一种处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113151691A(43)申请公布日2021.07.23(21)申请号202110466489.1C21B11/00(2006.01)(22)申请日2021.04.28(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号申请人东大有色固废技术研究院（辽宁）有限公司(72)发明人张廷安豆志河吕国志韩继标刘燕张子木赫冀成(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.C22B7/04(2006.01)C22B15/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉(57)摘要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。CN113151691ACN113151691A权利要求书1/1页1.一种处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉，其特征在于包括卧式炉体、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。2.根据权利要求1所述的一种处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉，其特征在于所述的若干个顶吹喷枪沿水平放置的筒体的母线方向排列，若干个底吹喷枪沿水平放置的筒体的母线方向排列。3.一种处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉的使用方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)通过熔融铜渣入口向卧式炉体内连续通入熔融铜渣，在卧式炉体内形成熔池；当熔池液面高于搅拌桨时，启动搅拌装置，使搅拌装置所在的涡流区形成涡流；(2)通过加料口向卧式炉体内连续加入造渣剂；通过加料口向卧式炉体内连续加入固体还原剂，或者通过底吹喷枪向卧式炉体内喷吹气体还原剂；熔融熔渣与固体还原剂或气体还原剂进行熔融还原反应，并在造渣剂作用下，生成熔渣和含铜铁水，使熔池形成上部的熔渣层和下部的含铜铁水层；(3)通过顶吹喷枪向卧式炉体内部喷吹燃气和富氧空气，燃气和富氧空气在卧式炉体内发生氧化反应放热，对熔池进行加热控温；熔融还原反应生成的CO被燃气和富氧空气燃烧；卧式炉体内生成的烟气从排气口排出；(4)当熔池液面达到排渣口时，通过溢流排渣将熔渣连续排出；通过排铁口将含铜铁水排出。4.根据权利要求3所述的处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉的使用方法，其特征在于步骤(3)中，对熔池进行加热控温至温度1450～1500℃。5.根据权利要求3所述的处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉的使用方法，其特征在于铁的还原率≥98％，铜的还原率≥97％，含铜铁水按质量百分比含Cu0.8～0.9％。2CN113151691A说明书1/4页一种处理熔融铜渣的底顶复合喷吹熔融还原炉技术领域[0001]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[0002]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