[發(fā)明專利]一種低品位銅原料的低成本裝備的節(jié)能冶煉方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410603697.1
• 申請(qǐng)日: 2014-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN104342563A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉新才;潘建峰;潘晶;周暾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B15/04
• 分類號(hào): C22B15/04;C22B7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及銅加工技術(shù)領(lǐng)域，是一種低品位銅原料采用低成本裝備的節(jié)能冶煉方法。

背景技術(shù)

近二十多年以來，銅加工在我國每年以兩位數(shù)的速度增長，銅加工產(chǎn)品在我國國民經(jīng)濟(jì)及高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。但我國銅加工行業(yè)發(fā)展存在高純度銅原材料短缺的瓶頸制約，從大量的廢雜銅中冶煉出合格的高純度的陽極板成為攻克發(fā)展瓶頸的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的冶煉陽極板的主要設(shè)備為反射爐，但反射爐出口的煙塵溫度在1200℃左右，反射爐熔煉陽極板的能源40％以上浪費(fèi)在高溫?zé)焿m中。理論上，豎爐和反射爐結(jié)合，豎爐負(fù)責(zé)銅原料的熔化、反射爐負(fù)責(zé)銅熔液的氧化過程、還原過程，為此在這一方面提出了不少專利申請(qǐng)，現(xiàn)有的專利申請(qǐng)基本上為設(shè)備的組成構(gòu)想，這樣一種冶煉低品位銅原料的裝備似乎是可行的。然而幾年過去了，到目前為止在銅加工材行業(yè)豎爐和反射爐結(jié)合還只能夠冶煉純度極高達(dá)99.90wt％及以上的電解殘極，將其冶煉成陽極板，如發(fā)明專利“電解殘極火法再生新工藝”，公開號(hào)CN101654792A，公開日2010年2月24日；在銅加工材行業(yè)還沒能采用豎爐和反射爐結(jié)合的裝備冶煉廢雜銅，現(xiàn)有的廢雜銅仍然只能采用能源浪費(fèi)非常嚴(yán)重的反射爐在冶煉。

之所以研發(fā)適用于廢雜銅原料的節(jié)能冶煉方法非常困難，是因?yàn)樵擁?xiàng)研發(fā)需要投入大量的資金，建設(shè)一套豎爐加反射爐的試驗(yàn)裝備系統(tǒng)要花幾百萬元，豎爐加反射爐裝備系統(tǒng)試驗(yàn)一次光原材料要花200萬元左右。

從2011年起，我國銅加工材行業(yè)集中了產(chǎn)學(xué)研的力量開展了研發(fā)攻關(guān)，在科技部的資助下，發(fā)明人開展了研發(fā)低品位廢雜銅短流程連續(xù)冶煉生產(chǎn)工藝、關(guān)鍵裝備，項(xiàng)目的研發(fā)指標(biāo)低品位銅明確為低于94wt％的廢雜銅。

因此，相對(duì)于現(xiàn)有反射爐冶煉廢雜銅的銅加工材技術(shù)背景，攻克我國銅加工材發(fā)展的高純度銅原材料短缺的瓶頸，研發(fā)豎爐結(jié)合反射爐裝備將銅含量在60wt％及以上的低品位銅原料冶煉成陽極板的節(jié)能技術(shù)，是非常必要的，也是具有挑戰(zhàn)性難度的，低品位銅原料如紫雜銅、廢雜銅、廢雜銅冶煉的次粗銅、銅锍冶煉的粗銅等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的豎爐加反射爐無法正常冶煉低品位銅原料的實(shí)際情況，發(fā)明一種方法使銅含量在60wt％及以上的低品位銅原料能夠采用豎爐加反射爐低成本裝備正常冶煉，而且具有節(jié)能效果。反射爐可作發(fā)明中的氧化還原爐。

一種低品位銅原料的低成本裝備的節(jié)能冶煉方法，低成本冶煉裝備包括一臺(tái)豎爐及其至少有兩個(gè)預(yù)留的排銅口和加蓋保溫溜槽、至少有兩臺(tái)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(tǒng)，在本發(fā)明中，低品位銅原料能正常且連續(xù)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；

控制氧化還原爐預(yù)熱的燃?xì)鉃檫€原性、銅熔液還原過程的燃?xì)鉃檫€原性，氧化還原爐還原性的煙塵經(jīng)過保溫管道、開關(guān)、高溫鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入豎爐底部，參與豎爐料柱預(yù)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(guān)、高溫鼓風(fēng)機(jī)分別在氧化還原爐燃燒器旁進(jìn)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?xì)鉃檠趸裕谎趸€原爐煙塵經(jīng)排出口、煙塵保溫管道、煙塵開關(guān)匯聚到煙塵主管道，當(dāng)至少兩臺(tái)氧化還原爐輪流氧化、還原、保溫澆鑄時(shí)，完全打開燃?xì)鉃檠趸缘难趸€原爐的煙塵開關(guān)，控制打開燃?xì)鉃檫€原性的氧化還原爐的煙塵開關(guān)到一定開度，部分還原性煙塵與全部氧化性煙塵同時(shí)進(jìn)入煙塵主管道、混合經(jīng)煙塵處理系統(tǒng)后達(dá)標(biāo)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(nèi)流過的高溫?zé)焿m分別對(duì)空氣氣管、空分的氮?dú)鈿夤苓M(jìn)行加熱，預(yù)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(yù)熱氮?dú)馔ㄟ^安全電磁閥通入正在還原過程的氧化還原爐內(nèi)的氣體勻噴器，均勻進(jìn)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(nèi)的氣體勻噴器，均勻進(jìn)入銅熔液池，加快低品位銅熔液的氧化過程；