[发明专利]一种旋浮冶炼方法及旋浮冶炼喷嘴

权利要求书

1.一种旋浮冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将由第一旋流器产生的旋转式第一富氧空气从反应塔塔顶喷入所述反应塔，所述旋转式第一富氧空气的流通路径的水平截面为环状，所述第一旋流器为用于产生中心回流区和/或外回流区的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器，喷入所述反应塔后，所述旋转式第一富氧空气中形成位于其内部的能够卷吸气体回流的中心回流区和/或位于其外侧的能够卷吸气体回流的外回流区；

将由第二旋流器产生的旋转式第二富氧空气从所述旋转式第一富氧空气的外侧以环绕所述旋转式第一富氧空气的形式喷入所述反应塔，所述第二旋流器为用于产生中心回流区和/或外回流区的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器，喷入所述反应塔后，所述旋转式第二富氧空气中形成位于其内部的能够卷吸气体回流的中心回流区和/或位于其外侧的能够卷吸气体回流的外回流区；

所述旋转式第一富氧空气与所述旋转式第二富氧空气在所述反应塔内混合形成混合气流，所述旋转式第一富氧空气中的中心回流区和/或外回流区与相应的所述旋转式第二富氧空气中的中心回流区和/或外回流区相互叠加成为一个相应的中心回流区和/或外回流区；

2)将冶金反应所需的固态粉状物料由所述步骤1)中旋转式第一富氧空气所围成的空腔通道送入所述反应塔内；

3)所述步骤1)中的混合气流与所述步骤2)中的物料混合形成气料混合流体，同时所述气料混合流体吸收叠加后的中心回流区和/或外回流区中热气体的热量至冶金反应所需温度，然后所述物料与旋转式第一富氧空气以及旋转式第二富氧空气中的氧气发生冶金反应，生成金属锍与渣的混合物或者是金属与渣的混合物落入沉淀池中。

2.根据权利要求1所述的旋浮冶炼方法，其特征在于，所述旋转式述第一富氧空气中氧气的体积百分比为50％～65％。

3.根据权利要求1或2所述的旋浮冶炼方法，其特征在于，所述旋转式第二富氧空气中氧气的体积百分比为50％～65％。

4.根据权利要求1所述的旋浮冶炼方法，其特征在于，将第三富氧空气经过所述物料所围成的空腔通道喷入所述反应塔。

5.一种实现权利要求1所述旋浮冶炼方法的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，包括用于向反应塔供给冶金反应所需固态粉状物料的供料装置、用于向所述反应塔供给旋转式第一富氧空气的第一供气装置以及用于向所述反应塔供给旋转式第二富氧空气的第二供气装置；

所述供料装置包括供料管，所述第一供气装置包括第一供气管以及用于产生所述旋转式第一富氧空气的第一旋流器，所述第二供气装置包括第二供气管以及用于产生所述旋转式第二富氧空气的第二旋流器；

所述第一供气管套装于所述供料管的外部，所述第二供气管套装于所述第一供气管的外部，所述供料管内的空腔形成物料通道，所述第一供气管与所述供料管之间的空腔形成第一富氧空气通道，所述第二供气管与所述第一供气管之间的空腔形成第二富氧空气通道；

所述第一旋流器设置于所述第一富氧空气通道内，所述第二旋流器设置于所述第二富氧空气通道内；

所述第一旋流器为用于产生中心回流区和/或外回流区的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器，所述第二旋流器为用于产生中心回流区和/或外回流区的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器。

6.根据权利要求5所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，还包括用于向所述反应塔供应第三富氧空气的第三供气装置，所述第三供气装置包括第三供气管，所述第三供气管套装于所述供料管的内部；所述供料管与所述第三供气管之间的环形通道为物料通道，所述第三供气管内的空腔形成第三富氧空气通道。

7.根据权利要求5或6所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，所述第一供气装置还包括若干个与所述第一供气管外壁周向面相切的切向进气管，所述第一供气管上的若干个所述切向进气管的进气方向为同一个旋转方向；所述第二供气装置还包括若干个与所述第二供气管外壁周向面相切的切向进气管，所述第二供气管上的若干个所述切向进气管的进气方向为同一个旋转方向。

8.根据权利要求5或6所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，所述第一供气管还包括外径大于所述第一供气管剩余部分的外径且设置于所述第一供气管进气口处的宽径部；所述第二供气管还包括外径大于所述第二供气管剩余部分的外径且设置于所述第二供气管进气口处的宽径部。