[發明專利]一種低品位銅原料的低成本裝備的節能冶煉方法

有效

• 申請號: 201410603697.1
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104342563A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 劉新才;潘建峰;潘晶;周暾
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C22B15/04
• 分類號: C22B15/04;C22B7/00
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• 代理人: 暫無信息

1.一種低品位銅原料的低成本裝備的節能冶煉方法，低成本冶煉裝備包括一臺豎爐及其至少有兩個預留的排銅口和加蓋保溫溜槽、至少有兩臺與加蓋保溫溜槽分別相連的氧化還原爐及一套煙塵處理系統，其特征在于：

1)低品位銅原料能正常且連續冶煉成合格陽極板，原料中總的銅含量60wt％及以上，低品位銅原料為下列原料的至少一種：紫雜銅、廢雜銅、由廢雜銅冶煉的次粗銅、由銅锍冶煉的粗銅；

2)控制氧化還原爐預熱的燃氣為還原性、銅熔液還原過程的燃氣為還原性，氧化還原爐還原性的煙塵經過保溫管道、開關、高溫鼓風機進入豎爐底部，參與豎爐料柱預熱、支持豎爐料柱底部熔化；豎爐煙塵通過另一保溫管道、開關、高溫鼓風機分別在氧化還原爐燃燒器旁進入氧化還原爐；氧化還原爐從收集低品位銅熔液開始銅熔液的氧化過程，燃氣為氧化性；氧化還原爐煙塵經排出口、煙塵保溫管道、煙塵開關匯聚到煙塵主管道，當至少兩臺氧化還原爐輪流氧化、還原、保溫澆鑄時，完全打開燃氣為氧化性的氧化還原爐的煙塵開關，控制打開燃氣為還原性的氧化還原爐的煙塵開關到一定開度，部分還原性煙塵與全部氧化性煙塵同時進入煙塵主管道、混合經煙塵處理系統后達標排放；該煙塵主管道外焊氣管，氣管外裝有良好的保溫材料，至少兩種氣管利用該煙塵主管道內流過的高溫煙塵分別對空氣氣管、空分的氮氣氣管進行加熱，預熱空氣通過控制分配給豎爐燃燒器助燃、氧化還原爐燃燒器助燃，預熱氮氣通過安全電磁閥通入正在還原過程的氧化還原爐內的氣體勻噴器，均勻進入銅熔液池，加快銅熔液的還原；富氧氣體通過安全電磁閥通入正在氧化過程的氧化還原爐內的氣體勻噴器，均勻進入銅熔液池，加快低品位銅熔液的氧化過程；

3)豎爐熔化低品位銅，考慮氧化還原爐還原性煙塵進入豎爐底部的影響，通過多個豎爐燃燒器的空氣和燃料量供應的調節、實現整個料柱從下到上溫度遞減、并只在料柱底部熔化，在豎爐最下排負責料柱底部熔化的燃燒器形成循環高溫燃氣流，該循環高溫燃氣流為還原性，不斷熔化低品位銅料柱底部，料柱不斷下行、在豎爐的頂部根據低品位銅冶煉進程要求加入低品位銅打包料塊、維持整個料柱高度基本不變，而且該循環高溫燃氣流裹挾低品位銅熔液斜下行一程、然后在銅熔液流的上方折返，一方面其中部分折返的燃氣離開循環高溫燃氣流、繼而沿豎爐料柱上行一段、并通過保溫管道、開關、高溫鼓風機分別進入與豎爐相連的氧化還原爐，該部分折返燃氣的量由豎爐最下排負責料柱底部熔化的燃燒器向循環高溫燃氣流補充；另一方面低品位銅熔液與循環高溫燃氣流分離后借助慣性經過最短的最順暢的保溫路徑、通過排銅口、加蓋保溫溜槽、進入預熱的氧化還原爐，加蓋保溫溜槽有足夠高溫度的還原性燃氣協同、保證低品位銅熔液的正常流動，該循環高溫燃氣流、該保溫溜槽的還原性燃氣在1120～1400℃，且隨著原料中銅含量的降低而增高；當通過其中一個排銅口和保溫溜槽流入一個氧化還原爐的銅熔液達到該氧化還原爐的額定容量時，減小與該排銅口相對應的豎爐燃燒器的燃料和空氣的供應量，使循環高溫燃氣流降溫、暫停豎爐料柱底部的熔化，封堵該排銅口，然后在該氧化還原爐內先后進行銅熔液的氧化、還原、保溫澆鑄陽極板；同時打開豎爐預留的與另一預熱的氧化還原爐相連的排銅口，控制與該排銅口相對的豎爐燃燒器形成另一循環高溫燃氣流，重新開始熔化豎爐料柱底部、通過該排銅口和與之相通的加蓋保溫溜槽向后一氧化還原爐排銅熔液，直至達到該氧化還原爐的額定銅熔液量，再暫停豎爐低品位銅料柱的熔化，在正常連續冶煉過程中，如此連續熔化低品位銅原料料柱的底部，分別在不同氧化還原爐開展氧化、還原、保溫澆鑄陽極板；

4)當低品位銅原料的低成本裝備系統根據需要執行停止冶煉程序時，先停止豎爐料柱頂部的加料，將豎爐剩下的料柱全部熔化掉，清凈豎爐底部，分別調整豎爐燃燒器、氧化還原爐燃燒器的空氣和燃料量、豎爐和氧化還原爐煙塵開關、豎爐和氧化還原爐的高溫鼓風機，對最后進入氧化還原爐的低品位銅熔液分別完成氧化過程、還原過程、保溫澆鑄陽極板過程；

5)氧化還原爐燃燒器在銅熔液氧化過程中、還原過程中均采取無焰燃燒方式。

2.根據權利要求1所述的一種低品位銅原料的低成本裝備的節能冶煉方法，其特征是冶煉高品位銅更節能。

3.根據權利要求1所述的一種低品位銅原料的低成本裝備的節能冶煉方法，其特征是氧氣含量大于21％的富氧氣體通過安全電磁閥接入正在氧化銅熔液的氧化還原爐的勻噴器，富氧氣體噴入銅熔液的方式至少采取下列方式之一：底噴、頂噴、側噴。