[实用新型]一种炼铜装置

说明书

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。