连续炼铜设备及炼铜方法

文档序号:1668609 发布日期:2019-12-31 浏览:46次 >En<

阅读说明:本技术 连续炼铜设备及炼铜方法 (Continuous copper smelting equipment and copper smelting method ) 是由 不公告发明人 于 2019-08-16 设计创作,主要内容包括:一种连续炼铜设备及炼铜方法,该连续炼铜设备包括熔炼炉和吹炼炉,熔炼炉和所述吹炼炉通过连接溜槽连接,熔炼炉包括熔炼炉本体和设置在熔炼炉本体一侧的排渣室,根据熔炼反应生成物的形成位置,熔炼炉本体内部划分为从下至上设置的冰铜层区和熔渣层区,排渣室的熔渣排放口设置在高出冰铜层区800-1200mm的高度,熔炼炉本体内设置有一次鼓风口和二次鼓风口,一次鼓风口设置在熔渣层区,且距离熔渣层区顶部300-600mm的高度上,第二鼓风口设置在所述熔渣层区上方。本发明实施例可消除熔炼炉内产生的“横膈膜”,熔炼炉可产出高品位的冰铜。(A continuous copper smelting device comprises a smelting furnace and a converting furnace, wherein the smelting furnace is connected with the converting furnace through a connecting chute, the smelting furnace comprises a smelting furnace body and a slag discharging chamber arranged on one side of the smelting furnace body, the interior of the smelting furnace body is divided into an matte layer area and a slag layer area which are arranged from bottom to top according to the forming position of a smelting reaction product, a slag discharging port of the slag discharging chamber is arranged at the height of 800-1200mm higher than the matte layer area, a primary blast port and a secondary blast port are arranged in the smelting furnace body, the primary blast port is arranged on the slag layer area and is at the height of 600mm away from the top of the slag layer area, and the second blast port is arranged above the slag layer area. The embodiment of the invention can eliminate the diaphragm membrane generated in the smelting furnace, and the smelting furnace can produce high-grade matte.)

连续炼铜设备及炼铜方法

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域,特别是涉及一种连续炼铜设备及炼铜方法。

背景技术

目前世界铜冶炼技术正朝着短流程、连续化的方向发展,而连续吹炼要求冰铜品位须提高至70~75%,即含铜量达到70~75%,否则吹炼的渣量太大,影响吹炼的产品直收率进而影响工厂效益。

现有技术的熔炼炉采用侧吹形式进行一次鼓风和二次鼓风,该方式下产生的渣层厚度一般在1300-1800mm,其渣层厚度较大。并且,由于高冰铜品位会导致Fe3O4更容易生成,特别是在侧吹厚渣层的条件下Fe3O4更容易在冰铜层和渣层间析出形成一层四氧化三铁层(俗称“横膈膜”),熔体沉降过程中温度会降低,温度下降后容易析出Fe3O4,Fe3O4粘度大,一旦形成四氧化三铁层,冰铜很难穿过四氧化三铁层沉到炉底影响铜渣分离,从而影响熔炼过程的进行。

发明内容

鉴于上述状况,有必要针对现有技术中提高冰铜品位时容易析出四氧化三铁层,影响铜渣分离,提供一种连续炼铜设备及炼铜方法。

一种连续炼铜设备,包括熔炼炉和吹炼炉,所述熔炼炉和所述吹炼炉通过连接溜槽连接,所述熔炼炉包括熔炼炉本体和设置在所述熔炼炉本体一侧的排渣室,根据熔炼反应生成物的形成位置,所述熔炼炉本体内部划分为从下至上设置的冰铜层区和熔渣层区,所述排渣室的熔渣排放口设置在高出冰铜层区800-1200mm的高度,所述熔炼炉本体内设置有一次鼓风口和二次鼓风口,所述一次鼓风口设置在所述熔渣层区,且距离所述熔渣层区顶部300-600mm的高度上,所述第二鼓风口设置在所述熔渣层区上方。

进一步的,上述连续炼铜设备,其中,所述一次鼓风口和二次鼓风口水平布置在所述熔炼炉本体的侧壁上。

进一步的,上述连续炼铜设备,其中,所述吹炼炉包括吹炼炉本体和设置在所述吹炼炉本体顶部多个吹炼富氧空气喷管。

进一步的,上述连续炼铜设备,其中,所述吹炼富氧空气喷管采用拉瓦尔喷管。

进一步的,上述连续炼铜设备,其中,所述吹炼富氧空气喷管延伸至距离所述吹炼炉本体内部熔体液面2~3m。

进一步的,上述连续炼铜设备,其中,所述排渣室与所述熔炼炉本体通过水冷隔墙隔开,所述水冷隔墙与所述熔炼炉本体的底部具有间距以使所述排渣室与所述熔炼炉本体底部连通。

进一步的,上述连续炼铜设备,其中,所述熔炼炉本体上设置有多排一次鼓风口,所述多排一次鼓风口位于所述熔炼炉本体上的不同高度,每个所述一次鼓风口设置有可拆卸的水套。

进一步的,上述连续炼铜设备,其中,所述排渣室上从下至上设置有多个熔渣排放口,每个所述熔渣排放口设置有可拆卸的水套

本发明实施例还提供了一种连续炼铜方法,应用于上述连续炼铜设备,包括:

将含有铜精矿、石英熔剂和块煤的原料混合后从熔炼炉的加料口加入至熔炼炉本体中;

根据产能计算出冰铜层所需的厚度,从而确定冰铜层区的位置;

将熔渣排放口设置在在高出冰铜层区800-1200mm的高度上,并将一次鼓风口高度设置在熔渣层区,且距离渣层区顶部300-600mm的高度上;

通过一次鼓风口鼓入含氧70~85%的富氧空气,原料与氧气迅速发生反应生成冰铜并沉于熔炼炉本体下部,通过虹吸的方式将熔炼炉本体下部的冰铜经连接溜槽排出至吹炼炉中;

从吹炼炉炉顶的熔剂加入口持续加入石灰熔剂,同时通过设置在炉顶的拉瓦尔喷管喷入含氧21~30%的富氧空气,吹炼炉中的炉料与氧气进行连续吹炼反应生成粗铜和吹炼渣;

将吹炼炉底部的粗铜通过虹吸的方式排出;

打开吹炼炉的吹炼渣排放口,吹炼渣通过溢流方式排出,并经风淬冷却后返回熔炼炉进行二次熔炼。

进一步的,上述连续炼铜方法,其中,所述石灰熔剂中氧化钙含量为40~90%。

进一步的,上述连续炼铜方法,其中,所述一次鼓风口的鼓风速率为250m/s~300m/s。

进一步的,上述连续炼铜方法,其中,所述二次鼓风口的鼓风速率为20~30m/s。

进一步的,上述连续炼铜方法,其中,所述石英熔剂的用量按照熔炼渣铁硅比为2:1控制加入。

进一步的,上述连续炼铜方法,其中,所述冰铜含铜量为70~75%。

本发明实施例中,将熔渣排放口设置在高出冰铜层800-1200mm的高度上即可控制合适的熔渣层厚度。此外将一次鼓风口高度设置在距离渣区,且距离熔渣层区顶部300-600mm的高度上,使一次鼓风口鼓入的富氧空气能充分与混合铜精矿发生化学反应生成冰铜和熔渣,同时利用一次鼓风口的气流对熔体的机械搅动消除Fe3O4“横膈膜”,从而使铜渣顺利分离,熔炼过程顺利进行并产出含铜70~75%的高品位冰铜。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的连续炼铜设备的结构示意图;

图2为本发明第一实施例中的吹炼炉的截面结构示意图;

图3为本发明第二实施例中的熔炼炉的结构示意图。

主要元件符号说明

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供该实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1,为本发明第一实施例中的连续炼铜设备,包括熔炼炉和吹炼炉,熔炼炉和吹炼炉通过连接溜槽30连接,该熔炼炉用于对投放的原材料,如铜精矿、石英熔剂和块煤和其他返料等在熔炼条件下进行熔炼以生成冰铜,原料反应后形成的冰铜层60的密度最大沉在熔炼炉的底部,反应过程中产生的熔渣层40位于冰铜层上方,反应产生四氧化三铁层50位于冰铜层和熔渣层之间,由于该四氧化三铁产量相对冰铜和熔渣来说很少,其厚度可忽略不计。该熔炼炉本体根据熔炼反应生成物的生成位置,可划分为从下至上设置的冰铜层区和熔渣层区。位于底部的冰铜通过虹吸的方式经连接溜槽排出至吹炼炉中,该吹炼炉用于将冰铜进行吹炼以产出粗铜。

该熔炼炉包括熔炼炉本体10和设置在熔炼炉本体10一侧的排渣室14。该熔炼炉本体10采用耐火材料和铜水套设计的外壁,熔炼炉本体10的顶部设置有多个加料口11,该熔炼炉本体10顶部的一侧设置有烟道17。该排渣室14设置在熔炼炉本体10的侧边,且与烟道17相邻,该排渣室14与熔炼炉本体10之间设置有水冷隔墙16,通过水冷隔墙16将排渣室14与熔炼炉本体10隔开。水冷隔墙16内部用铜水套冷却,外部覆盖耐火材料进行隔热。该水冷隔墙16与熔炼炉本体10的底部具有间距,以使排渣室14与熔炼炉本体10底部呈连通状态。排渣室14与熔炼炉本体10的底部相连接且在同一水平面上,该种设计可增大熔炼炉10本体的容纳体积了,结构设计更为合理。

该排渣室14的上端设有熔渣排放口15,熔炼炉本体10的原料反应后产生的熔渣浮在最上端,通过该熔渣排放口15进行排放。该熔渣排放口15设置在高出冰铜层区800-1200mm(h1)的高度。具体实施时,可根据投放的原料的量、产能来计算冰铜层60的厚度,从而确定冰铜层区的位置。具体的,冰铜厚度h计算公式为:h=(M×t)/(ρ×A),其中M为冰铜产量,t为冰铜储存时间(一般计算取值2-4小时),ρ为冰铜密度,A为炉床面积。

熔炼炉本体10内设置有一次鼓风口12和二次鼓风口13,一次鼓风口12水平布置在熔炼炉本体10的侧壁上,其分别采用侧吹方式向熔炼炉本体内鼓风。该一次鼓风口12和二次鼓风口13的风嘴外接三通、风支管、风总管形成完整的富氧空气供给系统。

一次鼓风口12设置在熔渣层区,且距离所述熔渣层区顶部300-600mm(h2)的高度上,即一次鼓风口距离熔渣排放口300-600mm。第二鼓风口13设置在熔渣层区的上方,熔炼炉本体10中部分未反应的单质硫和块煤不完成燃烧产生的CO逸散出熔体,与二次鼓风口鼓入的空气接触后完全反应生成SO2和CO2烟气,并从烟道17排出。

现有的炼铜技术比较成熟,冰铜的产出率可计算,因此,对于固定容积的熔炼炉来说,当投放的原料、及产能确定时,生成的冰铜层厚度是可计算的。因此,可根据生成的冰铜层厚度确定冰铜层区的位置,以此来设计熔渣排放口15的位置,并且根据熔渣排放口15的位置即可确定熔渣层顶部的位置,从而可确定一次鼓风口12的位置。

本实施例中,将熔渣排放口15设置在高出冰铜层800-1200mm的高度上即可控制合适的熔渣层厚度。此外将一次鼓风口12高度设置在距离渣区,且距离熔渣层区顶部300-600mm的高度上,使一次鼓风口12鼓入含氧70~85%的富氧空气能充分与混合铜精矿发生化学反应生成冰铜和熔渣,同时利用一次鼓风口12的气流对熔体的机械搅动消除Fe3O4“横膈膜”,从而使铜渣顺利分离,熔炼过程顺利进行并产出含铜70~75%的高品位冰铜。

进一步的,作为本发明的另一种可实施的方式,如图1和2所示,该吹炼炉包括吹炼炉本体20、设置在吹炼炉本体20顶部的熔剂加入口23、残极加料口24和多个吹炼富氧空气喷管21。该吹炼炉本体20的一侧上方设置有吹炼渣排放口26,通过吹炼渣排放口26定期溢流排出吹炼过程中的吹炼渣。该熔剂加入口23用于向吹炼炉中添加石灰熔剂,残极加料口24用于投放残阳极料。该吹炼富氧空气喷管21采用顶吹的方式向吹炼炉中添加富氧空气,该富氧空气含氧量例如为含氧21~30%。

该吹炼富氧空气喷管21采用拉瓦尔喷管,具体的,该吹炼富氧空气喷管21的前半部是由大变小向中间收缩至一个窄喉,窄喉之后又由小变大向外扩张。采用拉瓦尔喷管可使富氧空气在离开每根喷管后都达到超音速喷入吹炼炉体内,富氧空气在离开每根喷管后风速可达到360m/s。富氧空气对熔体形成剧烈搅拌作用,并与冰铜熔体中的铁和硫反应,在富氧空气和熔剂的共同作用下生成含铜量不小于99%、含硫不大于0.05%的高质量粗铜和含铜不大于40%的吹炼渣。生成的粗铜比重大,沉在炉体底部,可通过虹吸的方式经粗铜排放口定期排出进入阳极炉精炼。吹炼反应产生的含SO2高温烟气从烟气出口排出送后续工序处理。

该吹炼富氧空气喷管的数量N根据反应所需的氧气用量进行确定,其具体的计算公式为:

N=K×(QCu+QFe+QS)/(q×η),其中,K为修正系数,QCu为进入炉渣中铜元素氧化反应所需理论用氧量,QFe为冰铜中铁元素造渣反应所需理论用氧量,QS-进入烟气中硫元素反应所需理论用氧量,q为单根喷管送风量,η为富氧浓度,21-30%。

其中,修正系数K取值为0.9~1.1范围内,富氧浓度η为吹炼炉实际使用的富氧空气的氧量,取值在为21~30%范围内。

设置合适数量的吹炼富氧空气喷管可使吹炼炉中的冰铜充分反应,生成高质量粗铜。

进一步的,该吹炼富氧空气喷管延伸至距离吹炼炉熔体液面2~3m。该种设计可使喷管远离液面,防止喷枪挂渣导致重量超出吊挂喷枪设备的能力,从而大大提高了吹炼喷枪寿命。

本实施例中的吹炼富氧空气喷管采用拉瓦尔喷管实现超音速气流,大大提高了喷管喷出气流的速度,达到充分搅动吹炼炉中液体的目的,同时在此基础上可使喷管远离熔池液面,有效减少喷管上的粘结,从而减小喷管的消耗,节省生产成本,提高作业率,并产出高铜低硫的优质粗铜。

实施例2

进一步的,为了适应不同投放量的原料,在本发明的第二实施例中熔渣排放口15以及一次鼓风口12的位置设置可调节。即在排渣室14上设置多个熔渣排放口15,该多个熔渣排放口15从上至下设置,使排渣室14内的炉渣可从不同高度位置的出口排出,从而可根据产能的变化适应性地调整熔渣排放的位置。如图3所示,本实施例中设置两个熔渣排放口15,每个熔渣排放口15设置有可拆卸水套,当使用某一高度的熔渣排放口时,可将该熔渣排放口打开,并通过水套将其他熔渣排放口封闭。

熔炼炉从上至下的方向设置有多排一次鼓风口12,每个一次鼓风口12均设置有水套进行保护,并可通过钎杆堵住风眼,防止熔体外溢。如本实施例中,在熔炼炉上设置有两排不同高度的一次鼓风口,以满足不同产量时的一次鼓风需求。

本发明的另一方面还提出了一种连续炼铜方法,应用于连续炼铜设备,该方法包括步骤S1~S6。

步骤S1,将含有铜精矿、石英剂和块煤的原料混合后从熔炼炉的加料口加入至熔炼炉本体中。其中,石英砂的用量按照熔炼渣铁硅比2:1控制加入,以满足原料反应条件。

步骤S2,根据产能计算出冰铜层所需的厚度,从而确定冰铜层区的位置。

步骤S3,将熔渣排放口设置在在高出冰铜层区800-1200mm的高度上,并将一次鼓风口高度设置在熔渣层区,且距离熔渣层区顶部300-600mm的高度上。

步骤S4,通过一次鼓风口鼓入含氧70~85%的富氧空气,原料与氧气迅速发生反应生成冰铜并沉于熔炼炉本体下部,通过虹吸的方式将熔炼炉本体下部的冰铜经连接溜槽排出至吹炼炉中。

其中,熔炼温度为1200~1250℃,一次鼓风口和二次鼓风口的鼓风速率可分别为250m/s~300m/s,20~30m/s。

通过一次鼓风口鼓入含氧70~85%的富氧空气,与混合铜精矿发生化学反应生成冰铜和熔渣,同时利用一次风对熔体的机械搅动消除Fe3O4“横膈膜”,从而使铜渣顺利分离,熔炼过程顺利进行并产出含铜70~75%的高品位冰铜。

熔炼反应后生成的冰铜和熔炼渣由于比重不同会自然分层,熔渣比重小浮在熔体上方,通过水冷隔墙进入渣室中,然后通过排渣口连续溢流排出。冰铜比重大,同时由于消除了“横膈膜”层,冰铜可以顺利地沉在熔炼炉本体底部,并通过虹吸的方式经冰铜排放口连续排出,冰铜通过熔炼炉和吹炼炉间的连接溜槽连续加入吹炼炉。

步骤S5,从吹炼炉炉顶的熔剂加入口持续加入石灰熔剂,同时通过设置在炉顶的拉瓦尔喷管喷入含氧21~30%的富氧空气,吹炼炉中的炉料与氧气进行连续吹炼反应生成粗铜和吹炼渣。

从吹炼炉炉顶的熔剂加入口持续加入石灰熔剂,其中,石灰熔剂中氧化钙含量为40~60%,与此同时通过设置在炉顶的吹炼富氧空气喷管喷入含氧21~30%的富氧空气。吹炼富氧空气喷管采用拉瓦尔喷管技术,使富氧空气在离开每根喷管后都达到超音速喷入炉体内,搅动熔体并与之充分接触,在富氧空气和熔剂的共同作用下生成含铜大于或等于99%、含硫小于或等于0.05%的高质量粗铜。其次,吹炼反应温度为1220~1250℃。

步骤S6,粗铜比重大,沉在炉体底部,每隔4~6小时用氧管烧开粗铜排放口,粗铜通过虹吸的方式排出,进入阳极炉精炼。

步骤S7,每隔3~5小时打开吹炼炉的吹炼渣排放口,吹炼渣通过溢流方式排出,经风淬冷却后返回熔炼炉进行二次熔炼。

吹炼反应后生成的粗铜和吹炼渣由于比重不同会自然分层,吹炼渣比重小浮在熔体上方,通过吹炼渣排放口定期溢流排出,并可投放至熔炼炉进行二次熔炼。

下面以具体的实施例说明本发明中连续炼铜方法。

实施例3

将以下含量的原料投放至熔炼炉中:混合铜精矿92.4%、渣精矿3.33%、吹炼渣0.6%、烟尘0.36%、石英砂2.86%、块煤0.3%、其它返料占0.15%。其中,混合铜精矿含铜21%、含硫27%、含铁27%,经胶带转运后通过熔炼炉炉顶的加料口进入熔炼炉中,总投料量200t/h。

冰铜层厚度为1000mm,将熔渣排放口设置在高出冰铜层1000mm的高度上,并将一次鼓风口高度设置在距离渣层上部400mm的高度上,通过一次鼓风口鼓入含氧80%的富氧空气。

原料中的硫和铁与氧气发生强烈的氧化反应,反应温度为1200℃。化学反应中放出大量的化学反应热维持热平衡,热量不足时依靠块煤的燃烧热补充,部分未反应的单质硫和块煤不完成燃烧产生的CO逸散出熔体,与二次风口鼓入的空气接触后完全反应生成SO2和CO2进入烟气。反应后产出含铜75%的高品位冰铜,铁和氧反应的产物氧化亚铁与石英砂反应生成熔炼渣,熔炼渣含铜2.5%,渣中铁硅比为2.0。熔炼反应后生成的冰铜和熔炼渣由于比重不同会自然分层,炉渣比重小浮在熔体上方,通过水冷隔墙进入渣室中进行排放。

高品位冰铜比重大,沉在炉体底部,并通过虹吸的方式经冰铜排放口连续排出,通过熔炼炉和吹炼炉间的连接溜槽利用高差连续加入吹炼炉。

从吹炼炉炉顶的熔剂加入口连续加入CaO含量为40%的石灰熔剂,同时通过设置在炉顶的拉瓦尔喷管喷入含氧25%的富氧空气,在吹炼温度为1200℃。富氧空气在离开每根喷管后风速都达到360m/s,富氧空气对熔体形成剧烈搅拌作用,并与冰铜中的铁和硫反应,生成含铜99%、含硫0.05%的高质量粗铜;铁和氧反应的产物氧化铁与石灰熔剂反应生成吹炼渣,吹炼渣含铜40%。

每隔4小时用氧管烧开粗铜排放口,粗铜通过虹吸的方式排出,进入阳极炉精炼。每隔3小时打开吹炼炉的吹炼渣排放口,吹炼渣通过溢流方式排出,经风淬冷却后作为返料返回熔炼炉进行二次熔炼。

实施例4

将以下含量的原料投放至熔炼炉中:混合铜精矿90%、渣精矿3.5%、吹炼渣0.5%、烟尘0.4%、石英砂2.9%、块煤0.3%、其它返料占0.15%。其中,混合铜精矿含铜20.5%、含硫26%、含铁27%,经胶带转运后通过熔炼炉炉顶的加料口进入熔炼炉中,总投料量200t/h。

冰铜层厚度为980mm,将熔渣排放口设置在高出冰铜层800mm的高度上,并将一次鼓风口高度设置在距离渣层上部300mm的高度上,通过一次鼓风口鼓入含氧70%的富氧空气。

在熔炼反应温度为1220℃下,原料中的硫和铁与氧气发生强烈的氧化反应,反应后产出含铜70%的高品位冰铜。

高品位冰铜通过虹吸的方式经冰铜排放口连续排出,并通过熔炼炉和吹炼炉之间的连接溜槽连续加入吹炼炉中。

从吹炼炉炉顶的熔剂加入口加入CaO含量为54%的石灰熔剂,同时通过设置在炉顶的拉瓦尔喷管喷入含氧21%的富氧空气,在吹炼温度1220℃下反应8h,生成含铜99.2%、含硫0.045%的高质量粗铜,以及含铜30%的吹炼渣。

每隔5小时用氧管烧开粗铜排放口,粗铜通过虹吸的方式排出,进入阳极炉精炼。每隔4小时打开吹炼炉的吹炼渣排放口,吹炼渣通过溢流方式排出,经风淬冷却后返回熔炼炉进行二次熔炼。

实施例5

将以下含量的原料投放至熔炼炉中:混合铜精矿85%、渣精矿3.5%、吹炼渣0.43%、烟尘0.4%、石英砂2.9%、块煤0.3%、其它返料占0.15%。其中,混合铜精矿含铜20%、含硫25%、含铁26%,经胶带转运后通过熔炼炉炉顶的加料口进入熔炼炉中,总投料量200t/h。

冰铜层厚度为985mm,将熔渣排放口设置在高出冰铜层1200mm的高度上,并将一次鼓风口高度设置在距离渣层上部600mm的高度上,通过一次鼓风口鼓入含氧85%的富氧空气。

在反应温度为1250℃下,原料中的硫和铁与氧气发生连续而强烈的氧化反应,反应后产出含铜75%的高品位冰铜。

高品位冰铜通过虹吸的方式经冰铜排放口连续排出,并通过熔炼炉和吹炼炉之间的连接溜槽连续加入吹炼炉中。

从吹炼炉炉顶的熔剂加入口加入CaO含量为90%的石灰熔剂,同时通过设置在炉顶的拉瓦尔喷管喷入含氧30%的富氧空气,在吹炼温度1250℃下连续反应,生成含铜99.5%、含硫0.04%的高质量粗铜,以及含铜35%的吹炼渣。

每隔6小时用氧管烧开粗铜排放口,粗铜通过虹吸的方式排出,进入阳极炉精炼。每隔5小时打开吹炼炉的吹炼渣排放口,吹炼渣通过溢流方式排出,经风淬冷却后返回熔炼炉进行二次熔炼。

作为对比实验,调整熔渣排放口和一次鼓风口的位置,其得到的冰铜品位和粗铜质量均不理想,具体如对比实施例1和对比实施例2。

对比实施例1

以下含量的原料投放至熔炼炉中:混合铜精矿92%、渣精矿3.5%、吹炼渣0.55%、烟尘0.4%、石英砂3%、块煤0.3%、其它返料占0.15%。其中,混合铜精矿含铜20.5%、含硫26%、含铁27%,经胶带转运后通过熔炼炉炉顶的加料口进入熔炼炉中,总投料量200t/h。

冰铜层厚度为985mm,将熔渣排放口设置在高出冰铜层700mm的高度上,并将一次鼓风口高度设置在距离渣层上部200mm的高度上,通过一次鼓风口鼓入含氧70%的富氧空气。

在熔炼反应温度为1220℃下,原料中的硫和铁与氧气发生强烈的氧化反应,反应后产出含铜68%的冰铜以及含铜4.5%的熔炼渣。

高品位冰铜通过虹吸的方式经冰铜排放口连续排出,并通过熔炼炉和吹炼炉之间的连接溜槽连续加入吹炼炉中。

从吹炼炉炉顶的熔剂加入口加入CaO含量为54%的石灰熔剂,同时通过设置在炉顶的拉瓦尔喷管喷入含氧21%的富氧空气,在吹炼温度1220℃下反应8h,生成含铜95%、含硫0.15%的粗铜,以及含铜45%的吹炼渣。

每隔5小时用氧管烧开粗铜排放口,粗铜通过虹吸的方式排出,进入阳极炉精炼。每隔4小时打开吹炼炉的吹炼渣排放口,吹炼渣通过溢流方式排出,经风淬冷却后返回熔炼炉进行二次熔炼。

对比实施例2

以下含量的原料投放至熔炼炉中:混合铜精矿93%、渣精矿4%、吹炼渣0.6%、烟尘0.36%、石英砂3%、块煤0.3%、其它返料占0.15%。其中,混合铜精矿含铜21.5%、含硫27%、含铁27%,经胶带转运后通过熔炼炉炉顶的加料口进入熔炼炉中,总投料量200t/h。

冰铜层厚度为990mm,将熔渣排放口设置在高出冰铜层1300mm的高度上,并将一次鼓风口高度设置在距离渣层上部700mm的高度上,通过一次鼓风口鼓入含氧70%的富氧空气。

在熔炼反应温度为1220℃下,原料中的硫和铁与氧气发生强烈的氧化反应,反应后产出含铜60%的冰铜。

高品位冰铜通过虹吸的方式经冰铜排放口连续排出,并通过熔炼炉和吹炼炉之间的连接溜槽连续加入吹炼炉中。

从吹炼炉炉顶的熔剂加入口加入CaO含量为54%的石灰熔剂,同时通过设置在炉顶的拉瓦尔喷管喷入含氧21%的富氧空气,在吹炼温度1220℃下反应8h,生成含铜90%、含硫0.25%的粗铜,以及含铜50%的吹炼渣。

每隔5小时用氧管烧开粗铜排放口,粗铜通过虹吸的方式排出,进入阳极炉精炼。每隔4小时打开吹炼炉的吹炼渣排放口,吹炼渣通过溢流方式排出,经风淬冷却后返回熔炼炉进行二次熔炼。

从实施例3至5,以及对比实施例1和对比实施例2的冰铜含铜量以及粗铜含铜量与融入排放口及一次鼓风口的位置关系如下表1所示。

表1

从表1可知,本发明实施例中的连续炼铜方法实现从铜精矿至粗铜实现连续生产,并且由于消除熔炼炉内产生的“横膈膜”,熔炼炉可产出含铜70~75%的高品位冰铜,提高了冰铜的品位,同时吹炼炉产出含铜>99%、含硫<0.05%的高质量粗铜。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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