一種富氧側(cè)吹熔池熔煉銅锍的生產(chǎn)工藝及三側(cè)吹熔煉爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固定式三側(cè)吹熔煉爐結(jié)構(gòu)，對(duì)熔煉爐進(jìn)行改進(jìn)，高濃度富氧空氣從三側(cè)熔煉爐兩側(cè)及端頭部等三個(gè)方向鼓入爐內(nèi)參與熔煉反應(yīng)，同時(shí)公開了一種富氧側(cè)吹熔池熔煉銅锍的生產(chǎn)工藝，包括1）爐料配比；2）高富氧三側(cè)吹熔煉爐熔煉；3）爐渣浮選，改變了目前在使用的富氧側(cè)吹熔煉爐采用高硅鈣三元系渣型、熔煉爐渣經(jīng)過(guò)電爐貧化處理的工藝，采用二元系高鐵渣型，熔煉爐渣采用浮選方法處理，此工藝熔煉過(guò)程采用高鐵渣型，爐渣采用浮選方式進(jìn)行處理，以達(dá)到熔劑加入量和燃料消耗量少、生產(chǎn)運(yùn)行成本低，爐渣產(chǎn)出量和CO2排放量少、環(huán)保效果好，以及銅的綜合回收率高、熔煉強(qiáng)度及單位面積銅锍的產(chǎn)能高的目的。
【專利說(shuō)明】一種富氧側(cè)吹熔池熔煉銅锍的生產(chǎn)工藝及三側(cè)吹熔煉爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦銅冶煉的生產(chǎn)工藝及設(shè)備，特別涉及一種在固定式三側(cè)吹熔池熔煉爐中通過(guò)高濃度富氧空氣將銅精礦熔煉成銅锍的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在使用的富氧側(cè)吹熔煉爐工藝都是采用的高硅鈣三元系渣型，熔煉爐渣均經(jīng)過(guò)電爐貧化后直接外售，富氧空氣都是從爐子兩側(cè)部鼓入爐內(nèi)參與熔煉反應(yīng)的。這種工藝的缺點(diǎn)是:
[0003]I)熔劑加入量多、爐渣產(chǎn)出量大
[0004]目前在使用的富氧側(cè)吹熔煉爐工藝，其熔煉爐渣都是通過(guò)電爐貧化后直接丟棄，棄渣含銅都在0.48%以上。為了抑制Fe3O4的生成，減少棄渣含銅所造成的金屬損失，必須采用高硅鈣三元系渣型的爐渣，其目的是通過(guò)增加S12的含量(爐渣Fe/Si02為1.1左右)來(lái)降低FeO的活度，以抑制Fe3O4的生成，同時(shí)還要配入一定量的石灰石溶劑來(lái)改變高硅爐渣的粘度，使銅锍具有較好的沉降分離條件，以減少棄渣含銅。此渣型石英石和石灰石熔劑加入量多、爐渣產(chǎn)出量大。
[0005]2)銅的回收率低
[0006]目前在使用的富 氧側(cè)吹熔煉工藝的爐渣雖然都經(jīng)過(guò)了電爐貧化，但棄渣含銅都在
0.48%以上，如操作控制不好銅的損失會(huì)更大；而隨著地球上可供開采的銅資源越來(lái)越少，目前開采的品位較低的銅礦石也只有0.4%左右，可見，含銅在0.48%以上的棄渣會(huì)造成銅資源的極大浪費(fèi)。
[0007]3)需要補(bǔ)充的碳質(zhì)燃料多，CO2排放量大
[0008]目前在使用的富氧側(cè)吹熔煉爐工藝石英石、石灰石等溶劑加入量多，爐渣產(chǎn)出量大。高溫液態(tài)爐渣帶走的熱量多，熔煉過(guò)程需要配入5%左右的碳質(zhì)燃料來(lái)補(bǔ)充熱量的不足，相應(yīng)的CO2排放量也大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有側(cè)吹熔煉爐技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種富氧熔池熔煉銅锍的生產(chǎn)工藝及三側(cè)吹熔煉爐，此工藝熔煉過(guò)程采用高鐵渣型，爐渣采用浮選方式進(jìn)行處理，以達(dá)到熔劑加入量和燃料消耗量少、生產(chǎn)運(yùn)行成本低，以及爐渣產(chǎn)出量和CO2排放量少、銅的綜合回收率高、環(huán)保效果好的目的。
[0010]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0011]一種固定式三側(cè)吹熔煉爐，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，包括爐體、富氧空氣進(jìn)風(fēng)口、二次進(jìn)風(fēng)口、煙道、銅锍放出口及爐渣排放口，所述的爐體分為熔煉區(qū)和沉降區(qū)，熔煉區(qū)頂部的爐體上有進(jìn)料口，熔煉區(qū)兩側(cè)及端頭的爐體上均設(shè)有富氧空氣進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口位于渣層頂面之下0.5m或渣層與銅锍層之間，高濃度富氧空氣從熔煉區(qū)兩側(cè)及端頭的富氧空氣進(jìn)風(fēng)口鼓入爐體內(nèi)渣層參與熔煉反應(yīng)，相比高濃度富氧空氣只是從固定式熔煉爐兩側(cè)部鼓入爐內(nèi)參與熔煉反應(yīng)的富氧側(cè)吹爐工藝，能有效提高熔煉強(qiáng)度及單位面積熔煉爐銅锍產(chǎn)能10%以上，熔煉區(qū)兩側(cè)熔體上部設(shè)有二次風(fēng)口，用于鼓入空氣燃燒從熔體內(nèi)溢出的單體硫，煙道設(shè)置在爐體中部，熔煉區(qū)右側(cè)為沉降區(qū)，沉降區(qū)上部設(shè)有電極，沉降區(qū)底部有銅锍放出口，沉淀區(qū)右側(cè)的爐體側(cè)壁上有爐渣排放口。
[0012]作為本發(fā)明所述的固定式三側(cè)吹熔煉爐的一種優(yōu)選方案，所述的銅锍放出口有2個(gè)，可以將形成的銅锍更加快速、及時(shí)的排出，并可防止?fàn)t底粘接。
[0013]進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了一種富氧側(cè)吹熔池熔煉銅锍的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
[0014]I)爐料配比，將銅精礦、石英石熔劑、渣精礦及含銅物料等原料按S/Cu>l.25，產(chǎn)出爐渣Fe/Si02l.6~1.8的配比要求計(jì)量后，送入混料倉(cāng)；
[0015]2 )高富氧側(cè)吹熔池熔煉，將配比好的混合爐料從爐體頂部的加料口加入到熔煉爐內(nèi)，從熔煉區(qū)兩側(cè)及端頭的富氧空氣進(jìn)風(fēng)口鼓入富氧濃度為60%~85%的富氧空氣，混合爐料被富氧空氣氧化造渣，生成的銅锍和爐渣在相對(duì)靜止的沉降區(qū)進(jìn)行沉降分離，比重大的銅锍沉降到爐子底部從銅锍放出口流出送吹煉系統(tǒng)；比重輕的爐渣從爐渣排放口排出用渣包送爐渣浮選系統(tǒng)；熔煉過(guò)程產(chǎn)生的含SO2高溫?zé)煔?，?jīng)排煙管道送余熱鍋爐回收熱量、電收塵器凈化除塵后送硫酸工序制酸；
[0016]3)爐渣浮選，從熔煉爐放出的爐渣用渣包裝運(yùn)送到渣浮選車間緩冷，再經(jīng)磨碎及浮選工序，浮選出的含銅渣精礦返回熔煉爐繼續(xù)使用，選出的鐵精礦外售給鋼鐵廠，含銅在 0.35%以下的尾渣外售給水泥廠做原料。
[0017]有益效果:
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果是:
[0019]1.從固定式熔煉爐端頭及兩側(cè)部等三個(gè)方向鼓入爐內(nèi)參與熔煉反應(yīng)，相比目前在使用的富氧側(cè)吹爐工藝，能有效提高熔煉強(qiáng)度及單位面積熔煉爐銅锍產(chǎn)能10%以上；
[0020]2.將熔煉爐分為熔煉區(qū)和沉降區(qū)兩個(gè)部分，單獨(dú)沉降區(qū)的設(shè)立使銅锍和爐渣有足夠的沉降分離時(shí)間及空間，有利于降低渣含銅，提高直收率；
[0021]3.將“三元系”爐渣改為“二元系”爐渣，混合入爐原料中不配入石灰石溶劑，同時(shí)將爐渣的Fe/Si02由1.1~1.2調(diào)整到1.6~1.8，這種渣型改變后，減少了熔煉過(guò)程的熔劑加入量和爐渣產(chǎn)出量。
[0022]4.本發(fā)明熔煉工藝采用高鐵渣型，溶劑加入量和爐渣產(chǎn)出量少，高溫液態(tài)爐渣帶走的熱量相應(yīng)減少了。同時(shí)，熔煉強(qiáng)度的進(jìn)一步提高也增加了熔煉反應(yīng)的發(fā)熱量，相比目前在使用的富氧側(cè)吹爐工藝減少了一半的燃煤消耗量和CO2排出量。
[0023]5.本發(fā)明熔煉爐產(chǎn)出的爐渣送去浮選，浮選出的含銅渣精礦返回熔煉爐，浮選尾渣含銅在0.35%以下，且浮選尾渣含銅不受熔煉爐操作控制波動(dòng)的影響，相比目前在使用的富氧側(cè)吹爐，爐渣采用電爐貧化方法、棄渣含銅在0.48%以上的工藝，提高了銅的回收率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明所述的三側(cè)吹熔煉爐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中:1、爐體2、富氧空氣進(jìn)風(fēng)口 3、二次進(jìn)風(fēng)口 4、煙道5、銅锍放出口 6、爐渣排放口 7、熔煉區(qū)8、沉降區(qū)9、進(jìn)料口 10、電極【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]實(shí)施例1
[0028]如圖1所示，一種固定式三側(cè)吹熔煉爐，包括爐體1、富氧空氣進(jìn)風(fēng)口 2、二次風(fēng)口
3、煙道4、銅锍放出口 5及爐渣排放口 6，所述的爐體分為熔煉區(qū)7和沉降區(qū)8，熔煉區(qū)7頂部的爐體上有進(jìn)料口 9，熔煉區(qū)7兩側(cè)及一端的爐體上均設(shè)有富氧空氣進(jìn)風(fēng)口 2，富氧空氣進(jìn)風(fēng)口 2位于渣層頂面之下0.5m或渣層與銅锍層之間，高濃度富氧空氣從熔煉區(qū)7兩側(cè)及端頭的富氧空氣進(jìn)風(fēng)口 2鼓入爐體 內(nèi)參與熔煉反應(yīng)，熔煉區(qū)7兩側(cè)的熔體上部設(shè)有二次風(fēng)口 3，普通空氣從二次風(fēng)口 3鼓入爐內(nèi)用于燃燒單體硫，煙道4設(shè)置在爐體中部，熔煉區(qū)7右側(cè)為沉降區(qū)8，沉降區(qū)8上部設(shè)有電極10，沉降區(qū)8底部有銅锍放出口 5，沉降區(qū)8右側(cè)的爐體側(cè)壁上有爐渣排放口 6。
[0029]一種富氧熔池熔煉銅锍的生產(chǎn)工藝，首先將銅精礦、石英石熔劑、渣精礦及含銅物料等原料按S/Cul.25，產(chǎn)出爐渣Fe/Si02l.6的配比要求計(jì)量后送入混料倉(cāng)，混合好的物料從爐體頂部的進(jìn)料口 9加入到熔煉爐內(nèi)，鼓入富氧濃度為65%的空氣，鼓風(fēng)壓力0.15Mpa，爐頂負(fù)壓-100~-150Pa，煙氣溫度1300°C左右，爐渣溫度為1280±50°C，生產(chǎn)的銅锍溫度1180±20°C，混合爐料被富氧空氣氧化造洛，生成的銅锍和爐渣在相對(duì)靜止的沉降區(qū)進(jìn)行沉降分離，比重大的銅锍沉降到爐子底部從銅锍放出口 5流出送吹煉系統(tǒng)；比重輕的爐渣從爐渣排放口 6排出用渣包送爐渣浮選系統(tǒng)；熔煉過(guò)程產(chǎn)生的含SO2高溫?zé)煔猓?jīng)煙道4送余熱鍋爐回收熱量、電收塵器凈化除塵后送硫酸工序制酸，從熔煉爐放出的爐渣用渣包裝運(yùn)送到渣浮選車間緩冷，再經(jīng)磨碎及浮選工序，浮選出的含銅渣精礦返回熔煉爐繼續(xù)使用，選出的鐵精礦外售給鋼鐵廠，含銅在0.35%以下的尾渣外售給水泥廠做原料。
[0030]實(shí)施例2
[0031 ] 熔煉爐與實(shí)施例1相同。
[0032]首先將銅精礦、石英石熔劑、渣精礦及含銅物料等原料按S/Cul.5，產(chǎn)出爐渣Fe/S12L 8的配比要求計(jì)量后送入混料倉(cāng)，混合好的物料從爐體頂部的進(jìn)料口 9加入到熔煉爐內(nèi)，鼓入富氧濃度為75%的空氣，鼓風(fēng)壓力0.15Mpa，爐頂負(fù)壓-150~_200Pa，煙氣溫度1300V左右，爐渣溫度為1280±50°C，生產(chǎn)的銅锍溫度1180±20°C，混合爐料被富氧空氣氧化造渣，生成的銅锍和爐渣在相對(duì)靜止的沉降區(qū)進(jìn)行沉降分離，比重大的銅锍沉降到爐子底部從銅锍放出口 5流出送吹煉系統(tǒng)；比重輕的爐渣從爐渣排放口 6排出用渣包送爐渣浮選系統(tǒng)；熔煉過(guò)程產(chǎn)生的含SO2高溫?zé)煔?，?jīng)煙道4送余熱鍋爐回收熱量、電收塵器凈化除塵后送硫酸工序制酸，從熔煉爐放出的爐渣用渣包裝運(yùn)送到渣浮選車間緩冷，再經(jīng)磨碎及浮選工序，浮選出的含銅渣精礦返回熔煉爐繼續(xù)使用，選出的鐵精礦外售給鋼鐵廠，含銅在0.35%以下的尾渣外售給水泥廠做原料。
[0033]雖然說(shuō)明書中對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但這些實(shí)施方式只是作為提示，不應(yīng)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種固定式三側(cè)吹熔煉爐，其特征在于:包括爐體、富氧空氣進(jìn)風(fēng)口、二次進(jìn)風(fēng)口、煙道、銅锍放出口及爐渣排放口，所述的爐體分為熔煉區(qū)和沉降區(qū)，熔煉區(qū)頂部的爐體上有進(jìn)料口，熔煉區(qū)兩側(cè)及端頭的爐體上均設(shè)有富氧空氣進(jìn)風(fēng)口，高濃度富氧空氣從熔煉區(qū)兩側(cè)及端頭的富氧空氣進(jìn)風(fēng)口鼓入爐體內(nèi)渣層參與熔煉反應(yīng)，熔煉區(qū)兩側(cè)熔體上部設(shè)有二次風(fēng)口，用于鼓入空氣燃燒從熔體內(nèi)溢出的單體硫；煙道設(shè)置在爐體中部，熔煉區(qū)右側(cè)為沉降區(qū)，沉降區(qū)上部設(shè)有電極，沉降區(qū)底部有銅锍放出口，沉淀區(qū)右側(cè)的爐體側(cè)壁上有爐渣排放□。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式三側(cè)吹熔煉爐，其特征在于:所述的銅锍放出口有2個(gè)。
3.一種富氧側(cè)吹熔池熔煉銅锍的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟: 1)爐料配比，將銅精礦、石英石熔劑、渣精礦及含銅物料等原料按S/Cu>l.25，產(chǎn)出爐渣Fe/Si02l.6~1.8的配比要求計(jì)量后,送入混料倉(cāng)； 2)高富氧側(cè)吹熔池熔煉，將配比好的混合爐料從爐頂加料口加入到熔煉爐內(nèi)，從熔煉區(qū)兩側(cè)及端頭的富氧空氣進(jìn)風(fēng)口鼓入富氧濃度為60%~85%的富氧空氣，混合爐料被富氧空氣氧化造渣，生成的銅锍和爐渣在相對(duì)靜止的沉降區(qū)進(jìn)行沉降分離，比重大的銅锍沉降到爐子底部從銅锍放出口流出送吹煉系統(tǒng)；比重輕的爐渣從爐渣排放口排出用渣包送爐渣浮選系統(tǒng)；熔煉過(guò)程產(chǎn)生的含SO2高溫?zé)煔?，?jīng)排煙管道送余熱鍋爐回收熱量、電收塵器凈化除塵后送硫酸工序制酸； 3)爐渣浮選，從 熔煉爐放出的爐渣用渣包裝運(yùn)送到渣浮選車間緩冷，再經(jīng)磨碎及浮選工序，浮選出的含銅渣精礦返回熔煉爐繼續(xù)使用。
【文檔編號(hào)】F27B14/08GK104032147SQ201310692683
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】楊文
申請(qǐng)人:楊文