一种多金属回收侧吹炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属回收设备技术领域，具体是涉及一种多金属回收侧吹炉。
【背景技术】
[0002]重金属废料多为冶金过程所产出的浸出渣、炉渣、污泥、烟灰等，其成分复杂，含铜、镍、铅、锌等多种有价金属。目前主要采用火法冶炼工艺进行处理，其技术方案为在高温下将废料中的金属还原或造硫使之进入金属相或锍相，其成分与熔剂造渣或进入烟尘。火法冶炼与固废焚烧虽然都是燃烧炉，但其结构和原理不一样，普通炉子是不能混烧的。冶炼炉通过配料，其出来的炉渣是一种钙铁硅的玻璃体岩浆，冷凝固化后无毒，可以作为水泥与建筑材料，但其气体没有二次燃烧，会有有机物或六价铬有害物质出现。垃圾焚烧炉通过二次燃烧能够解决有机物二噁英问题，但难解决渣的六价铬等有害金属危害，渣仍是一个危险固体废弃物，需要固化填埋处理。
[0003]富氧侧吹炉作为节能高效冶炼炉已广泛应用于铜镍铅锡冶炼，它的特点是用气量小，设备尺寸小，占地面积省，原料适应性强，废气排放少，金属回收率高。但由于物料进炉有个温度逐步上升过程，有机物容易分解挥发跑出尾气产生二噁英气体，另外炉内的氧化条件会造成铬化合物氧化成六价铬进入烟气与渣，产生渣与气体六价铬超标，易对环境造成污染。所以，不加改进，不能用于处理含铬和有机物的废料，且现有的富养侧吹炉金属回收效率不高，不能实现连续生产。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术中的不足之处，本发明的目的是旨在提供一种污染少，金属回收率高，可实现连续生产，且尾气能充分燃烧干净，不产生二噁英等有害物质的金属回收侧吹炉。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:一种多金属回收侧吹炉，其包括炉体，所述炉体内部区域分为熔炼区和吹炼区，所述炉体内部区域高低设置，熔炼区位于炉体内部的高端，吹炼区位于炉体内部的低端，炉体内部设置有连通道，所述连通道将熔炼区和吹炼区连通，所述熔炼区内部设置有第一进氧管和二次进风管，所述吹炼区内部设置有第二进氧管，所述炉体上还设置有燃烧室，所述燃烧室位于吹炼区上方且与吹炼区连通，所述燃烧室上设置有排烟管；所述熔炼区上设置有进料口。
[0006]优选的是，所述熔炼区、吹炼区和燃烧室外缘均设置有水套。
[0007]优选的是，所述燃烧室上还设置有第三进氧管。
[0008]优选的是，所述熔炼区上设置有第一排渣口，吹炼区上设置有出料口和第二排渣口，所述出料口设置于第二排渣口上部。
[0009]优选的是，所述连通道倾斜设置，其倾斜角度为1-10°。
[0010]本发明的工作原理是:本发明在使用时，将矿渣按计量输送至进料口，矿渣从进料口进入熔炼区内部，再讲富氧通过第一进氧管吹入矿渣层内，金属液体进过连通道进入吹炼区内部进行吹炼。
[0011]本发明结构简单、可靠，将金属冶炼和危废焚烧合一，解决含重金属固废的问题，即能回收各种有价金属，尾气又能充分燃烧干净，不产生二噁英等有害物质。本发明将炉体内部区域分为熔炼区和吹炼区，熔炼区产生的金属液体直接进入吹炼区，吹炼后得到粗金属，在工作过程中，将熔炼和吹炼有效的结合在一起，减少了设备投资使用量，还确保整个转换过程都在密封条件下进行，减少了二氧化硫烟气的逸散，使余热回收率增加。
[0012]以电子电镀固废为原料，首先干燥后再配料，使金属铜镍总含量为5wt%以上，如果低于5wt%，可以通过冰铜回炉或加粗铜，保证金属铜镍总含量为5wt%以上，使侧吹炉内金属熔体液流动保温性能好，不会结壁影响生产。为了造渣增加流动性，需要在原料中配有4wt%以上的铁，5wt%以上的|丐，Iwt %以上的娃，这些元素可以通过金属或氧化物的形式加入，如铁、三氧化二铁、氧化钙、二氧化硅。配料后的原料与还原煤或焦炭从加料口连续加入侧吹炉进行反应，在熔炼区内进行金属冶炼，第一进氧管进氧，吹动原料熔融渣层强烈鼓泡搅拌，；燃烧室用于控制有机物与二噁英的排放，第三层进氧气管通入空气或氧气进行燃烧，燃烧室燃烧温度为1000-1300°C，吹炼区出料口回收得到金属铜熔融液和冰铜或/和冰镍产品，第一排渣口和第二排渣口回收得到熔融渣，对排烟口的气体进行检测，二噁英检测不到。
[0013]具体工作过程:含有重金属固体废弃物的电镀污泥与电子污泥原料干燥后成份如下:Cu:13wt%, Fe:5wt%, Cr:3wt%, Ni:3wt%, Zn:5wt%, Ca:5wt%, Ag (g/T):50，Au (g/T):2，对原料进行配料，加入S12,使硅含量达5wt%。取1t配料后原料，以配料后的原料重量的10%煤加入图1所示的金属回收侧吹炉，原料在熔炼区和吹炼区进行还原熔炼，熔炼区设置于富氧侧吹炉的下端，熔炼区的侧壁设置有第一层进氧气口、排渣口、第三个出料口和排金属熔液口，第一进氧管设置于熔炼区的一侧，排渣口设置于熔炼区的另一侧，第二进氧管设置于吹炼区一侧，第二排渣口和出料口设置于吹炼区的另一侧，氧气搅动金属熔液，快速燃烧与熔化金属与金属化合物，含有重金属的固体废弃物在熔炼区进行还原熔炼，熔炼温度为1400°C，进气氧体积浓度为80 %。吹炼区的吹炼过程是还原性气氛，抑制铬的氧化，吹炼区还原熔炼的熔炼温度为1200°C，进气氧体积浓度70%。燃烧室设置于吹炼区的上方，燃烧室的侧壁设置有第三进氧管，第三进氧管设置于燃烧室的下部，在第三进氧管再补充氧气，燃烧一氧化碳与有机物，保持余氧体积含量2-5%的氧化气氛，防止有机物或二嚼英气体外泄，燃烧温度为1100 °c，进气氧体积浓度为60%，金属铜、镍、金和银恪融液由排料口排出，熔融液中有铜1242.98kg，收率为95.6%，镍210kg，收率为70%，金17.6g，银374g，收率为74.8 %，熔融渣由第一排渣口和第二排渣口排出，熔融渣为钙铁铬硅的玻璃体岩浆，其中铜含量0.43wt%，镍含量为0.12wt%，铬与钙硅铁稳定结合存在于熔融渣中，烟气由排烟管排出，经HRGC-HRMS检测，二噁英检测不到，锌以氧化锌形态进入烟灰。
【附图说明】
[0014]图1为本发明结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，一种多金属回收侧吹炉，其包括炉体1，所述炉体I内部区域分为熔炼区2和吹炼区3，所述炉体I内部区域高低设置，熔炼区2位于炉体I内部的高端，吹炼区3位于炉体I内部的低端，炉体I内部设置有连通道4，所述连通道4将熔炼区2和吹炼区3连通，所述熔炼区2内部设置有第一进氧管6和二次进风管7，所述吹炼区3内部设置有第二进氧管9，所述炉体I上还设置有燃烧室12，所述燃烧室12位于吹炼区3上方且与吹炼区3连通，所述燃烧室12上设置有排烟管14 ;所述熔炼区2上设置有进料口 5 ;所述熔炼区2、吹炼区3和燃烧室12外缘均设置有水套；所述燃烧室12上还设置有第三进氧管13 ;所述熔炼区2上设置有第一排渣口 8，吹炼区3上设置有出料口 10和第二排渣口 11，所述出料口 10设置于第二排渣口 11上部；所述连通道4倾斜设置，其倾斜角度为1-10°。
【主权项】
1.一种多金属回收侧吹炉，其特征在于，包括炉体，所述炉体内部区域分为熔炼区和吹炼区，所述炉体内部区域高低设置，熔炼区位于炉体内部的高端，吹炼区位于炉体内部的低端，炉体内部设置有连通道，所述连通道将熔炼区和吹炼区连通，所述熔炼区内部设置有第一进氧管和二次进风管，所述吹炼区内部设置有第二进氧管，所述炉体上还设置有燃烧室，所述燃烧室位于吹炼区上方且与吹炼区连通，所述燃烧室上设置有排烟管；所述熔炼区上设置有进料口。2.根据权利要求1所述的一种多金属回收侧吹炉，其特征在于，所述熔炼区、吹炼区和燃烧室外缘均设置有水套。3.根据权利要求1或2所述的一种多金属回收侧吹炉，其特征在于，所述燃烧室上还设置有第三进氧管。4.根据权利要求3所述的一种多金属回收侧吹炉，其特征在于，所述熔炼区上设置有第一排渣口，吹炼区上设置有出料口和第二排渣口，所述出料口设置于第二排渣口上部。5.根据权利要求1或2所述的一种多金属回收侧吹炉，其特征在于，所述连通道倾斜设置，其倾斜角度为1-10°。
【专利摘要】本发明公开了一种多金属回收侧吹炉，其包括炉体，所述炉体内部区域分为熔炼区和吹炼区，所述炉体内部区域高低设置，熔炼区位于炉体内部的高端，吹炼区位于炉体内部的低端，炉体内部设置有连通道，所述连通道将熔炼区和吹炼区连通，所述熔炼区内部设置有第一进氧管和二次进风管，所述吹炼区内部设置有第二进氧管，所述炉体上还设置有燃烧室，所述燃烧室位于吹炼区上方且与吹炼区连通，所述燃烧室上设置有排烟管；所述熔炼区上设置有进料口。本发明的目的是旨在提供一种污染少，金属回收率高，可实现连续生产，且尾气能充分燃烧干净，不产生二噁英等有害物质的金属回收侧吹炉。
【IPC分类】C22B7/00
【公开号】CN105039719
【申请号】CN201510578800
【发明人】李光明
【申请人】李光明
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年9月14日