[發明專利]一種超重力低溫快速分離銅渣中金屬銅的方法及裝置

有效

• 申請號: 201810022649.1
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108165756B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 郭占成;高金濤;蘭茜;都昱;黃自力;鐘怡瑋;郭磊;王哲
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B15/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種超重力低溫快速分離銅渣中金屬銅的方法，其特征在于包括兩個連續步驟：

步驟一、在銅冶煉渣出渣過程，根據渣中Fe₃O₄含量向渣中加入3％-5％的碳粉作為還原劑，以將渣中磁鐵礦顆粒還原成氧化亞鐵，并與渣中二氧化硅形成低熔點的鐵橄欖石相；

步驟二、將銅渣熔體經導流系統連續加入超重力反應器內，并控制銅渣溫度為1150-1250℃；然后開啟離心旋轉系統，通過電動機驅動超重力反應器進行離心旋轉，并控制重力系數為400-1000g、分離時間為3-5min，通過離心旋轉產生的超重力驅動金屬銅與熔渣間因密度差異而產生的反向遷移及分別聚集；最終，富集至爐管底層的金屬銅經由排銅口連續排出，而富集至爐管上層的富鐵渣經由排渣口連續排出，從而實現銅-渣間的連續分離。

2.如權利要求1超重力低溫快速分離銅渣中金屬銅的方法，其特征在于：所述銅渣為火法冶煉銅過程所產生的銅渣。

3.一種應用于所述權利要求1超重力低溫快速分離銅渣中金屬銅的方法中的裝置，其特征在于：包括銅熔煉爐(1)、冰銅(2)、銅渣(3)、碳粉(4)、渣罐(5)、銅渣導流系統(6)、排渣口(7)、排銅口(8)、加熱電阻絲(9)、保溫材料(10)、滑動軸承(11)、富鐵渣(12)、金屬銅(13)、熱電偶(14)、超重力反應器腔體(15)、測控溫系統(16)、調速電動機(17)、支撐系統(18)；銅礦經銅熔煉爐(1)冶煉，分別得冰銅(2)和銅渣(3)，銅渣出渣過程中加入碳粉(4)進行還原；然后，銅渣經由導流系統(6)連續加入超重力反應器內，超重力反應器腔體(15)與支撐系統(18)連接，反應器腔體(15)內部安裝加熱電阻絲(9)、熱電偶(14)、測控溫系統(16)、保溫材料(10)分別用于加熱、測控溫及保溫；超重力反應器通過兩側滑動軸承(13)固定于加熱腔體內部，通過調速電動機(17)連接的傳動軸驅動超重力反應器進行離心旋轉，通過離心旋轉產生的超重力驅動金屬銅(13)富集至爐管底層并經由排銅口(8)連續排出、而富鐵渣(12)富集至爐管上層并經由排渣口(7)連續排出，從而實現銅-渣間的連續分離。