集中，利于冶金反应进行和反应完全。外回流区9也存在大小、分布位置以及形状的问题。
[0059]—个稳定存在、大小形状合理、在反应塔内分布位置合理的中心回流区8和/或外回流区9，可以相应地将反应塔内中下部或外围的大量高温气体卷吸回流至反应塔的中心柱状区域，尤其是喷嘴出口处，上述大量回流的高温气体与刚出喷嘴的物料直接接触，利用其所含的大量热量对物料进行加热升温，提高了物料的升温速度，上述大量回流的高温气体还提高了喷嘴出口处及其下方的环境温度，提高了物料与富氧空气的反应速度。
[0060]本发明选用的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器均为强旋流器，使得旋转式第一富氧空气201具有较强的旋流强度，较高的旋流强度使得粉状混匀料101与旋转式第一富氧空气201混合的更快速、更均匀，提高了混匀料101在反应塔空间内悬浮滞留的时间，提高了混匀料101与旋转式第一富氧空气201中氧气的接触几率和接触时间，利于冶金反应进行和反应完全，提高了闪速炉的生产能力。
[0061]本发明中，将混匀料101在旋转式第一富氧空气201所围成的空腔通道落入反应塔，为“风包粉”模式，原因有两点:一是“粉包风”模式(物料以环绕旋转式第一富氧空气201的形式喷入反应塔)下，此时外侧的物料形成一个物料帷幕，将旋转式第一富氧空气201圈禁在里面，减弱了旋转式第一富氧空气201的径向速度和切向速度，导致其无法形成一个具有实际意义的中心回流区8和/或外回流区9，使得无法充分发挥中心回流区8和/或外回流区9的优点；二是“风包粉”模式下，物料可以直接进入中心回流区8，被快速加热着火，若“粉包风”模式，会使得物料远离中心回流区8，不能充分被回流的高温气体加热。
[0062]在本发明的一个实施例中，将第二富氧空气从返料1001与旋转式第一富氧空气201的之间以环绕旋转式第一富氧空气201的形式喷入反应塔，第二富氧空气为直流式第二富氧空气303或旋转式第二富氧空气301。
[0063]本发明在旋转式第一富氧空气201的外侧设置了第二富氧空气，第二富氧空气可以是旋转式，也可以是直流式，作用不同，效果不同，侧重点也不同。
[0064]当第二富氧空气不经过旋流器时即为直流式第二富氧空气303，直流式第二富氧空气303在气粒混合气流的外侧以较高的风速或超音速喷入冶金炉内，扩大和增强由第一旋流器202产生的中心回流区8，利于冶金反应进行和反应完全；控制整个高温混合气流的形状、分布以及大小，与炉壁保持适当距离，减少高温烟气流对反应塔内壁的冲刷腐蚀；可以为气料混合流体中的外围物料提供氧化反应所需氧气。
[0065]在本发明的一个实施例中，在将第二富氧空气喷入反应塔前，先将第二富氧空气经由第二旋流器302转化成旋转式第二富氧空气301，第二旋流器302为用于产生中心回流区8和/或外回流区9的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器，喷入反应塔后，旋转式第二富氧空气301中形成位于其内部的能够卷吸气流回流的中心回流区8和/或位于其外侧的能够卷吸气流回流的外回流区9。
[0066]本发明首先选择第二旋流器302为可以产生中心回流区8和/或外回流区9的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器；然后通过第二旋流器302将管道输送来的第二富氧空气转化成具有轴向速度、径向速度以及切向速度的旋转式第二富氧空气301 ;然后将旋转式第二富氧空气301喷入反应塔，旋转式第二富氧空气301是由第二旋流器302产生的强旋流强度的气流，可以产生中心回流区8和/或外回流区9。旋转式第一富氧空气201与旋转式第二富氧空气301混合形成混合气流，形成共轴旋转气流，原各自形成的中心回流区8和/或外回流区9相互叠加成为一个相应的中心回流区8和/或外回流区9。
[0067]本发明包括旋转式第一富氧空气201和旋转式第二富氧空气301，主要是为了使旋转式第二富氧空气301与旋转式第一富氧空气201形成类似于燃烧学中分级燃烧的分级冶金反应，利于精矿的着火和稳燃；二者共同作用还可以产生更大、更稳定的中心回流区8和/或外回流区9，卷吸更多的高温气体回流，快速加热点燃物料，为冶金反应提供足够、稳定的热量。
[0068]本发明中旋转式第二富氧空气301的作用是与旋转式第一富氧空气201形成类似于燃烧学中分级燃烧的分级冶金反应，而不是形成一个类似于冷却隔离幕的风幕，分级冶金反应有利于精矿的着火和稳燃，利于冶金反应进行和反应完全。在上述的“风包粉”模式下，在旋转式第一富氧空气201的基础上，添加旋转式第二富氧空气301，最终形成从内到外分布的粉一风一风模式，旋转式第一富氧空气201与旋转式第二富氧空气301紧挨，中间没有其它物质隔阂，能够形成上述的分级冶金反应。如果在“粉包风”模式下，添加旋转式第二富氧空气301后，最终形成从内到外分布的风一粉一风模式，旋转式第一富氧空气201与旋转式第二富氧空气301之间隔着物料，二者无法形成上述的分级冶金反应效应。
[0069]旋转式第二富氧空气301和旋转式第一富氧空气201的旋转方向可以相同，也可以不同。本发明中，优选的，二者的旋转方向相同。第一旋流器202与第二旋流器302的种类可以相同，也可以不同。
[0070]综上，中心回流区8和/或外回流区9的存在以及旋转式第一富氧空气201与旋转式第二富氧空气301形成的分级冶金反应提高了物料的升温速度和反应速度，针对性地减弱了高杂质精矿中铅、锌、砷、锑、铋或锡等元素对冶炼过程中物料升温速度和反应速度的消极影响，再者较强的旋流强度提高了物料与混合气流的混合均匀性和物料在反应塔内悬浮的时间，提高了物料与混合气流中氧气的接触几率和接触时间，上述多个有利因素相互结合，相互促进，显著促进了冶金反应进行和反应完全，提高了闪速炉的生产能力，较好地实现了对高杂质精矿的旋浮冶炼。
[0071]中心回流区8和/或外回流区9对应地将反应塔内中下部和/或外围的高温气流回流至反应塔中心区域，将反应塔内的热量强制性地向反应塔中心区域集中，降低了炉壁附近的温度，降低了炉壁承受的热负荷，减少了高温的熔融体和烟气对炉壁的高温腐蚀和冲刷，针对性地减弱了低品位精矿中较高含量的硫元素对闪速炉炉体造成的消极影响，提高了炉体的使用寿命，较好地实现了对低品位精矿的旋浮冶炼。
[0072]中心回流区8和/或外回流区9对应地将反应塔内中下部和/或外围的高温气流回流至反应塔中心区域，将反应塔内中下部和/或外围的热量强制性地向反应塔中心区域集中，充分利用反应塔内既有的富余热量来加热喷入反应塔内的物料，使其达到反应温度后，发生冶金反应，同时放出大量的化学热，即先吸收环境中的热量，再向环境中释放热量，根据物料的性质和冶炼工艺参数，完全可以实现热量收支平衡，将冶金反应引发后不用再燃烧燃料向喷嘴出口处附近补充热量，降低了能耗及生产成本，保护了环境，实现了自热式冶炼。
[0073]根据上述，在本发明中，旋转式第一富氧空气201和旋转式第二富氧空气301具有两项基本作用:一项作用是:为物料提供冶金反应所需的氧气，提供较高的氧势利于冶金反应进行；另外一项作用是:为粉状物料在反应塔空间内的运动提供动力，带动粉状物料做旋转运动。显而易见地，旋转式第一富氧空气201和旋转式第二富氧空气301为充分发挥上述的两个作用本身是自相矛盾的:为物料提供氧气，则旋转式第一富氧空气201和旋转式第二富氧空气301的富氧浓度越高越好，甚至是工业纯氧；为物料运动提供气体动力，则富氧浓度越低越好，因为富氧空气中氧气参与冶金反应，在冶金反应完成后即被消耗，旋转式第一富氧空气201和旋转式第二富氧空气301的风量和能量都会被消耗一部分，减弱了带动物料运动的气体动力。为此，在本发明的一个实施例中，控制旋转式第一富氧空气201中氧气的体积百分比为50%?65%，优选的，为52%?63%，更优选的，为55%?60%。进一步的，旋转式第二富氧空气301中氧气的体积百分比为50%?65%，优选的，为52%?63%，更优选的，为55%?60%。
[0074]旋浮冶炼过程中，物料与氧气的冶金反应主要集中在反应塔内中心且竖直方向上的一段柱状空间内，通常称作反应塔的反应区。在本发明中，当氧气的体积百分比为50%?65%的旋转式第一富氧空气201与旋转式第二富氧空气301的混合气流从上往下运动经过反应区时，混合气流中的氧气与物料发生冶金反应，即50%?65% (体积百分比)的混合气流被消耗掉，剩余35%?50% (体积百分比)的混合气流带动物料继续运动，剩余的风量能够满足需要；混合气流中50%?65%的能量被消耗掉，剩余35%?50%的能量带动物料继续运动，剩余的能量能够满足需要。充足的风量及能量，使得物料后半程运动不会偏离原运动轨迹，继续旋转，利于物料与富氧空气的充分接触，利于冶金反应进行和反应完全。
[0075]冶金反应是个多工艺参数控制的反应，多个工艺参数相互配合，相互促进，以最终优化冶金反应，当其中的某个参数发生调整时，例如减小，可以通过调整其它的参数来进行弥补，以使得冶金反应保持原有状态。本发明中，中心回流区8和/或外回流区9的存在以及旋转式第一富氧空气201与旋转式第二富氧空气301形成的分级冶金反应提高了物料的升温速度和反应速度，较强的旋流强度提高了物料与富氧空气的混合均匀性和物料在反应塔内悬浮的时间，以上几点均强化了冶金反应，可以弥补旋转式第一富氧空气201与旋转式第二富氧空气301中含氧量适当降低给冶金反应所带来的消极影响。
[0076]另一方面，目前的悬浮闪速冶炼均是富氧冶炼，富氧空气中氧气的体积百分比一般为70%?85%，为高富氧冶炼。为了提高冶炼低品位和/或高杂质精矿的能力，冶炼企业的普遍做法是进一步提高富氧空气中的富氧浓度。闪速冶炼企业通常设置专门的制氧车间制取高富氧空气，产品通常有两种，一种是将富氧空气的含氧量作为目标产品的含氧量，例如:含氧量(体积百分比)为70%?85%的富氧空气，产出的富氧空气直接送入反应塔，不经空气配风稀释；一种是生产工业纯氧，其含氧量(体积百分比)一般为90%?95%，然后配入一定量的空气，降低含氧量，制成富氧空气。尚富氧冶炼造成制氧成本居尚不下，占据了总生产成本的较大比例，提高了冶炼企业的生产成本。而本发明中，控制旋转式第一富氧空气201与旋转式第二富氧空气301中氧气的体积百分比为50%?65%，使得制氧车间无需再生产70%?85% (体积百分比)的高富氧空气或工业纯氧，直接生产氧气的体积百分比为50%?65%的富氧空气即可，从而显著降低了制氧车间的能耗和生产成本，显著降低了冶炼企业的能耗和生产成本。本发明在解决上述所要解决的技术问题的同时，取得了意料不到的技术效果一一实现了低富氧冶炼，显著降低了冶炼企业的能耗和生产成本，也克服了有色冶炼技术领域内的技术偏见一一富氧浓度越高，冶金反应越好。
[0077]综上，本发明提供的旋浮