[發(fā)明專利]一種用于處理高雜質粗銅的淺氧化無還原的陽極精煉系統(tǒng)

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• 申請日: 2016-03-13
• 公開（公告）號: CN105779786A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 楊偉燕
• 申請（專利權）人: 楊偉燕
• 主分類號: C22B15/14
• 分類號: C22B15/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及有色金屬冶煉技術領域，尤其是涉及一種用于處理高雜質粗銅的淺氧化 無還原的陽極精煉系統(tǒng)。

背景技術

在銅冶煉行業(yè)內(nèi)，其主工藝路線為：熔煉→吹煉→陽極精煉→電解精煉。吹煉工序 產(chǎn)出粗銅熔液，然后將粗銅熔液送入陽極爐進行陽極精煉，得到陽極銅和少量的爐渣。 粗銅熔液在陽極爐進行陽極精煉的大致過程為：吹煉爐產(chǎn)出的粗銅熔液沿溜槽流入陽極 爐，達到設定裝爐量后，停止粗銅流入，將陽極爐轉動至供氧氧化位，開始通過側墻氣 管向粗銅熔液吹送含氧氣體，例如空氣或富氧空氣，經(jīng)過經(jīng)驗時間，取樣化驗熔液中的 硫含量，如果含硫量不達標，繼續(xù)氧化，直至取樣化驗合格，此過程為氧化作業(yè)過程； 然后緊接著倒渣；然后，開始通過上述的側墻氣管向熔液中吹送還原性氣體，通常是天 然氣，經(jīng)過經(jīng)驗時間，取樣化驗熔液中的氧含量，如果含氧量不達標，繼續(xù)還原，直至 取樣化驗合格，此過程為還原作業(yè)過程，最終得到陽極銅熔液；然后，澆鑄，得到陽極 銅板。

在銅冶煉行業(yè)里，眾所周知，上述的氧化作業(yè)和還原作業(yè)是兩個相互對立的作業(yè)過 程，先吹氧脫硫，等到脫硫達標，根據(jù)冶金平衡原理，氧含量自動地、不可避免地升高 以配平反應平衡的理論需要，結果氧含量不可避免地超量了，然后再吹天然氣脫氧，將 氧含量降下來，過程類似于“先低成本破壞，再高成本補救”，可見含氧氣體中僅有一 小部分用于氧化脫硫，剩余的大部分含氧氣體作的都是無用功，沒有發(fā)揮任何有益作用； 不僅沒有發(fā)揮任何有益作用，還產(chǎn)生了顯著的負面作用：需要用成本更高的天然氣去脫 除，使得整個陽極精煉過程需要浪費大量的空氣或富氧空氣等含氧氣體，導致陽極精煉 的成本很高。目前，銅冶煉行業(yè)持續(xù)低迷以及效益低下，現(xiàn)有的陽極精煉工藝顯然不適 合行業(yè)的發(fā)展。

因此，如何提高含氧氣體中真正用于氧化脫硫的含氧氣體比例，減少作無用功的含 氧氣體比例，減少陽極精煉過程中含氧氣體的實際使用量，減少含氧氣體浪費，降低陽 極精煉的生產(chǎn)成本是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述說明，本發(fā)明的目的在于提供一種用于處理高雜質粗銅的淺氧化無還原的 陽極精煉系統(tǒng)，該陽極精煉系統(tǒng)能夠提高含氧氣體中真正用于氧化脫硫的含氧氣體比 例，減少作無用功的含氧氣體比例，減少陽極精煉過程中含氧氣體的實際使用量，減少 含氧氣體浪費，降低陽極精煉的生產(chǎn)成本。

為解決上述的技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種用于處理高雜質粗銅的淺氧化無還原的陽極精煉系統(tǒng)，包括用于盛裝粗銅熔液 的盛銅容器、精煉爐、進液管、出液管、真空泵、驅動氣體管、頂吹噴嘴、用于對陽極 精煉過程中產(chǎn)生的煙氣進行冷卻的冷凝器以及用于升降所述精煉爐的升降裝置；

所述精煉爐的外形是立式柱狀，內(nèi)部中空形成空腔，所述精煉爐包括鋼制外殼以及 砌筑在所述鋼制外殼內(nèi)表面的耐火材料內(nèi)襯，所述精煉爐的頂部設置有用于與所述真空 泵連接的出氣口，所述精煉爐的出氣口與所述冷凝器的進氣口連通，所述冷凝器的出氣 口與所述真空泵連通；

所述進液管與所述出液管均包括鋼制內(nèi)殼、設置在所述鋼制內(nèi)殼的內(nèi)表面的耐火材 料內(nèi)襯以及設置在所述鋼制內(nèi)殼的外表面的耐火材料外襯；

所述進液管與所述出液管固定設置于所述精煉爐的底壁上且與所述精煉爐的底壁 密封連接，所述精煉爐內(nèi)的空腔與所述進液管中的空腔通道相互連通，所述精煉爐內(nèi)的 空腔與所述出液管中的空腔通道相互連通，所有與所述精煉爐連接的裝置在與所述精煉 爐連接的部位均進行密封處理以防止破壞所述精煉爐內(nèi)的真空狀態(tài)；

所述驅動氣體管設置在所述進液管上以向所述進液管內(nèi)的銅熔液中噴吹帶壓的驅 動氣體；

所述頂吹噴嘴設置在所述精煉爐的頂壁上且可沿所述精煉爐的頂壁上下滑動以用 于通過所述頂吹噴嘴以頂吹氣體的方式向所述精煉爐內(nèi)的銅熔液中吹送含氧氣體；

所述頂吹噴嘴為包括多個內(nèi)外套裝的空心管的多層內(nèi)外套管結構，所述頂吹噴嘴包 括由空心管內(nèi)的空腔或相鄰兩個內(nèi)外套裝的空心管的管壁之間的空腔形成的且用于輸 送所述含氧氣體的第一含氧氣體通道，所述第一含氧氣體通道與所述含氧氣體的氣源裝 置連通；

所述頂吹噴嘴還包括由相鄰兩個內(nèi)外套裝的空心管的管壁之間的空腔形成的且用 于對所述頂吹噴嘴進行冷卻保護的冷卻循環(huán)水通道，所述冷卻循環(huán)水通道與冷卻水供給 裝置連通；