傳動，爐體可設置成沿軸心轉動； 各區的底部分別安裝有兩排錯開布置、間隔一定距離、呈一定角度相向交叉向爐內噴射富 氧空氣或天然氣等氣體的噴槍；加料口設在熔煉區上方，煙道口和熔劑口設在吹煉區上方， 主燒嘴、輔燒嘴分別設在靠近熔煉區和精煉區兩側的端墻上；放渣口和放銅口都在輔燒嘴 一側的端墻上。
2. 根據權利要求1所述的一步煉銅裝置，其特征在于熔煉區的噴槍與垂線成 0° -22°，吹煉區的噴槍與垂線成30° -45°，精煉區的噴槍與垂線成45° -70°。
3. 根據權利要求1所述的一步煉銅裝置，其特征在于熔煉區、吹煉區、精煉區長度分 別為：15m、8m、8m，爐子內徑為4. 8m ;烙煉區的底部分別安裝兩排錯開布置、間隔0. 5-1. 5m、 與垂線成17° -22°角的3-27支噴槍；吹煉區的底部分別安裝兩排錯開布置、間隔 0. 5-1. 5m、與垂線成35-40°角的2-21支噴槍；在精煉區的底部分別安裝兩排錯開布置、間 隔0. 5-1. 5m、與垂線成45-50°角的1-17支噴槍。
【文檔編號】C22B5/12GK203890418SQ201420189825
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】崔志祥, 王智, 申殿邦, 邊瑞民, 李德松, 王海濱 申請人:東營魯方金屬材料有限公司