[发明专利]一种处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉

说明书

一种处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉，式炉体由筒体及两端封头组成；加料口位于一侧的顶部，排气口位于另一侧的顶部；排渣口和排铁口排气口一侧的封头上，排铁口位于底部，排渣口位于排铁口上方；熔融铜渣入口加料口一侧封头上部；搅拌装置的搅拌轴底部连接的搅拌桨位于卧式炉体轴线下方；卧式炉体顶部设有若干顶吹喷枪，底部设有若干底吹喷枪；涡流区与顶吹喷枪在水平方向有间距，涡流区位于底吹喷枪的上方。本发明的装置及方法可实现铜渣的连续处理和余热的高效利用，降低了能耗，极大降低了劳动强度，充分利用了系统能量。

技术领域

本发明涉及冶金及铜渣综合利用技术领域，具体涉及一种处理熔融铜渣的底顶复合吹熔融还原炉。

技术背景

现代富氧吹炼在强化铜冶炼强度的同时，带来了冶炼渣中铜残留量急剧增加，所以现代炼铜工艺都对铜渣进行了贫化回收铜的处理。工业上铜渣贫化回收铜的方法有两类：缓冷选矿和火法贫化熔炼；但目前铜的回收率远未达到工业需求，原则上选矿法只能回收绝大部分的夹杂锍，炉渣缓冷选矿法：在相变温度(1080℃)以内的缓慢冷却将会使铜矿物颗粒长大，保证了浮选过程中对铜的良好捕集，选矿所得尾矿含铜在0.35％以下，目前少数企业可控制到0.2％左右。但是选矿回收铜之后的选矿含铁尾渣无法利用，只能堆存处理，造成极大的二次污染。理论上火法熔炼方法能够将渣含铜降低到渣-锍平衡水平，热态炉渣直接进行电热贫化将含铜炉渣放入贫化炉进行沉降和渣锍分离还原，渣含铜一般在0.4～0.5％以下；但火法贫化过程中硫化剂加入过程挥发严重，严重污染环境，硫化剂浮于熔渣表面，难以与熔渣熔池充分接触，硫化剂利用率低的现象。现有的火法贫化工艺，贫化渣中铜残留含量多在0.5％左右，铜回收率低。

对于铜渣还原装置的开发，国内相关科研人员进行了大量的研究工作；如文燕儒等公开的“处理含钴铜熔炼渣的还原炉，申请号201920404870.3”，还原炉炉体内自上而下形成加料区和熔池，熔池自上而下形成渣层和铜钴冰铜层；电极从炉体顶端伸入且延伸至渣层；干燥设备具有还原剂入口、硫化剂入口和混合剂出口；喷枪斜向下设置，另一端从炉体顶端伸入且延伸至渣层；烟气处理单元与烟气出口相连；铜钴冰铜储存装置具有铜钴冰铜入口和铜钴冰铜颗粒出口；磁选装置具有铜钴冰铜颗粒入口、铜精矿出口和钴精矿出口。

徐刚等公开的“一种燃气熔分处理铜渣的系统，申请号201621253083.6”，包括转底炉和燃气熔分炉，转底炉包括入料口、出料口、烟气出口、预还原层和还原层，预还原层安装在转底炉的炉体内，位于还原层上方，预还原层为开环结构，设有头端和尾端，头端和尾端之间在水平方向设有间隙，还原层为耐火材料砌筑而成，铺设在所述转底炉的炉底上。

上述方案虽然可将铜渣进行还原处理，但还原时间较长，且热量利用率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉，解决铜渣高值化利用问题，特别是熔融态铜渣余热的利用问题，并提高熔融铜渣还原效率以及铜渣余热利用率。

本发明的处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉包括卧式炉体、熔融铜渣入口，加料口、排气口、排渣口、排铁口、搅拌装置、若干个顶吹喷枪和若干个底吹喷枪；卧式炉体由水平放置的筒体及其两端的封头组成；加料口位于卧式炉体一侧的顶部，排气口位于卧式炉体另一侧的顶部；排渣口和排铁口位于排气口所在一侧的封头上，其中排铁口位于该封头底部，排渣口位于排铁口上方；熔融铜渣入口位于加料口所在一侧的封头上部；搅拌装置的搅拌轴插入卧式炉体内部，搅拌轴底部连接的搅拌桨位于卧式炉体轴线下方，搅拌桨所在区域作为涡流区；卧式炉体顶部设有若干顶吹喷枪；卧式炉体的底部设有若干底吹喷枪；涡流区与顶吹喷枪在水平方向有间距，涡流区位于底吹喷枪的上方。

上述的还原炉中，各顶吹喷枪沿水平放置的筒体的母线方向排列，各底吹喷枪沿水平放置的筒体的母线方向排列。

上述的还原炉中，排铁口为虹吸式排铁口。

本发明的处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉的使用方法为：