[實(shí)用新型]帶等離子炬加熱系統(tǒng)的尾礦熔融爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220609530.2
• 申請(qǐng)日: 2012-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203053206U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃耕;馬志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京環(huán)宇冠川等離子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F27B1/00
• 分類號(hào): F27B1/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)爐，更具體說(shuō)是一種節(jié)能環(huán)保安全，能可靠處理礦山選礦尾礦的帶等離子炬加熱系統(tǒng)的尾礦熔融爐。

背景技術(shù)

鋼鐵和有色金屬等的冶煉行業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。冶煉業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)礦石開(kāi)采和選礦行業(yè)也形成了較大的生產(chǎn)能力。與此同時(shí)，也逐漸出現(xiàn)了選礦尾礦和工業(yè)冶煉廢渣等的堆存占用大量土地的嚴(yán)重問(wèn)題。目前我國(guó)各類礦山尾礦庫(kù)的累積堆存量已超過(guò)80億噸，而且每年還要新增6億噸。尾礦中含有許多有用的物質(zhì)（潛在價(jià)值超過(guò)1500億元），對(duì)其不能加以利用造成對(duì)資源的浪費(fèi)。尾礦中也含有許多有害元素，如不采取有效措施，尾礦庫(kù)的存在會(huì)造成環(huán)境污染。更有甚者，尾礦庫(kù)還會(huì)因暴雨、山洪等自然因素引起垮塌災(zāi)害，形成重大安全隱患。多年來(lái)，冶煉和礦山行業(yè)為治理尾礦庫(kù)，特別是為消除尾礦中重金屬污染的危害，進(jìn)行了探索并取得一些成績(jī)；但也碰到許多困難和問(wèn)題。目前礦山尾礦的資源利用率很低（約為7%），而且在已有的治理措施中，還缺乏理想的技術(shù)路徑和設(shè)備。

許多礦企采用各種濕法或磁選工藝對(duì)尾礦進(jìn)行再次處理，以回收其中的有用及貴金屬元素，雖充分利用了資源，但尾礦減量不多且濕法工藝復(fù)雜并仍然有污染，大量堆存占用土地和威脅環(huán)境的問(wèn)題依然存在。

有的礦企將尾礦再選后的殘余料與粘土混合，經(jīng)焙燒制成磚或?qū)⑽驳V殘余料送去摻燒水泥。這些方法雖能使尾礦減量并對(duì)消除重金屬污染有效果，但由于國(guó)家限制用粘土制磚；同時(shí)尾礦殘余料理化指標(biāo)和化學(xué)成分不穩(wěn)定，用于摻燒水泥時(shí)需加強(qiáng)均化和工藝控制，以及需要周圍有作為配套的水泥廠；這些都對(duì)上述方法的推廣形成了限制。

有的礦企用傳統(tǒng)“礦熱爐”（或鼓風(fēng)爐）對(duì)尾礦進(jìn)行熔融處理，雖能回收有用金屬并使?fàn)t渣無(wú)害化和用作建材；但由于傳統(tǒng)“礦熱爐”自身結(jié)構(gòu)缺陷，耗電多，有“電老虎”之稱。又因?yàn)樗臼前朊荛]爐，產(chǎn)生的爐氣（含有部分一氧化碳）不僅未得到收集利用，反而對(duì)環(huán)境造成污染。目前對(duì)礦山選礦尾礦庫(kù)的治理已成為一個(gè)很大的環(huán)保難題。開(kāi)發(fā)新型的處理設(shè)備和方法并能實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)已刻不容緩。?

第一、?要能充分回收尾礦中的有用物質(zhì)；

第二、?要能使處理過(guò)的尾礦切實(shí)消除重金屬的污染隱患，成為安全的建材原料；

第三、?要能最大限度地利用處理過(guò)的無(wú)害尾礦，做到有效減量化和實(shí)現(xiàn)消滅尾礦渣庫(kù)的目標(biāo)，節(jié)省寶貴的土地資源和保證礦山環(huán)境安全；

帶等離子炬加熱系統(tǒng)的尾礦熔融爐是一種新型的工業(yè)爐設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)安全環(huán)保地處理尾礦的綜合目標(biāo)，能促進(jìn)尾礦處理流程的改進(jìn)和創(chuàng)新，也是解決尾礦處理這一環(huán)保難題的實(shí)用新型成果，可推進(jìn)環(huán)保技術(shù)的進(jìn)步。

等離子炬（也稱等離子體發(fā)生器或電弧氣體加熱器）是讓大量工作氣體通過(guò)電弧區(qū)，利用電弧的能量加熱氣體，形成高溫和高熱密度等離子體射流（火炬氣體溫度可高達(dá)5500度以上），因此，等離子體炬具有可作為工業(yè)爐高強(qiáng)度熱源的優(yōu)勢(shì)，且操作簡(jiǎn)便。

國(guó)內(nèi)外都曾將等離子炬用于航天飛行器外殼材料測(cè)試，以及用于金屬切割和鍋爐點(diǎn)火。國(guó)外還在一些金屬冶煉及固體廢棄物（城市生活垃圾、工業(yè)垃圾和醫(yī)療、電子等有害廢棄物、污水污泥等）處理中使用了等離子技術(shù)，并取得了較好效果。該技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還在拓展。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)而提供一種帶等離子炬加熱系統(tǒng)的新型尾礦熔融爐。這種新型尾礦熔融爐可做到節(jié)能環(huán)保安全地處理礦山選礦尾礦，為尾礦處理和礦山環(huán)境治理領(lǐng)域的首創(chuàng)。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，提出一種帶等離子炬加熱系統(tǒng)的尾礦熔融爐，所述尾礦熔融爐包括尾礦熔融爐體1，尾礦熔融爐體內(nèi)襯為耐火材料層2，尾礦熔融爐體頂部設(shè)置有尾礦和碳質(zhì)材料進(jìn)料口3，尾礦熔融爐體上部側(cè)面設(shè)置有爐氣出口4尾礦熔融爐體下部側(cè)面設(shè)置有氧化劑氣體進(jìn)口5，尾礦熔融爐體下部側(cè)面設(shè)置有等離子體炬6，尾礦熔融爐體底部側(cè)面設(shè)置有金屬物質(zhì)和爐渣出口7。

所述的尾礦熔融爐體1的外形為圓柱形，內(nèi)腔的上部和下部均為圓柱且上部直徑大于下部直徑，內(nèi)腔的中間部分為一倒圓臺(tái)。

所述尾礦熔融爐還包括金屬物質(zhì)和爐渣回收裝置，將金屬物質(zhì)和爐渣分層分離回收。

所述的耐火材料層2至少包括有4種不同規(guī)格和性能的耐火磚層、耐火板層和耐火澆鑄料層，其中有2層耐火磚層按多層結(jié)構(gòu)砌筑。

所述的頂部尾礦和碳質(zhì)材料進(jìn)料口3包括有1根軸向進(jìn)料管。

所述的爐氣出口4包括有2根徑向出氣管。

所述的下部氧化劑氣體進(jìn)口5包括有2根向下傾斜的徑向進(jìn)氣管。

所述的底部金屬物質(zhì)和爐渣出口7包括有2根徑向出料管。