用于精炼铜精矿的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种精炼铜精矿(1)的装置。该装置包括，包括反应塔(5)和沉降器(6)的悬浮熔炼炉(2)。反应塔(5)具有精矿喷嘴(8)，其用于向反应塔(5)中供给铜精矿(1)，例如硫化铜精矿和/或冰铜，以及至少另外的反应气体(9)，以在沉降器(6)中获得含有泡铜的泡铜层(11)和位于泡铜层(11)顶部含有炉渣的第一炉渣层(12)，和炉渣贫化炉(3)。该装置包括供给装置(16，18，23)，其用于向炉渣贫化炉(3)加入沉降器(6)中泡铜层(11)的泡铜和沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣。
【专利说明】用于精炼铜精矿的装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种用于精炼铜精矿的装置。
[0002]该装置包括悬浮熔炼炉。在本文中的悬浮熔炼炉表示例如与泡铜熔炼炉(blisterfurnace)或闪速熔炼炉连接。
【背景技术】
[0003]图1图示了现有技术中精炼铜精矿的装置I。图1所示的装置包括悬浮熔炼炉2，电炉形式的炉渣贫化炉3，以及阳极炉4。该悬浮熔炼炉2包括反应塔5，沉降器6，以及上风烟道7。悬浮熔炼炉2的反应塔5具有精矿喷嘴(burner)8，用于向悬浮熔炼炉2的反应塔5加入铜精矿I和至少另外的反应气体9，且优选还包括熔剂10，以在悬浮熔炼炉2的沉降器6中获得含有泡铜的泡铜层11和位于泡铜层11顶部含有炉渣的第一炉渣层12。炉渣贫化炉3构造为处理从悬浮熔炼炉2的沉降器6加入的具有还原剂13的炉渣，从而在炉渣贫化炉3中获得含有底部金属铜的底部金属层14和位于底部金属层14顶部含有废渣的第二炉渣层15。图1所示的装置还包括炉渣供给装置16，用于将悬浮熔炼炉2沉降器6中的第一炉渣层12的炉渣加入炉渣贫化炉3。图1所示的装置还包括泡铜供给装置18，用于将悬浮熔炼炉2沉降器6中的泡铜层11的泡铜供给阳极炉4。图1所示的装置还包括底部金属供给装置19，用于将炉渣贫化炉3中的底部金属层14的底部金属铜供给阳极炉4。图1所示的装置另外还包括废渣排出装置20，用于从炉渣贫化炉3中排出废渣21。图1所示的装置还包括用于铸造铜阳极(图1中未示出)的阳极铸模17，其中铜阳极可用于电解精炼工艺，用于进一步精炼底部金属铜。
[0004]图1所示的现有技术装置的一个问题是，如果炉渣贫化炉3降温或使其降温，炉渣贫化炉3中的底部金属层14将凝固。熔化凝固的底部金属层14是个问题，因为炉渣贫化炉3产生的热能通常仅能够用于保证炉渣贫化炉3中的物料为熔融状态，而不能将其熔化或者至少不能在短时间内使其高效熔化。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是解决上述确定的问题。
[0006]本实用新型提供了一种用于精炼铜精矿的装置，该装置包括包含反应塔和沉降器的悬浮熔炼炉。该悬浮熔炼炉的反应塔具有精矿喷嘴，其用于向悬浮熔炼炉的反应塔中供给铜精矿，例如硫化铜精矿，和/或冰铜，以及至少另外的反应气体，以在悬浮熔炼炉沉降器中获得含有泡铜的泡铜层和位于泡铜层顶部的含有炉渣的第一炉渣层。该装置还包括供给装置，其用于向炉渣贫化炉供给来自悬浮熔炼炉沉降器中泡铜层的泡铜和向炉渣贫化炉供给来自悬浮熔炼炉沉降器中第一炉渣层的炉渣。炉渣贫化炉被构造为在炉渣贫化炉中使用还原剂处理泡铜和炉渣，以在炉渣贫化炉中获得含有底部金属铜的底部金属层和位于底部金属层顶部的含有炉渣的第二炉渣层。该装置还包括底部金属排出装置，其用于从炉渣贫化炉中的底部金属层排出底部金属铜。该装置还包括炉渣排出装置，其用于从炉渣贫化炉中的第二炉渣层排出炉渣。
[0007]本实用新型基于向炉渣贫化炉供给来自悬浮熔炼炉的炉渣和泡铜。通过向炉渣贫化炉供给来自悬浮熔炼炉的炉渣和泡铜，与如图1所示现有技术的装置中仅有炉渣从悬浮熔炼炉供给炉渣贫化炉的情况相比，更多的热能量可被供给到炉渣贫化炉中。这些更多的热能量可用于熔化炉渣贫化炉中可能已经凝固的物料。由于向炉渣贫化炉供给来自悬浮熔炼炉的炉渣和泡铜，悬浮熔炼炉的沉降器中炉渣的存储不再是必须的。另外，由于炉渣和泡铜都从悬浮熔炼炉供给到炉渣贫化炉，将沉降器中的泡铜从炉渣分离也不是必须的。因此，沉降器可以制作的更小，这降低了悬浮熔炼炉的成本。如果泡铜和炉渣在闪速炉中以非常低的熔池深度直接排出至炉渣贫化炉，那么发泡潜力将会降低。悬浮熔炼炉可以以更低的氧位运行，这样发泡趋势将更低。这意味着更低的废气体积以及节省废气生产线的运行成本。对于炉渣贫化炉还具有更低还原任务，并因此产生更低的能量消耗。
[0008]用于将悬浮熔炼炉沉降器中泡铜层的泡铜供给至炉渣贫化炉的泡铜供给装置优选，但不必须被构造为将悬浮熔炼炉沉降器中泡铜层的泡铜供给至炉渣贫化炉，而在将悬浮熔炼炉沉降器中泡铜层的泡铜供给至炉渣贫化炉之前不对该泡铜进行精炼。
[0009]根据本实用新型的装置可实现的另一优点是，与图1所示的现有技术的装置相t匕，这样做有可能简化布局。例如在图2中所示的实施方式中，其中包括阳极炉，物料仅从悬浮熔炼炉供给炉渣贫化炉中，物料仅从炉渣贫化炉供给阳极炉中。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面将通过参照附图对本实用新型继续更详细的描述。
[0011]图1图示了现有技术的装置，
[0012]图2图示了本实用新型装置的第一实施方式，
[0013]图3图示了本实用新型装置的第二实施方式，
[0014]图4图示了本实用新型装置的第三实施方式，以及
[0015]图5图示了本实用新型装置的第四实施方式。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型涉及精炼铜精矿I的装置。
[0017]接下来将对精炼铜精矿I的装置和优选实施方式及其变形进行更详细的描述。
[0018]该装置包括悬浮熔炼炉2，该悬浮熔炼炉2包括反应塔5，沉降器6，和优选但不必须的上风烟道7。
[0019]悬浮熔炼炉2的反应塔5具有精矿喷嘴8，用于向悬浮熔炼炉2的反应塔5供给铜精矿1，例如硫化铜精矿和/或冰铜，和至少另外的反应气体9，以及优选还包括的熔剂11，以在悬浮熔炼炉2的沉降器6中获得含有泡铜的泡铜层11和位于泡铜层11顶部的含有炉渣的第一炉渣层12。
[0020]该装置还包括炉渣贫化炉3，炉渣贫化炉优选但不必须为电炉的形式。
[0021]该装置还包括供给装置16、18、23，其用于将来自悬浮熔炼炉2的沉降器6中泡铜层12的泡铜和来自悬浮熔炼炉2沉降器6中第一炉渣层12的炉渣供给至炉渣贫化炉3中。[0022]炉渣贫化炉3被构造为使用还原剂13处理炉渣贫化炉3中的泡铜和炉渣，以在炉渣贫化炉3中获得含有底部金属铜的底部金属层14和位于底部金属层14顶部的含有炉渣21的第二炉渣层15。在炉渣贫化炉3中，由悬浮熔炼炉2中第一炉渣层12供给的炉渣中存在的铜从第二炉渣层15移动至底部金属层14。
[0023]该装置还包括底部金属排出装置22，其用于从炉渣贫化炉3中的底部金属层14排出底部金属铜。
[0024]该装置还包括炉渣排出装置20，其用于从炉渣贫化炉3中的第二炉渣层15排出炉渣21。如图3和4所示，用于将来自悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜和来自悬浮熔炼炉2沉降器6中第一炉渣层12的炉渣从悬浮熔炼炉2供给至炉渣贫化炉3中的供给装置16、18、23可以包括单独的第一炉渣供给装置16，其用于单独地将来自悬浮熔炼炉2沉降器6中第一炉渣层12的炉渣从悬浮熔炼炉2供给至炉渣贫化炉3。这种用于将来自悬浮熔炼炉2沉降器6中第一炉渣层12的炉渣供给至炉渣贫化炉3的单独的第一炉渣供给装置16可被构造成用于将来自悬浮熔炼炉2沉降器6中第一炉渣层12的炉渣供给至炉渣贫化炉3，而在将炉渣供给炉渣贫化炉3之前不对炉渣进行精炼。
[0025]如图3和4所示，用于将来自悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜和来自悬浮熔炼炉2沉降器6中第一炉渣层12的炉渣从悬浮熔炼炉2供给至炉渣贫化炉3中的供给装置16、18、23可以包括单独的泡铜供给装置18，其用于单独地将来自悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜从悬浮熔炼炉2供给至炉渣贫化炉3。这种用于将来自悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜供给至炉渣贫化炉3的单独的泡铜供给装置18可被构造成用于将来自悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜供给至炉渣贫化炉3，而在将泡铜供给炉渣贫化炉3之前不对泡铜进行精炼。
[0026]如图2和5所示，用于将来自悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜和来自悬浮熔炼炉2沉降器6中第一炉渣层12的炉渣从悬浮熔炼炉2供给至炉渣贫化炉3中的供给装置16、18、23可以包括合并的炉渣和泡铜供给装置23，其用于将来自悬浮熔炼炉2沉降器6中第一炉渣层12的炉渣与来自悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜一起从悬浮熔炼炉2供给至炉渣贫化炉3。这种用于将悬浮熔炼炉2沉降器6中第一炉渣层12的炉渣与悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜一起从悬浮熔炼炉2供给至炉渣贫化炉3的合并的炉渣和泡铜供给装置23可被构造成用于将悬浮熔炼炉2沉降器6中第一炉渣层12的炉渣与悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜一起从悬浮熔炼炉3供给至炉渣贫化炉3，而在将炉渣和泡铜供给炉渣贫化炉3之前不对炉渣和泡铜进行精炼。
[0027]供给装置16、18、23可被构造成用于将悬浮熔炼炉2沉降器6中第一炉渣层12的炉渣和/或悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜从悬浮熔炼炉2分批加入至炉渣贫化炉3。或者，供给装置16、18、23可被构造成用于将悬浮熔炼炉2沉降器6中第一炉渣层12的炉渣和/或悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜从悬浮熔炼炉2连续地供给至炉渣贫化炉3。
[0028]用于排出来自炉渣贫化炉3中底部金属层14的底部金属铜的底部金属排出装置22优选，但不必须与用于将底部金属铜供给至阳极炉4的底部金属供给装置19连接，如图2-5所示。
[0029]图2-5所示的装置包括附加的用于铸造铜阳极的阳极铸模17，其中的铜阳极可用于进一步精炼铜的电解精炼工艺。
[0030]用于将悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜供给至炉渣贫化炉3的泡铜供给装置18优选但不必须被构造成用于将悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜供给至炉渣贫化炉3，而在将来自悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜供给至炉渣贫化炉3之前不对来自悬浮熔炼炉2沉降器6中泡铜层11的泡铜进行精炼。
[0031]该装置可以包括气体供给装置，其用于向炉渣贫化炉3供给惰性气体或惰性气体混合物。
[0032]在一些实施方式中，如图4和5所示，该装置除了炉渣贫化炉3之外还包括附加炉渣贫化炉24，和第二炉渣供给装置31，其用于从炉渣贫化炉3将炉渣21供给至该附加炉渣贫化炉24，以还原炉渣中的铜成分并回收铜。在这些实施方式中，该附加炉渣贫化炉24被构造成用于在附加炉渣贫化炉24中使用还原剂13处理炉渣21，以获得含有底部合金30的底部合金层25和含有废渣27的废渣层26。在这些实施方式中，该装置包括附加的底部金属排出装置28，其用于将底部合金30从附加炉渣贫化炉24中的底部合金层25排出，和附加的废渣排出装置29，其用于将废渣27从附加炉渣贫化炉24中的废渣层26排出。该附加炉渣贫化炉24可为电炉。
[0033]随着技术的进步，本实用新型的基本思路可以以多种方式实施，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此本实用新型及其实施方式并不限于上述实施例，而是在权利要求的范围内可以进行变化。
【权利要求】
1.一种用于精炼铜精矿(I)的装置，其中，所述的用于精炼铜精矿的装置包括， 包括反应塔(5 )和沉降器(6 )的悬浮熔炼炉(2 )，其中悬浮熔炼炉(2 )的反应塔(5 )具有精矿喷嘴(8)，该喷嘴用于向悬浮熔炼炉(2)的反应塔(5)中供给铜精矿(1)，以及至少另外的反应气体(9)，以在悬浮熔炼炉(2)的沉降器(6)中获得含有泡铜的泡铜层(11)和位于泡铜层(11)顶部的含有炉渣的第一炉渣层(12)，和 炉渣贫化炉(3)， 其特征在于: 供给装置(16，18，23)，其用于从悬浮熔炼炉(2)向炉渣贫化炉(3)中供给来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中泡铜层(11)的泡铜和来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣， 炉渣贫化炉(3)被构造成用于在炉渣贫化炉(3)中使用还原剂(13)处理泡铜和炉渣，以在炉渣贫化炉(3)中获得含有底部金属铜的底部金属层(14)和位于底部金属层(14)顶部的含有炉渣(21)的第二炉渣层(15)， 底部金属排出装置(22)，其用于从炉渣贫化炉(3)中的底部金属层(14)排出底部金属铜，和 炉渣排出装置(20 )，其用于从炉渣贫化炉(3 )中的第二炉渣层(15 )排出炉渣(21)。
2.根据权利要求1所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，用于从悬浮熔炼炉(2)向炉渣贫化炉(3 )供给来自悬浮熔炼炉(2 )沉降器(6 )中泡铜层(11)的泡铜和来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣的供给装置(16，18，23)包括单独的第一炉渣供给装置(16)，其用于单独地将来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣从悬浮熔炼炉(2 )供给至炉渣贫化炉(3 )。
3.根据权利要求2所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，用于将来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣供给至炉渣贫化炉(3)的单独的第一炉渣供给装置(16)被构造成用于将来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣供给至炉渣贫化炉(3)，而在将炉渣供给炉渣贫化炉(3)之前不对炉渣进行精炼。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，用于从悬浮熔炼炉(2 )向炉渣贫化炉(3 )供给来自悬浮熔炼炉(2 )沉降器(6 )中泡铜层(11)的泡铜和来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣的供给装置(16，18，23)包括单独的泡铜供给装置(18)，其用于单独地将来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中泡铜层(11)的泡铜从悬浮熔炼炉(2)加入至炉渣贫化炉(3)。
5.根据权利要求4所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，用于将来自悬浮熔炼炉(2 )沉降器(6 )中泡铜层(11)的泡铜供给至炉渣贫化炉(3 )的单独的泡铜供给装置(18 )被构造成用于将来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中泡铜层(11)的泡铜供给至炉渣贫化炉(3),而在将泡铜供给至炉渣贫化炉(3)之前不对泡铜进行精炼。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，用于从悬浮熔炼炉(2 )向炉渣贫化炉(3 )供给来自悬浮熔炼炉(2 )沉降器(6 )中泡铜层(11)的泡铜和供给来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣的供给装置(16，18，23)包括合并的炉渣和泡铜供给装置(23)，其用于将来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣与来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中泡铜层(11)的泡铜一起从悬浮熔炼炉(2 )供给至炉渣贫化炉(3 )。
7. 根据权利要求6所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，用于将来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣与来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中泡铜层(11)的泡铜一起从悬浮熔炼炉(2)供给至炉渣贫化炉(3)的合并的炉渣和泡铜供给装置(23)被构造成用于将来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣与来自悬浮熔炼炉(2 )沉降器(6 )中泡铜层(11)的泡铜一起从悬浮熔炼炉(2 )供给至炉渣贫化炉(3 )，而在将炉渣和泡铜供给炉渣贫化炉(3)之前不对炉渣和泡铜进行精炼。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，供给装置(16，18，23)被构造成用于将来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣和/或来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中泡铜层(11)的泡铜从悬浮熔炼炉(2)分批供给至炉渣贫化炉(3)。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，供给装置(16，18，23)被构造成用于将来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中第一炉渣层(12)的炉渣和/或来自悬浮熔炼炉(2)沉降器(6)中泡铜层(11)的泡铜从悬浮熔炼炉(2)连续供给至炉渣贫化炉(3)。
10.根据权利要求1-3任意一项所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，用于排出来自炉渣贫化炉(3)底部金属层(14)的底部金属铜的底部金属排出装置(22)与用于将底部金属铜供给至阳极炉(4)的底部金属供给装置(19)连接。
11.根据权利要求1-3任意一项所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，炉渣贫化炉(3)为电贫化炉。
12.根据权利要求1-3任意一项所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，所述用于精炼铜精矿的装置还包括气体供给装置，其用于向炉渣贫化炉(3)供给惰性气体或惰性气体混合物。
13.根据权利要求1-3任意一项所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，所述用于精炼铜精矿的装置还包括: 除炉渣贫化炉(3 )之外的附加炉渣贫化炉(24)， 第二炉渣供给装置(31)，其用于将来自炉渣贫化炉(3 )中的炉渣(21)供给至附加炉渣贫化炉(24)， 附加炉渣贫化炉(24)被构造成在附加炉渣贫化炉(24)中使用还原剂(13)处理炉渣(21)，以获得含有底部合金(30)的底部合金层(25)和含有废渣(27)的废渣层(26)， 附加的底部金属排出装置(28)，其用于将底部合金(30)从附加炉渣贫化炉(24)的底部合金层(25)排出，和 附加的废渣排出装置(29)，其用于将废渣(27)从附加炉渣贫化炉(24)的废渣层(26)排出。
14.根据权利要求13所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，附加炉渣贫化炉(24)为电炉。
15.根据权利要求1-3任意一项所述的用于精炼铜精矿的装置，其特征在于，所述铜精矿是硫化铜精矿和/或冰铜。
【文档编号】C22B15/14GK203462108SQ201320461599
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2012年6月13日
【发明者】T·阿霍凯宁, P·比约克伦德, T·约基宁, H·兰尼科, M·梅采林塔, M·拉赫蒂宁 申请人:奥图泰有限公司