[發(fā)明專利]飄浮熔煉和浸沒吹煉一體化的連續(xù)煉銅法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710009624.X
• 申請日: 2007-09-29
• 公開（公告）號: CN101144123A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文海
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌有色冶金設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號: C22B15/00
• 分類號: C22B15/00;C22B5/12
• 代理公司: 江西省專利事務(wù)所
• 代理人: 胡里程

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有色金屬冶金領(lǐng)域，尤其是一種集成發(fā)生在空間的化學(xué)反應(yīng)和發(fā)生在熔體中的化學(xué)反應(yīng)2個過程而形成的低能耗連續(xù)煉銅工藝。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的銅火法冶金是分熔煉和吹煉兩個階段，并必須在2個獨(dú)立的裝置中進(jìn)行。熔煉裝置產(chǎn)出銅锍，銅锍再送吹煉裝置，產(chǎn)出金屬銅。目前，世界上主要的銅熔煉裝置有反射爐、電爐、鼓風(fēng)爐、閃速爐、熔池爐等；吹煉裝置有PS轉(zhuǎn)爐、閃速爐、熔池爐等。由于熔煉爐產(chǎn)出的熔體需要用吊車轉(zhuǎn)運(yùn)，或水碎固化后送至吹煉爐，存在流程長、能耗高、投資大等缺點(diǎn)；特別是還因?yàn)檫^程不連續(xù)，造成S02的泄漏污染。

20世紀(jì)60年代以來，世界銅冶金界對連續(xù)煉銅做了許多研究，但都是局限于浸沒式的反應(yīng)過程，即首先將銅精礦熔化，然后向熔體的液中鼓入動力消耗較大的高壓富氧空氣，在浸沒狀態(tài)下完成熔煉和吹煉的全部過程。例如沃克拉(Worcra)、諾蘭達(dá)(Noranda)、三菱(Mitsubishi)、奧斯麥特(Ausmelt)等工藝。迄今，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的僅三菱法，但其仍然是分熔煉和吹煉兩個階段，并在2個獨(dú)立的裝置中進(jìn)行，只是熔煉爐產(chǎn)出的銅锍，是經(jīng)流槽直接送入吹煉爐，避免了吊車運(yùn)輸。

浸沒吹煉的特點(diǎn)是向熔體的液中送入富氧空氣，需要較高的鼓風(fēng)壓力(約200Kpa)，因此，動力消耗大是各種全過程浸沒式連續(xù)煉銅的共同缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種飄浮熔煉和浸沒吹煉2個過程相集成的連續(xù)煉銅方法和它的一體化裝置，旨在節(jié)能，避免S02泄漏污染和減少建設(shè)投資。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種飄浮熔煉和浸沒吹煉一體化的連續(xù)煉銅法，該飄浮熔煉和浸沒吹煉一體化的連續(xù)煉銅法是一種集成飄浮熔煉和浸沒吹煉2個過程的連續(xù)煉銅方法；首先，粉狀銅精礦和富氧空氣豎向或水平噴入裝置的空間，并在飄浮狀態(tài)下完成熔煉過程，生成銅锍，沉淀在熔池中。然后，以側(cè)吹或頂吹方式向銅锍熔體的液中繼續(xù)鼓入富氧空氣，將銅锍吹煉成金屬銅該裝置由前部分的飄浮熔煉區(qū)和后部分的浸沒吹煉區(qū)組成，飄浮熔煉區(qū)和后部分的浸沒吹煉區(qū)之間設(shè)有隔墻，隔墻為半節(jié)，隔墻下部設(shè)有泄銅孔。在浸沒吹煉區(qū)還設(shè)有風(fēng)眼。

裝置由前部分的飄浮熔煉區(qū)和后部分的浸沒吹煉區(qū)組成，銅精礦和富氧空氣豎向或水平噴入熔煉區(qū)，并在飄浮狀態(tài)將精礦中大部分的鐵和硫脫除，生成高品位銅锍；在吹煉區(qū)，以側(cè)吹或頂吹方式向銅锍熔體的液中鼓入富氧空氣，少量剩余的鐵和硫被繼續(xù)脫除，獲得金屬銅。

將飄浮熔煉和浸沒吹煉2個過程組合在一個裝置中進(jìn)行，并且銅精礦中鐵和硫的脫除主要是在飄浮熔煉區(qū)完成。因?yàn)轱h浮熔煉只需要較低的鼓風(fēng)壓力(約20Kpa)，因此節(jié)能。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：可使銅冶煉實(shí)現(xiàn)短流程和連續(xù)化，并在一體化的密閉裝置中完成。特別是由于銅精礦中鐵和硫的脫除主要是在動力消耗較低的飄浮熔煉區(qū)完成，同時熔煉區(qū)和吹煉區(qū)的熱量可以相互平衡，從而節(jié)能、避免SO2泄漏、投資低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明飄浮熔煉和浸沒吹煉一體化的連續(xù)煉銅法裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種飄浮熔煉和浸沒吹煉一體化的連續(xù)煉銅法，該飄浮熔煉和浸沒吹煉一體化的連續(xù)煉銅法是一種集成飄浮熔煉和浸沒吹煉2個過程的連續(xù)煉銅方法；首先，粉狀銅精礦和富氧空氣豎向或水平噴入裝置的空間，并在飄浮狀態(tài)下完成熔煉過程，生成銅锍，沉淀在熔池中。然后，以側(cè)吹或頂吹方式向銅锍熔體的液中繼續(xù)鼓入富氧空氣，將銅锍吹煉成金屬銅該裝置由前部分的飄浮熔煉區(qū)和后部分的浸沒吹煉區(qū)組成，飄浮熔煉區(qū)1和后部分的浸沒吹煉區(qū)2之間設(shè)有隔墻3，隔墻3為半節(jié)，隔墻3下部設(shè)有泄銅孔5。在浸沒吹煉區(qū)還2設(shè)有風(fēng)眼4。

裝置由前部分的飄浮熔煉區(qū)1和后部分的浸沒吹煉區(qū)2組成，銅精礦和富氧空氣豎向或水平噴入熔煉區(qū)，并在飄浮狀態(tài)將精礦中大部分的鐵和硫脫除，生成高品位銅锍；在吹煉區(qū)，以側(cè)吹或頂吹方式向銅锍熔體的液中鼓入富氧空氣，少量剩余的鐵和硫被繼續(xù)脫除，獲得金屬銅。

將飄浮熔煉和浸沒吹煉2個過程組合在一個裝置中進(jìn)行，并且銅精礦中鐵和硫的脫除主要是在飄浮熔煉區(qū)1完成。因?yàn)轱h浮熔煉只需要較低的鼓風(fēng)壓力(約20Kpa)，因此節(jié)能。