專利名稱：一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝及其專用設(shè)備的制作方法
一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝及其專用設(shè)備 技術(shù)領(lǐng)域-本發(fā)明涉及一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝及其專用設(shè) 備，屬于銅冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)粗銅生產(chǎn)的主要工藝有閃速熔煉加轉(zhuǎn)爐吹煉；頂吹 熔池熔煉加轉(zhuǎn)爐吹煉；密閉鼓風爐熔煉加轉(zhuǎn)爐吹煉；密閉鼓風爐熔煉 加連續(xù)吹煉爐吹煉四種工藝。閃速熔煉和頂吹熔池熔煉為國外專利, 操作復雜，投資巨大，熔池熔煉工藝中采用側(cè)吹方式的白銀爐，存在 爐體占地面積大、熱效率低、直升煙道粘結(jié)重、貧化工藝能耗高、渣 含銅高、回收率低，需燃燒粉煤補熱，粉煤燃燒需單獨的粉煤制備系 統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)，產(chǎn)生粉塵污染，燃煤煙氣外排加重了環(huán)境污染等問題。 轉(zhuǎn)爐吹煉技術(shù)由于爐子轉(zhuǎn)動，漏風率達100%，低空污染嚴重，由于 漏風率高，配套的制酸設(shè)備特別大，造成投資的增加。密閉鼓風爐能 耗高，環(huán)保效果差，已被國家列入淘汰的工藝。因此上述四種工藝操 作復雜，投資巨大，能耗高，環(huán)保效果差等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種投資少， 熱量利用率高，能耗低，無燃煤煙氣外排，環(huán)保效果好，結(jié)構(gòu)緊湊， 便于布置，占地面積少，處理能力大，便于大規(guī)模生產(chǎn)，煙道粘結(jié)輕， 操作簡單，爐況調(diào)節(jié)手段多樣，爐況易于控制，機械化程度高，勞動 強度低的富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝及其專用設(shè)備。本發(fā)明的目的可以通過如下措施來到 一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗 銅的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括如下步驟銅精礦熔煉-將含銅物料，石英石，石灰石，粉煤，混合均勻后加入熔池爐內(nèi)，鼓入高壓富氧空氣，對熔池內(nèi)的熔體形成劇烈的攪拌，在熔池內(nèi)傳質(zhì)、 傳熱過程迅速進行，完成一系列化學反應，形成銅锍、爐渣和高溫煙 氣，銅锍、爐渣經(jīng)溜槽不間斷流入貧化電爐，高溫煙氣回收余熱后送制酸；爐渣貧化-銅锍和爐渣流入貧化電爐后，爐渣經(jīng)過電極過熱與銅锍澄清分離 得到貧化渣和銅锍，銅锍經(jīng)溜櫓送入連續(xù)吹煉爐； 銅锍吹煉-送入連續(xù)吹煉爐的銅锍，在壓縮空氣的作用下，與加入爐內(nèi)的石 英砂發(fā)生劇烈的化學反應得到粗銅，吹煉渣和S02煙氣，吹渣選礦處 理，S02煙氣送制酸。為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述物料的重量百分比為銅精礦 75%-85% ,煙灰0— 2% ，精渣0—6% ，石英石3%-8% ，石灰石4%-8% ， 粉煤6%-10%。 '為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的銅锍吹煉步驟中石英砂占 銅锍和石英砂總重量的6%-15%。為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述高壓富氧空氣的壓強 0.16-0.20Mpa，氧氣濃度30%-50%，壓縮空氣的壓強0.12-0.15Mpa。一種用于一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝中銅精礦熔煉 步驟的專用設(shè)備，其特征在于它具有底座，底座上設(shè)有底板，底板的 四周連接圍板，形成爐腔，圍板與鋼立柱相接，鋼立柱之間通過拉桿 連接，圍板上設(shè)有風眼、虹吸口，開爐燒油口，底板及圍板內(nèi)設(shè)有耐 火材料層，爐腔的上端設(shè)有耐火材料層、直升煙道及加料口，加料口、 風眼、虹吸口、開爐燒油口均與爐腔相通。為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的底板及圍板內(nèi)設(shè)有耐火材 料層，耐火材料層內(nèi)設(shè)有耐火材料層。為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的底板內(nèi)的耐火材料層內(nèi)設(shè) 有弧形耐火材料層，耐火材料層和弧形耐火材料層之間設(shè)有不定型耐 火材料層。為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的耐火材料層為粘土質(zhì)耐火 材料層，耐火材料層為鎂質(zhì)耐火材料層，耐火材料層鎂鉻質(zhì)耐火材料層。為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的爐腔的上端設(shè)有弧形鎂質(zhì) 耐火材料層。為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的圍板上設(shè)有水套，水套與 圍板連為一體。本發(fā)明同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果本發(fā)明采用富氧側(cè) 吹爐熔煉銅精礦生產(chǎn)銅锍，以電爐進行爐渣貧化，采用連續(xù)吹煉爐吹 煉的全新的粗銅生產(chǎn)工藝，該工藝經(jīng)生產(chǎn)實踐證明投資少、綜合能 耗低、環(huán)保效果好、處理能力大、棄渣含銅低，綜合回收率高、機械 化程度高、易于掌握操作。主要優(yōu)點有1、投資少富氧側(cè)吹熔池熔煉工藝的核心設(shè)備投資、運行、維護費用低。同 樣處理能力的富氧側(cè)吹熔池熔煉爐的投資只有同樣處理能力的熔池 熔煉爐投資的1/5 1/8。2 、熱量利用率高，能耗低富氧側(cè)吹熔池熔煉工藝燃料率和電能消耗都很低，水全部循環(huán)利 用，新水補給量少，余熱綜合回收，綜合能耗低。且富氧側(cè)吹熔池熔 煉爐燃料和原料一起加入，不另設(shè)單獨燒油或燒煤系統(tǒng)，熱量利用率 高，能耗低，同時減少燃煤高溫爐氣對爐砌體的沖刷，爐齡提高。3 、無燃煤煙氣外排，環(huán)保效果好-富氧側(cè)吹熔池熔煉工藝的三臺爐子全部為固定式結(jié)構(gòu)，無煙氣逸 散點，爐體與煙道全部密閉連接，漏風率極低，各爐之間通過溜槽連 接，煙氣有組織收集，無低空污染，總硫回收率高，環(huán)保效果佳。且 富氧側(cè)吹熔池熔煉爐沒有二次燃燒補熱系統(tǒng)，不燒粉煤，沒有粉塵， 現(xiàn)場操作環(huán)境好，沒有燃煤煙氣外排，由于爐體密封好，除加料口外 (有氣體封閉裝置)無煙氣逸散點，沒有低空污染。4 、結(jié)構(gòu)緊湊，便于布置，占地面積少-同樣處理能力的富氧側(cè)吹熔池熔煉爐占地面積只有白銀爐占地 面積的五分之二。5、處理能力大，便于大規(guī)模生產(chǎn)富氧側(cè)吹熔池熔煉工藝處理能力大，便于大規(guī)模生產(chǎn)，富氧側(cè)吹熔池熔煉爐34r^床面積的處理能力，相當于白銀爐1001112床面積的 處理能力。6 、煙道粘結(jié)輕-煙道粘結(jié)重是現(xiàn)代先進熔池熔煉爐的通病，對生產(chǎn)造成嚴重影 響。富氧側(cè)吹熔池熔煉爐很好的解決了這個問題，煙道粘結(jié)較輕，基 本不用清理。7 、操作簡單，爐況調(diào)節(jié)手段多樣，爐況易于控制可以根據(jù)生產(chǎn)的需要在短時間內(nèi)實現(xiàn)爐溫和銅锍品位等多項指 標的快速升降，操作簡單，易于掌握，便于生產(chǎn)組織。8 、機械化程度高，勞動強度低富氧側(cè)吹爐采取機械化連續(xù)加料，連續(xù)出渣锍，正常生產(chǎn)期間基 本不須人工處理，側(cè)吹爐內(nèi)液面穩(wěn)定，風口易于清理，勞動強度大大 降低。9、 工藝系統(tǒng)回收率高 采用沉降電爐進行了爐渣貧化，貧化效果好，渣含銅低，小于0.6%。10、 所制得的煙氣802濃度高達10%-14%。


圖l為本發(fā)明的工藝配置流程圖；圖2為本發(fā)明銅精礦熔煉步驟用富氧側(cè)吹熔池熔煉爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的側(cè)視圖。
具體實施例方式一種用于本發(fā)明一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝中銅精 礦熔煉步驟的專用設(shè)備——種富氧側(cè)吹熔池熔煉爐(參見圖2、圖3)，它具有底座18，底座18上設(shè)有底板1，底板1的四周連接圍板 5，形成爐腔19，圍板5與鋼立柱9相接，以避免圍板5受熱膨脹變 形，鋼立柱9通過拉桿12連接，為了達到降溫的目的，圍板5上設(shè) 有銅水套6、銅水套16、鐵水套10，銅水套6、銅水套16、鐵水套 10與圍板5連為一體，前后兩側(cè)的圍板5上均勻設(shè)有風眼3，左側(cè)圍 板5的下部設(shè)有虹吸口 17，中部設(shè)有開爐燒油口15,右側(cè)圍板5上 設(shè)有觀察口 8，底板1及圍板5內(nèi)設(shè)有粘土質(zhì)耐火材料層2，底板1 內(nèi)的粘土質(zhì)耐火材料層2內(nèi)設(shè)有弧形鎂質(zhì)耐火材料層4，粘土質(zhì)耐火 材料層2和弧形鎂質(zhì)耐火材料層4之間設(shè)有不定型耐火材料層20, 圍板5內(nèi)的粘土質(zhì)耐火材料層2內(nèi)設(shè)有鎂鉻質(zhì)耐火材料層7，爐腔19 的上端設(shè)有弧形鎂質(zhì)耐火材料層13及直升煙道11，拉桿12連接加 料口 14，加料口 14、風眼3、虹吸口 17、開爐燒油口 15及觀察口 8 均與爐腔19相通。實施例l: 一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝(參見圖l)， 包括如下步驟銅精礦熔煉按重量百分比將銅精礦75% ，煙灰1% ，精渣6% ，石英石8% ， 石灰石4% ，粉煤6%，混合均勻后經(jīng)加料皮帶由爐頂加料口加入側(cè) 吹爐內(nèi)，由風眼鼓入高壓(0.18Mpa)富氧空氣(氧氣濃度45%)， 對熔池內(nèi)的熔體形成劇烈的攪拌，在熔池內(nèi)傳質(zhì)、傳熱過程迅速進行， 完成一系列化學反應，形成銅锍(品位65%)、爐渣和高溫煙氣(1100 'C-120(TC)，銅锍、爐渣由溜槽不間斷流入貧化電爐，高溫煙氣回收 余熱后送制酸。爐渣貧化銅锍和爐渣流入貧化電爐后，爐渣經(jīng)過電極過熱與銅锍澄清分離得到含銅小于0.6%的貧化渣和銅锍，銅锍經(jīng)溜槽送入連續(xù)吹煉爐。 銅锍吹煉送入連續(xù)吹煉爐的銅锍，在壓縮空氣(0.14Mpa)的作用下，與 加入爐內(nèi)的石英砂(石英砂占銅锍和石英砂總重量的6%)發(fā)生劇烈的化學反應得到粗銅，吹煉渣和S02煙氣。吹煉渣選礦處理，S02煙氣送制酸。實施例2: —種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝(參見圖l)， 包括如下步驟 銅精礦熔煉按重量百分比將銅精礦80% ，煙灰2% ，精渣2% ，石英石4% , 石灰石5% ，粉煤7%,混合均勻后經(jīng)加料皮帶由爐頂加料口加入側(cè) 吹爐內(nèi)，由風眼鼓入高壓(0.17Mpa)富氧空氣(氧氣濃度38%)， 對熔池內(nèi)的熔體形成劇烈的攪拌，在熔池內(nèi)傳質(zhì)、傳熱過程迅速進行， 完成一系列化學反應，形成銅锍(品位58%)、爐渣和高溫煙氣(1100 °C-1200°C)，銅锍、爐渣由溜槽不間斷流入貧化電爐，高溫煙氣回收 余熱后送制酸。爐渣貧化銅锍和爐渣流入貧化電爐后，爐渣經(jīng)迚電極過熱與銅锍澄清分離得到含銅小于0.6%的貧化渣和銅锍，銅锍經(jīng)溜槽送入連續(xù)吹煉爐。銅锍吹煉送入連續(xù)吹煉爐的銅锍，在壓縮空氣(0.13Mpa)的作用下，與 加入爐內(nèi)的石英砂(石英砂占銅锍和石英砂總重量的8%)發(fā)生劇烈 的化學反應得到粗銅，吹煉渣和S02煙氣。吹煉渣選礦處理，SCV煙 氣送制酸。實施例3: —種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝(參見圖l)，包括如下步驟 銅精礦熔煉按重量百分比將銅精礦85% ，石英石4% ，石灰石5% ，粉煤6%， 混合均勻后經(jīng)加料皮帶由爐頂加料口加入側(cè)吹爐內(nèi)，由風眼鼓入高壓 (0.16Mpa)富氧空氣(氧氣濃度30%)，對熔池內(nèi)的熔體形成劇烈 的攪拌，在熔池內(nèi)傳質(zhì)、傳熱過程迅速進行，完成一系列化學反應， 形成銅锍(品位50%)、爐渣和高溫煙氣(110(TC-120(TC)，銅锍、爐 渣由溜槽不間斷流入貧化電爐，高溫煙氣回收余熱后送制酸。爐渣貧化銅锍和爐渣流入貧化電爐后，爐渣經(jīng)過電極過熱與銅锍澄清分離 得到含銅小于0.6%的貧化渣和銅锍，銅锍經(jīng)溜槽送入連續(xù)吹煉爐。 銅锍吹煉送入連續(xù)吹煉爐的銅锍，在壓縮空氣(0.13Mpa)的作用下，與 加入爐內(nèi)的石英砂(石英砂占銅锍和石英砂總重量的15%)發(fā)生劇烈 的化學反應得到粗銅，吹煉渣和S02煙氣。吹煉渣選礦處理，S02煙 氣送制酸。實施例4: 一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝(參見圖1)，包括如下步驟 銅精礦熔煉按重量百分比將銅精礦76% ，精渣3% ，石英石3% ，石灰石8% ， 粉煤10%，混合均勻后經(jīng)加料皮帶由爐頂加料口加入側(cè)吹爐內(nèi)，由風 眼鼓入高壓(0.165Mpa)富氧空氣(氧氣濃度32%)，對熔池內(nèi)的熔 體形成劇烈的攪拌，在熔池內(nèi)傳質(zhì)、傳熱過程迅速進行，完成一系列 化學反應，形成銅锍(品位55%)、爐渣和高溫煙氣(1100°C-1200°C)， 銅锍、爐渣由溜槽不間斷流入貧化電爐，高溫煙氣回收余熱后送制酸。爐渣貧化-銅锍和爐渣流入貧化電爐后，爐渣經(jīng)過電極過熱與銅锍澄清分離 得到含銅小于0.6%的貧化渣和銅锍，銅锍經(jīng)溜槽送入連續(xù)吹煉爐。 銅锍吹煉送入連續(xù)吹煉爐的銅锍，在壓縮空氣(0.13Mpa)的作用下，與 加入爐內(nèi)的石英砂(石英砂占銅锍和石英砂總重量的11%)發(fā)生劇烈 的化學反應得到粗銅，吹煉渣和S02煙氣。吹渣選礦處理，S02煙氣 送制酸。
權(quán)利要求
1. 一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括如下步驟銅精礦熔煉將含銅物料，石英石，石灰石，粉煤，混合均勻后加入熔池爐內(nèi)，鼓入高壓富氧空氣，對熔池內(nèi)的熔體形成劇烈的攪拌，在熔池內(nèi)傳質(zhì)、傳熱過程迅速進行，完成一系列化學反應，形成銅锍、爐渣和高溫煙氣，銅锍、爐渣經(jīng)溜槽不間斷流入貧化電爐，高溫煙氣回收余熱后送制酸；爐渣貧化銅锍和爐渣流入貧化電爐后，爐渣經(jīng)過電極過熱與銅锍澄清分離得到貧化渣和銅锍，銅锍經(jīng)溜槽送入連續(xù)吹煉爐；銅锍吹煉送入連續(xù)吹煉爐的銅锍，在壓縮空氣的作用下，與加入爐內(nèi)的石英砂發(fā)生劇烈的化學反應得到粗銅，吹煉渣和SO2煙氣，吹渣選礦處理，SO2煙氣送制酸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述物料的重量百分比為銅精礦75%-85% ，煙灰0 —2% ，精渣0—6% ，石英石3%-8% ，石灰石4%-8% ，粉煤6%-10%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工 藝，其特征在于所述的銅锍吹煉步驟中石英砂占銅锍和石英砂總重量 的6%-15%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工 藝，其特征在于所述高壓富氧空氣的壓強0.16-0.20Mpa，氧氣濃度 30%-50%，壓縮空氣的壓強0.12-0.15Mpa。
5、 一種用于一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝中銅精礦熔 煉步驟的專用設(shè)備，其特征在于它具有底座(18)，底座(18)上設(shè) 有底板(1)，底板(1)的四周連接圍板(5)，形成爐腔(19)，圍板(5)與鋼立柱(9)相接，鋼立柱(9)之間通過拉桿(12)連接， 圍板(5)上設(shè)有風眼(3)、虹吸口 (17)，開爐燒油口 (15),底板(1)及圍板(5)內(nèi)設(shè)有耐火材料層，爐腔(19)的上端設(shè)有耐火材 料層、直升煙道(11)及加料口 (14)，加料口 (14)、風眼(3)、虹 吸口 (17)、開爐燒油口 (15)均與爐腔(19)相通。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的專用設(shè)備，其特征在于所述的底板(1) 及圍板(5)內(nèi)設(shè)有耐火材料層(2),耐火材料層(2)內(nèi)設(shè)有耐火材 料層(7)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的專用設(shè)備，其特征在于所述的底板(1) 內(nèi)的耐火材料層(2)內(nèi)設(shè)有弧形耐火材料層(4)，耐火材料層(2) 和弧形耐火材料層(4)之間設(shè)有不定型耐火材料層(20)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的專用設(shè)備，其特征在于所述的耐 火材料層(2)為粘土質(zhì)耐火材料層，耐火材料層(4)為鎂質(zhì)耐火材 料層，耐火材料層(7)鎂鉻質(zhì)耐火材料層。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的專用設(shè)備，其特征在于所述的爐腔(19) 的上端設(shè)有弧形鎂質(zhì)耐火材料層(13)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的專用設(shè)備，其特征在于所述的圍板(5) 上設(shè)有水套，水套與圍板(5)連為一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種富氧側(cè)吹熔池熔煉粗銅的生產(chǎn)工藝及其專用設(shè)備，其包括銅精礦熔煉、爐渣貧化、銅锍吹煉步驟，即將含銅物料，石英石，石灰石，粉煤加入熔池爐內(nèi)，鼓入高壓富氧空氣，形成的銅锍、爐渣經(jīng)溜槽不間斷流入貧化電爐，高溫煙氣回收余熱后送制酸；爐渣經(jīng)過電極過熱與銅锍澄清分離得到貧化渣和銅锍，銅锍經(jīng)溜槽送入連續(xù)吹煉爐；銅锍在壓縮空氣的作用下，與石英砂反應得到粗銅，吹煉渣選礦處理，SO₂煙氣送制酸；本發(fā)明工藝投資少，熱量利用率高，能耗低，環(huán)保效果好，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積少，處理能力大，煙道粘結(jié)輕，操作簡單，爐況調(diào)節(jié)手段多樣，爐況易于控制，機械化程度高，勞動強度低。
文檔編號C22B15/00GK101275185SQ20081001576
公開日2008年10月1日 申請日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
發(fā)明者劉世武, 姜元順, 姜浩民, 孫林權(quán), 尤廷晏, 張洪常, 柳慶康, 王舉良, 都立珍, 黃文杰 申請人:煙臺鵬暉銅業(yè)有限公司