专利名称：一种炼铜装置的制作方法
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S02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Kermecott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S02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[0009](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，反应区混合均勻、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1^304， 因此炉渣可采用高的铁硅比渣型(现有技术的三菱法炉渣i^/Si021. 1-1. 3、闪速炉炉渣为 1. 48-1. 65，而本发明为1. 6-2.幻，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。同时渣中含狗304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(S02含量)稳定，有利于制酸，降低制酸成本。(6)本实用新型对贵金属捕集能力强，多金属综合回收率高。在熔炼区锍对贵金属的溶解能力很强，在底吹炉底部高速氧气搅动下，锍不断反复冲洗精矿和炉渣，对贵金属有一个多次捕集的过程，从而使贵金属更多的溶解到硫中，完成造锍捕金过程，与其他工艺相比具有更高的贵金属回收率。同时，该工艺氧气从炉底喷入熔炼区时，锍温度较高，氧势较高，有利于精矿中的铅、汞、砷、锑、铋等在底吹熔炼过程中获得充分挥发后富集于烟尘中， 再经湿法处理，可有效回收多金属复杂矿中的有价元素，扩大资源利用范围。(7)操作环境好，经济效益高，劳动强度低。该发明的三个冶炼过程在同一炉中进行，省去了铜锍包、粗铜包在车间的倒运以及吹炼时的捅风眼作业，节省了大量的人力、物力，提高了经济效益，劳动强度大大降低。同时避免了 S02烟气的低空逸散，作业环境良好。(8)投资省。冶炼的三个过程在同一炉中实现，结构简单，工艺流程大大缩短，附属设备少。同时炉料制备简单，不需深度干燥、粉碎、制粒等预处理程序，简便了操作。底吹不需要很高的厂房和昂贵的进口设备以及技术转让费，所以建设投资低。因此本实用新型结构简单，设计合理，节能环保，具有很好的推广使用价值。
图1是本实用新型的装置结构示意图。图中炉体1，加料口 2，烟道口 3，辅烧嘴4，主烧嘴5，放渣口 6，放铜口 7，挡墙8， 喷枪9，熔剂口 10。
具体实施方式
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以下结合附图1详细说明本实用新型的装置结构。一种炼铜装置，装置结构为可回转卧式圆筒形炉体1外壳为钢板，内衬为耐火材料，炉体1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1 沿中心轴转动；炉中由耐火砖挡墙8隔开，分为熔炼区A、吹炼区B和精炼区C，挡墙8底部有空隙；各区底部分别安装喷枪9 ；加料口 2设在熔炼区A上方；烟道口 3和熔剂口 10设在吹炼区B上方；主烧嘴5、辅烧嘴4分别设在靠近熔炼区A和精炼区C两侧的炉体1端壳上； 放渣口 6和放铜口 7设在辅烧嘴4 一侧的炉体1端壳上。喷枪9为两排错开布置，间隔一定距离，熔炼区A喷枪9与垂线成0-22°，吹炼区 B喷枪9与垂线成30-45°，精炼区C喷枪9与垂线成45-70° ；靠近熔炼区A挡墙8段、吹炼区B和精炼区C之间挡墙8的吹炼区B下部、放铜口 7段不设喷枪9。
权利要求1.一种炼铜装置，其特征在于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。
2.根据权利要求1所述的一种炼铜装置，其特征在于炼铜装置中，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。
专利摘要本实用新型提供一种炼铜装置，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；完全实现了自热熔炼；冶炼强度大，氧气利用率高，处理矿料能力强，操作环境好，经济效益高，劳动强度低。
文档编号C22B15/06GK202090040SQ20112011097
公开日2011年12月28日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者崔志祥 申请人:东营鲁方金属材料有限公司