專利名稱：一種采用氧氣底吹爐連續(xù)煉銅的工藝及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種有色金屬冶煉煉銅方法及其裝置，更具體地 說，是關(guān)于一種采用氧氣底吹爐連續(xù)煉銅的工藝及其裝置。
背景技術(shù)：
我國銅的火法冶煉就熔煉而言，用于工業(yè)生產(chǎn)的已有閃速爐熔 煉、諾蘭達(dá)熔煉、奧斯麥特熔煉、艾薩熔煉、自熱熔煉、白銀法熔煉 以及傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐熔煉、電爐熔煉、反射爐熔煉等。上述熔煉方法除 后三種傳統(tǒng)方法難以達(dá)到環(huán)境保護(hù)所要求的排放標(biāo)準(zhǔn)外，其他都是當(dāng) 今世界采用的較為先進(jìn)的熔煉工藝。就銅的吹煉而言，當(dāng)今世界上 90。/。以上都是采用PS轉(zhuǎn)爐，間斷作業(yè)，熔煉產(chǎn)出的銅锍需用銅锍包在 車間內(nèi)進(jìn)行倒運，造成S02煙氣低空逸散，加上轉(zhuǎn)爐加料及吹煉過程， 煙氣難以完全密封，存在不同程度的逸散污染，使PS轉(zhuǎn)爐吹煉作業(yè) 的操作環(huán)境很差。這是當(dāng)今銅冶煉面臨的一道世界性難題，各國都在 力圖解決這一問題。目前國外有兩種用于工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)吹煉工藝，解決了銅锍在車 間內(nèi)倒運等問題。硫的捕集率>99. 5°/ ,較好地解決了銅锍吹煉的低空污染。其中，日本研發(fā)的三菱法，采用頂吹爐熔煉，電爐沉降銅锍和爐 渣并對渣進(jìn)行貧化，頂吹爐連續(xù)將銅锍吹煉至粗銅。三個爐子用兩個 溜槽連接，實現(xiàn)了連續(xù)煉銅。世界上已有四家這樣的工廠在進(jìn)行生產(chǎn)， 是一種投資較少、成本較低的連續(xù)煉銅工藝。另一種是美國猶他Kennecott冶煉廠的煉銅工藝，采用閃速爐熔
煉、爐渣選礦、銅锍水碎、干燥、磨礦再用閃速爐吹煉成粗銅。目前 《義有一家在生產(chǎn)。上述兩種連續(xù)煉銅工藝，雖然解決了吹煉作業(yè)的環(huán)境保護(hù)問題，但還都存在一些不足之處，需要進(jìn)一步改進(jìn)提高三菱法由四個爐子(熔煉爐、貧化電爐、吹煉爐、陽極爐)自流 配置，第一道工序的熔煉爐需要配置在較高的樓層位置，建筑成本相 對較高，另外三菱法的爐渣采用電爐貧化，棄渣含銅量達(dá)0. 6-0. 7%， 遠(yuǎn)高于我國多數(shù)大型銅礦開采礦石的平均品位，資源沒有獲得充分利 用。閃速爐連續(xù)吹煉，其缺點是銅锍需要先7jc碎，再干燥、磨細(xì)后， 才能進(jìn)行吹煉作業(yè)，工序繁雜，且每道工序均難以保證100%的回收 率，都有少量的機械損失。再者液態(tài)高溫銅锍水碎，其物理熱幾乎全 部損失，水碎固態(tài)銅锍、干燥和吹煉過程需要外供熱源，熱能利用不 合理。銅锍水碎需用大量水沖，加上干燥、破碎，額外增加了人工及 動力消耗，致^f吏吹煉成本增加，這也許是多年來該工藝沒有得到大量 推廣的重要原因。另外還有諾蘭達(dá)連續(xù)吹煉法，尚處于工業(yè)試驗階段。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服已有技術(shù)的缺點，提供一種 采用有效方法，解決目前銅冶煉PS轉(zhuǎn)爐吹煉的低空S02污染問題，同 時提供比世界上現(xiàn)有的三菱法、閃速吹煉法等連續(xù)煉銅工藝更先進(jìn)、 流程更短、投資更省、成本更低、回收率更高、綜合利用更好的采用 氧氣底吹爐連續(xù)煉銅的工藝及其裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下步驟來實現(xiàn)的一種采用氧氣底吹連續(xù)煉銅的工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟
(l)硫化銅精礦與熔劑、返回的包括煙塵、渣銅精礦、吹煉爐渣 等中間銅物料，經(jīng)圓盤制粒機混合制粒后，由皮帶給料機送至底吹熔煉爐上部的爐子加料口加入爐內(nèi)，氧氣通過設(shè)在爐底與垂線成0-16度角的氧氣噴槍送入爐內(nèi)進(jìn)行熔煉反應(yīng)，混合好的入爐粒料經(jīng)熔煉生 成銅4il和熔煉渣，熔煉溫度為1080—1250°C;(2 )底吹熔煉爐生成的銅锍，通過設(shè)在底吹熔煉爐一端的虹吸放 出口放至與底吹熔煉爐相連接的溜槽；銅锍經(jīng)溜槽送至設(shè)在底吹吹煉 爐端部中心部位的加料口加入爐內(nèi)，通過設(shè)在底吹吹煉爐底與垂線成 0-16度角的氧氣噴槍送入氧氣進(jìn)行吹煉、將銅锍連續(xù)吹煉成粗銅和 吹煉爐淦，吹煉溫度為1220—1250°C;在送氧吹煉的同時，從設(shè)在 底吹吹煉爐上部的開孔按造渣要求量連續(xù)定量的加入石灰石或石灰， 造鐵鈣渣；鐵鈣渣通過溢流放渣口放出并返回上述底吹熔煉爐；(3)上述底吹吹煉爐生產(chǎn)的粗銅，通過虹吸放出口連續(xù)放出；粗 銅經(jīng)過溜槽，送至陽極爐，在陽極爐內(nèi)按常規(guī)作業(yè)，先氧化、后還原 精煉后，合格陽極銅通過溜槽送至陽極澆鑄機，鑄造成銅陽極板；(4 )上述底吹熔煉爐產(chǎn)出的爐渣，通過與底吹熔煉爐聯(lián)結(jié)的渣溜 槽，溢流連續(xù)放入渣包，采用多個渣包循環(huán)使用，實現(xiàn)熔煉渣緩冷， 或通過渣包將熔煉渣倒入渣坑進(jìn)行緩冷；緩冷后的熔煉渣，送選礦工 序處理，選礦產(chǎn)出的渣銅精礦返回上述底吹熔煉爐；(5) 底吹熔煉爐、底吹吹煉爐產(chǎn)出的溫度在95(TC — 120(TC的高 溫?zé)煔?，通過設(shè)在其排料端的上部排煙口，進(jìn)入設(shè)有弧形罩的余熱鍋 爐，在余熱鍋爐中通過生產(chǎn)4MPa的飽和蒸汽，回收其余熱，煙氣溫 度降至400。C或400。C以下，再進(jìn)入電除塵器除塵凈化后送制酸廠生 產(chǎn)硫酸；(6) 底吹熔煉爐和底吹吹煉爐的余熱鍋爐及電收塵器收集的煙 塵，通過埋料刮板運輸機、斗式提升機送至底吹熔煉爐頂中間料倉，
經(jīng)加濕后，送圓盤制粒機混合制粒后返回底吹爐熔煉；所有煙塵被設(shè) 置在沒有揚塵，保證車間優(yōu)良環(huán)境條件的密閉循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)地被處理。上述埋料刮板運輸機是有色冶煉廠運輸高溫粉狀物料的 一種專 用運輸設(shè)備，有專門的制造廠生產(chǎn)。這種設(shè)備的運輸鏈條埋在粉狀物 料中，由鏈條的循環(huán)轉(zhuǎn)動，將物料由供料點輸送到下料點(目的位置)。 運輸過程全部密閉，不產(chǎn)生揚塵，不污染環(huán)境。如以上所述的工藝，其特征在于銅锍吹煉是指產(chǎn)自底吹熔煉爐的液態(tài)高溫銅锍，經(jīng)溜槽連續(xù)注 入氧氣底吹吹煉爐，從吹煉爐底部連續(xù)送入富氧空氣對高品位銅锍進(jìn) 行連續(xù)吹煉；同時，通過料倉、計量皮帶給料機，按計算要求量從爐頂開口連 續(xù)加入熔劑石灰或石灰石造渣；或爐頂不開口，將熔劑石灰或石灰石 磨成粉狀，通過料倉、計量皮帶給料機從氧槍與氧氣一起送入爐內(nèi)造 渣；在爐子一端較上部開孔，排放熔煉渣，較下部開孔，設(shè)置虹吸裝 置排放粗銅，實現(xiàn)連續(xù)加入銅锍、連續(xù)吹煉、連續(xù)加入熔劑、連續(xù)造 渣、連續(xù)排渣，并連續(xù)放出粗銅，實現(xiàn)吹煉過程連續(xù)化的工藝；采用含銅高達(dá)68_70°/。銅^1吹煉，底吹吹煉采用氧氣吹煉，吹煉 負(fù)荷小，吹煉渣量較少，底吹吹煉采用氧氣吹煉，吹煉溫度是通過調(diào) 節(jié)氧氣濃度和單位時間的供氧量或吹煉速度來達(dá)到合理的吹煉溫度， 上述合理的吹煉溫度是指控制或調(diào)節(jié)吹煉溫度在12 2 0-12 5 O'C之間； 調(diào)節(jié)氧氮體積比使供氣的氧氮體積比調(diào)節(jié)范圍為5: 5至8: 2，供氣 量與氣壓有關(guān)，氧氣和氮氣壓力的調(diào)節(jié)范圍為0. 4MPa至0. 8MPa,以 控制吹煉的反應(yīng)速度。如以上所述的工藝，其特征在于根據(jù)精礦成分確定吹煉渣型和是否添加熔劑銅精礦脈石含鐵
高，含鈣、鎂等堿性元素少，熔煉時要添加熔劑氧化鈣；釆用鐵鈣渣 型，吹煉渣水碎后返熔煉爐，替代熔煉所需添加的石灰石熔劑；處理 含鉀量高的銅精礦熔煉時不需要添加石灰石熔劑，可在吹煉爐加石 英石造硅鐵渣，經(jīng)緩冷后送渣選礦車間處理；氧氣底吹熔煉爐渣Fe304 含量低，可采用高的鐵硅比造渣，上述底吹爐熔煉釆用高鐵渣型是指 通過熔劑配入量，熔煉渣的FeO/Si02的重量比控制在2. 0-2. 2之間， 采用高鐵鈣渣型，可以使加入的石英熔劑量較少，使熔煉物料量減少， 渣率低，渣選礦的物料量少，能耗下降，隨渣損失的銅量也減少，熔 煉爐至吹煉爐、吹煉爐至陽極爐之間均設(shè)置溜槽，溜槽上部設(shè)有使用 燃燒柴油或天然氣對溜槽加熱保溫，防止銅锍或粗銅凍結(jié)在溜槽中的 保溫?zé)?，在溜槽上方設(shè)置環(huán)保通風(fēng)罩，該環(huán)保通風(fēng)罩是將溜槽中銅 锍逸散的S02和保溫?zé)飚a(chǎn)生的燃燒廢氣排至脫硫裝置進(jìn)行脫硫處理 后排空，并確保車間內(nèi)優(yōu)良的操作環(huán)境，保證全系統(tǒng)硫的捕集率 >99. 6%和實現(xiàn)全廠清潔生產(chǎn)的環(huán)保通風(fēng)罩。如以上所述的工t:，其特征在于上述車間配置，采用從熔煉至吹煉至陽極爐精煉至陽極銅板鑄造， 自高至低的流水作業(yè)法配置的工藝混合料經(jīng)圓盤制粒后，用加料皮 帶送至底吹熔煉爐，銅锍經(jīng)溜槽自流至底吹吹煉爐、粗銅由吹煉爐經(jīng) 溜槽自流至陽極爐，陽極銅經(jīng)溜槽自流澆鑄成陽極，完成粗銅冶煉全 過程高溫液態(tài)熔體全部自流自運的配置布局，從而大幅度提高勞動生 產(chǎn)率，減少包子殼的返回物料，降低能耗，克服高溫液態(tài)物料倒運時, 無法克服的S02自由逸散的工藝或環(huán)保難題；是一種使熔煉、吹煉、 精煉、鑄塊四道工序緊密連在一起，連續(xù)完成，配置緊湊，降低大量 的建設(shè)^:資的工藝。如以上所述的工藝，其特征在于吹煉采用鐵鉀渣型，上述鐵鉀 渣型是流動性較好的，夾雜的銅和氧化銅易于澄清分離的，可降低渣 含量的，對鉻鎂磚堿性爐襯的化學(xué)腐蝕程度較低的，有利于延長爐襯壽命，提高作業(yè)率的鐵鈣渣型；鐵鈣渣返回熔煉爐，調(diào)節(jié)熔煉渣型， 補充熔煉渣中所需的鈣量；補充鈣量時鐵4丐渣成分被控制在Fe/Ca0 的重量比=2. 5—2. 6。如以上所述的工藝，其特征在于該工藝釆用底吹爐吹煉，底吹吹煉是在粗銅、銅4危、爐渣三相共 存的情況下連續(xù)吹煉氧氣先進(jìn)入粗銅層，粗銅層氧勢最高，夾雜在 粗銅中的V族元素S、 As、 Sb、 Bi先被氧化除去，獲得質(zhì)量較高的 粗銅；接著，氧氣通過粗銅作為載體，以Cu20、 CuO形態(tài)與銅4充中Cu2S、 CuS反應(yīng)生成Cu和S02，部分與銅锍中的FeS反應(yīng)生成FeO、 S02和Cu， 是一種生成并進(jìn)入爐渣中的FeA含量較少，渣的粘度較低，可降低 吹煉渣中Cu20的夾雜量的工藝；而且渣中較少量的Fe必也部分地被 銅锍中的CuS還原生成FeO，渣中銅含量<10%。一種用于底吹連續(xù)煉銅的底吹吹煉爐，其特征在于該底吹吹煉 爐的爐子結(jié)構(gòu)為加料端直徑和排料端直徑相同的筒體組成的臥式轉(zhuǎn) 爐；外殼為鋼板，內(nèi)襯耐火材料，筒體由兩個托輥支承置于土建基礎(chǔ) 上，其中一個托輥一端配有電機，齒輪傳動，爐體祐二沒置成可沿軸心 來回轉(zhuǎn)動；爐體下部靠近加料端，均布送氧氣的噴槍；加料端爐體上 部設(shè)有用于加入熔劑造渣的開口 ，端部中心設(shè)有用于加入液態(tài)銅锍的 開口，排料端爐體上部設(shè)有用于排出煙氣的開口，端部中心設(shè)有用于 連續(xù)排渣的吹煉渣溢流口 ，渣口下部設(shè)有用于連續(xù)排放粗銅的虹吸 口；底吹吹煉爐被設(shè)置成使底吹吹煉爐有傾斜度，大而長的爐子傾角 較小，小而短的爐子傾角較大的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使銅锍入口端的粗銅層 較薄，從噴槍送入的富氧空氣可直接送入銅锍層，進(jìn)行吹煉反應(yīng)，防 止產(chǎn)生過量的Cu20;粗銅放出口一端具有較厚的粗銅層；在該端設(shè)置 為防止與銅锍逆向平衡反應(yīng)而提高粗銅的硫含量的部分爐底透氣磚； 該底吹吹煉爐還設(shè)置有送入少量富氧空氣，緩慢進(jìn)入粗銅，提高其 氧勢，控制4且銅含石危量達(dá)標(biāo)的富氧空氣加入裝置；吹煉爐自下而上形成粗銅、銅锍、吹煉渣三相共存的通過兩個支撐托輥的高差配置；粗 銅層厚度被設(shè)置成使進(jìn)料端的氧氣大部能直接進(jìn)入銅锍層進(jìn)行吹煉 反應(yīng)的靠近加料端的粗銅層厚度為0-50咖，靠近排料端粗銅層為 300-400mm，上述靠近排料端的粗銅層為300-400mm是指此段不再 送氧攪動，使?fàn)t渣和銅锍層夾雜的粗銅有一定的沉淀時間從爐渣和銅 锍中分離，并進(jìn)入粗銅層，達(dá)到降低渣含銅的目的，并使靠近排料端 的粗銅層的厚度，能通過虹吸口順利排放到陽極爐。如以上所述的用于底吹連續(xù)煉銅的底吹吹煉爐，其特征在于爐 體下部靠近加料端，每間隔1. lm—1. 3m均布3—5支與垂線成0-16 度角的送氧氣的噴槍，底吹吹煉爐被設(shè)置成使底吹吹煉爐有1-3%的 傾斜度；采用降低廠房總高度的底吹噴槍。對以上工藝和裝置的幾點說明1、 調(diào)節(jié)氧料比，生產(chǎn)高品位銅锍。銅4;t品位控制在68-70%,以 減少后續(xù)銅4il吹煉作業(yè)的負(fù)荷量，同時產(chǎn)出<70%的銅4危，熔煉渣含銅 處于較低水準(zhǔn)，可獲得較高的熔煉直收率；2、 熔煉采用高鐵渣型通過熔劑配入量，熔煉渣的FeO/Si02的 重量比控制在2. 0-2. 2之間，高于三菱法的1. 4-1. 6的水平，也高于 閃速爐的1.6-1.8 (用于渣選礦的渣型)。之所以能采用高的鐵硅比 造渣，是由于底吹熔煉的反應(yīng)機理是氧氣直接作用于銅锍，銅锍作為 氧的載體，生成氧化亞銅與精礦中的硫化鐵反應(yīng)生成FeO，造渣反應(yīng) 的氧勢低，不易生成Fe304,因而爐渣可以采用更高的鐵硅比。反之, 三菱法或閃速熔煉法，其反應(yīng)機理是氧氣直接作用于精礦，硫化鐵直 接與氧氣反應(yīng)，氧勢較高，生成Fe304的趨勢大，比例高，爐渣發(fā)粘， Cu20在渣中的夾雜量增加，不利于渣銅分離。尤其是三菱法，過高的 鐵硅比，渣中Fe304增加，除渣中含銅量升高外，還有產(chǎn)生泡沫渣的 危險。由于氧氣底吹熔煉爐渣Fe304含量低，可以采用高的鐵硅比造渣， 因此，熔煉加入的石英熔劑量相對較少，熔煉物料量減少，渣率低， 渣選礦的物料量少，能耗也相應(yīng)下降，隨渣損失的銅量也相應(yīng)減少。3、 熔煉爐渣選礦底吹爐產(chǎn)出的熔煉渣，通過渣包或渣坑，經(jīng)緩冷后送選礦處理， 選礦過程包括將渣破碎、磨細(xì)后，浮選選出渣銅精礦、再遴選選出鐵 精礦和尾礦。銅熔煉爐渣選礦，國內(nèi)外有成熟技術(shù)。底吹爐渣與諾蘭 達(dá)熔煉渣類似。大冶處理諾蘭達(dá)熔煉渣，可選出渣銅精礦、鐵精礦， 產(chǎn)出的尾礦可供水泥配料或制磚，實現(xiàn)了冶煉廠無廢渣。尾礦含銅 <0. 35%，較電爐貧化工藝，可提高銅的總回收率0.6-0.7%。電爐貧 化棄渣含銅較好指標(biāo)為0. 6-0. 7°/ ，我國銅資源奇缺，原礦含銅0. 42% 左右的資源仍在開采。該技術(shù)爐渣釆用選礦工藝回收殘留銅，銅回收 率高，資源得以充分利用，是符合國情的。更何況，采用選礦方法處 理每噸渣的單位基建投資和運營成本，與電爐貧化基本持平，因此， 從經(jīng)濟(jì)角度看，渣選礦也更為有利。4、 銅4危吹煉產(chǎn)自底吹熔煉爐的液態(tài)高溫銅锍，經(jīng)溜槽連續(xù)注入氧氣底吹吹煉 爐，從吹煉爐底部連續(xù)送入富氧空氣對高品位銅锍進(jìn)行連續(xù)吹煉。與 此同時，通過料倉、計量皮帶給料機，按計算要求量從爐頂開口連續(xù) 加入熔劑石灰或石灰石造渣。(也可爐頂不開口，將熔劑石灰或石灰 石磨成粉狀，通過料倉、計量皮帶給料機從氧槍與氧氣一起送入爐內(nèi) 造渣。)在爐子一端較上部開孔，排放熔煉渣，較下部開孔，設(shè)置虹 吸裝置排放粗銅，見圖2。實現(xiàn)連續(xù)加入銅锍、連續(xù)吹煉、連續(xù)加入 熔劑、連續(xù)造渣、排渣，并連續(xù)放出粗銅，實現(xiàn)吹煉過程連續(xù)化，這
是本專利的核心技米之所在；其特,吝、有1) 采用底吹爐吹煉。在粗銅、銅锍、爐渣三相共存情況下連續(xù)吹煉，氧通過粗銅傳遞，因此，粗銅的氧勢最高，可確保獲得比其他 連續(xù)吹煉含疏量更低的粗銅，并有利子As、 Sb、 Bi等V族元素的脫 除，提高粗銅質(zhì)量。同時底吹吹煉可降低Fe304的生成量，防止FeA 沉淀和泡沫渣的生成，爐渣中Fe304含量低，渣的粘度就低，可降低 吹煉渣中Cu20的夾雜量，使渣含銅低于閃速吹煉和三菱法吹煉的渣 含銅量，可降至01<10%;2) 采用高品位銅锍(Cu 68-70%)吹煉，吹煉負(fù)荷小，吹煉渣量 相對較少。通過調(diào)節(jié)氧槍供氧的氧氮比和供氧壓力(氧氮體積比調(diào)節(jié) 范圍為5: 5至8: 2，供氧供氮壓力調(diào)節(jié)范圍為0. 4 —0.脂Pa )來控 制吹煉的反應(yīng)速度，從而可控制吹煉溫度在1220-1250°C;3) 根據(jù)精礦成分確定吹煉渣型 一般情況下銅精礦脈石含鐵高， 含4丐、鎂等堿性元素少，熔煉時需添加熔劑氧化鉀。本專利一般情況 下均采用鐵4丐渣型，吹煉渣水碎后返熔煉爐，替代熔煉所需添加的石 灰石熔劑。當(dāng)特殊情況下處理含鉤量高的銅精礦(熔煉時不需要添加 石灰石熔劑)時，本專利亦可在吹煉爐加石英石造硅鐵渣，經(jīng)緩冷后 送渣選礦車間處理；4) 底吹吹煉爐，根據(jù)爐子大小，在配制上保持1-3%的傾斜度， 使之銅锍入口端的粗銅層較薄，從噴槍送入的富氧空氣可直接送入銅 锍層，進(jìn)行吹煉反應(yīng)，防止產(chǎn)生過量的Cu20。粗銅放出口一端又可保 持較厚的粗銅層，為防止與銅锍逆向平衡反應(yīng)而提高粗銅的硫含量， 在該端設(shè)置部分爐底透氣磚，送入少量富氧空氣，緩慢進(jìn)入粗銅，提 高其氧勢，控制粗銅含辟K量達(dá)標(biāo)，避免了三菱法和閃速連續(xù)吹煉法在 陽極爐中需要再脫硫，造成陽極爐煙氣需要特殊處理以解決環(huán)保問 題；5) 底吹爐連續(xù)吹煉，爐溫穩(wěn)定，克服了轉(zhuǎn)爐周期作業(yè)溫度波動 過大的缺點，有利于大幅度提高吹煉爐的壽命，降低耐火材料消耗和 維修工作量，從而降低煉銅成本。連續(xù)吹煉，煙氣量和煙氣成分(S02 舍量)穩(wěn)定均銜，爐休不用經(jīng)常轉(zhuǎn)動，從而漏風(fēng)率大幅下降，克服了 轉(zhuǎn)爐周期作業(yè)煙氣量和煙氣成分波動大的缺點，有利于制酸，降低酸廠投資；6) 熔煉爐至吹煉爐設(shè)置銅锍溜槽，銅锍直接從熔煉爐通過溜槽流入吹煉爐。在聯(lián)接溜槽上設(shè)置保溫?zé)旒訜岜?，防止銅锍在溜槽 中凍結(jié)。在溜槽一端設(shè)置通風(fēng)煙罩，排除保溫?zé)旌土锊壑秀~锍逸散的煙氣，煙氣經(jīng)脫>5危處理后排空。克服了轉(zhuǎn)爐周期作業(yè)時，用吊包在 車間內(nèi)倒運銅锍，銅锍中S02大量無組織逸散，造成嚴(yán)重的SOz低空污染，惡化車間操作環(huán)境。采用底吹爐連續(xù)吹煉銅锍，全系統(tǒng)硫的捕集率>99. 6%，可確保全廠清潔生產(chǎn)。 5、車間配置熔煉采用自高至低的流水線布置法，避免高溫熔體在車間內(nèi)倒運， 這有利于連續(xù)生產(chǎn)，有利于過程自動化控制和提高勞動生產(chǎn)率。混合料經(jīng)圓盤制粒后，用加料皮帶送至底吹熔煉爐，銅锍經(jīng)溜槽 自流至底吹吹煉爐、粗銅由吹煉爐經(jīng)溜槽自流至陽極爐，陽極銅經(jīng)溜 槽自流澆鑄成陽極，完成粗銅冶煉全過程液態(tài)熔體全部自流的配置布 局，其主體工藝裝置布置示意圖如圖2。由于采用底吹噴槍而不是頂吹噴槍，另外沒有沉降電爐，沒有很 高的電爐電極，因此大大降低了廠房高度，比三菱法的廠房高度要低 IO米左右。本發(fā)明的 一種采用氧氣底吹爐連續(xù)煉銅的工藝及其裝置與現(xiàn)有 技術(shù)相比較有如下特點或有益效果(1)底吹熔煉能采用高鐵硅比渣型，同等規(guī)^莫的工廠熔煉物料
量及渣量相對較少；(2) 爐渣采用選礦處理，銅總收率高，爐渣全部綜合利用，實 現(xiàn)無廢渣冶煉；(3) 采用底吹連續(xù)吹煉，粗銅質(zhì)量高、含硫低，陽極爐煙氣不 用脫石克；(4) 采用自流配置，避免了銅4危倒運，車間布局緊湊，能實現(xiàn) 清潔生產(chǎn)。上述特點或效果保證了本發(fā)明具有工廠建設(shè)投資省、金屬回收率 高、產(chǎn)品成本低、資源綜合利用水平高，綜合能耗低、作業(yè)環(huán)境優(yōu)良 等優(yōu)點，為世界最先進(jìn)的煉銅工藝。


:圖1是采用氧氣底吹爐連續(xù)煉銅的工藝流程示意圖或底吹連續(xù) 煉銅新工藝原理流程示意圖；圖2是本發(fā)明的主體工藝裝置的布置示意圖或氧氣底吹連續(xù)煉 銅工藝主體設(shè)備布局示意圖。圖2中1、 底吹熔煉爐；2、 底吹吹煉爐；3、 陽極爐;4、 陽極板澆鑄機；5、 15排渣口 ；6、 原料加入口 ；7、 渣；8、 銅锍；9、 排煙口；10、 余熱鍋爐； 11、 銅锍出口；12、 溜槽；13、 熔劑加入口；14、 粗銅；16、 氧氣噴嘴；17、 圓盤制粒機；18、 皮帶給料機。具體實施例 實施例1一種采用氧氣底吹連續(xù)煉銅的工藝，其特征在于，該工藝包括以 下步驟(l)硫化銅精礦與熔劑、返回的包括煙塵、漆銅精礦、吹煉爐渣 等中間銅物料，經(jīng)圓盤制粒機混合制粒后，由皮帶給料機送至底吹熔 煉爐上部的爐子加料口加入爐內(nèi)，氧氣通過設(shè)在爐底與垂線成0°角 的氧氣噴沖t送入爐內(nèi)進(jìn)行熔煉反應(yīng)，混合好的入爐粒料經(jīng)熔煉生成銅 锍和熔煉渣，熔煉溫度為1080'C;(2 )底吹熔煉爐生成的銅锍，通過設(shè)在底吹熔煉爐一端的虹吸放 出口放至與底吹熔煉爐相連接的溜槽；銅锍經(jīng)溜槽送至設(shè)在底吹吹煉 爐端部中心部位的加料口加入爐內(nèi)，通過設(shè)在底吹吹煉爐底與垂線成 0度角的氧氣噴槍送入氧氣進(jìn)行吹煉、將銅锍連續(xù)吹煉成粗銅和吹煉 爐渣，吹煉溫度為122(TC;在送氧吹煉的同時，從設(shè)在底吹吹煉爐 上部的開孔按造渣要求量連續(xù)定量的加入石灰石，造鐵釣渣；鐵釣渣 通過溢流》文渣口》文出并返回上述底吹熔煉爐；(3)上述底吹吹煉爐生產(chǎn)的粗銅，通過虹吸放出口連續(xù)放出；粗 銅經(jīng)過溜槽，送至陽極爐，在陽極爐內(nèi)按常規(guī)作業(yè)，先氧化、后還原
精煉后，合格陽極銅通過溜槽送至陽極澆鑄機，鑄造成銅陽極板； (4 )上述底吹熔煉爐產(chǎn)出的爐渣，通過與底吹熔煉爐聯(lián)結(jié)的渣溜槽，溢流連續(xù)放入渣包，通過渣包將熔煉渣倒入渣坑進(jìn)行緩冷；緩冷 后的熔煉渣，送選礦工序處理，選礦產(chǎn)出的渣銅精礦返回上述底吹炫 煉爐；(5) 底吹熔煉爐、底吹吹煉爐產(chǎn)出的溫度在950。C或1050。C的高 溫?zé)煔猓ㄟ^各自設(shè)在其排料端的上部排煙口，進(jìn)入設(shè)有弧形罩的余 熱鍋爐，在余熱鍋爐中通過生產(chǎn)4MPa的飽和蒸汽，回收其余熱，煙 氣溫度降至40(TC以下，再進(jìn)入電除塵器除塵凈化后送制酸廠生產(chǎn)硫 酸；(6) 底吹熔煉爐和底吹吹煉爐的余熱鍋爐及電收塵器收集的煙 塵，通過埋料刮板運輸機、斗式提升機送至底吹熔煉爐頂中間料倉， 經(jīng)加濕后，送圓盤制粒機混合制粒后返回底吹爐熔煉；所有煙塵被設(shè) 置在或被密閉在沒有揚塵，保證車間優(yōu)良環(huán)境條件的密閉輸送系統(tǒng)中 進(jìn)行處理。實施例2除了氧氣通過設(shè)在爐底與垂線成16°角的氧氣噴槍送入爐內(nèi)進(jìn) 行熔煉反應(yīng)，通過設(shè)在底吹吹煉爐底與垂線成16度角的氧氣噴槍送 入氧氣進(jìn)行吹煉混合好的入爐粒料經(jīng)熔煉生成銅4充和熔煉渣，熔煉溫 度為IIO(TC，吹煉溫度為125(TC，底吹熔煉爐、底吹吹煉爐產(chǎn)出的 溫度在IOOO'C和IIO(TC的高溫?zé)煔馔?，其余與實施例1所述的相同。 實施例3一種采用氧氣底吹連續(xù)煉銅的工藝，其特征在于 銅锍吹煉是指產(chǎn)自底吹熔煉爐的液態(tài)高溫銅锍，經(jīng)溜槽連續(xù)注入氧氣底吹吹煉爐，從吹煉爐底部連續(xù)送入富氧空氣對高品位銅锍進(jìn)行連續(xù)吹煉； 同時，爐頂不開口，通過料倉、計量皮帶給料機，按計算要求量 將熔劑石灰粉，通過料倉、計量皮帶給料機從氧槍與氧氣一起送入爐內(nèi)造渣；在爐子一端較上部開孔，排放熔煉渣，較下部開孔，設(shè)置虹 吸裝置排放粗銅，實現(xiàn)連續(xù)加入銅锍、連續(xù)吹煉、連續(xù)加入熔劑、連 續(xù)造渣、連續(xù)排淦，并連續(xù)放出粗銅，實現(xiàn)吹煉過程連續(xù)化的工藝； 采用含銅高達(dá)68%銅4危吹煉，底吹吹煉采用氧氣吹煉，吹煉負(fù)荷 小，吹煉渣量較少，底吹吹煉采用氧氣吹煉，吹煉溫度是通過調(diào)節(jié)氧 氣濃度和單位時間的供氧量或吹煉速度來達(dá)到合理的吹煉溫度；調(diào)節(jié) 氧氮體積比使供氣的氧氮體積比為5: 5，供氣量與氧壓有關(guān)，氧氣 與氮氣壓力的調(diào)節(jié)范圍為0. 4MPa至0. 8MPa，來控制吹煉的反應(yīng)速度， 上述合理的吹煉溫度是指控制或調(diào)節(jié)吹煉溫度在12 2 0'C 。 實施例4一種采用氧氣底吹連續(xù)煉銅的工藝，其特征在于 銅锍吹煉是指產(chǎn)自底吹熔煉爐的液態(tài)高溫銅锍，經(jīng)溜槽連續(xù)注入氧氣底吹吹煉爐，從吹煉爐底部連續(xù)送入富氧空氣對高品位銅锍進(jìn)行連續(xù)吹煉；同時，通過料倉、計量皮帶給料機，按計算要求量從爐頂開口連 續(xù)加入熔劑石灰石造渣；在爐子一端較上部開孔，排放熔煉渣，較下 部開孔，沒置虹吸裝置排放粗銅，實現(xiàn)連續(xù)加入銅4乾、連續(xù)吹煉、連 續(xù)加入熔劑、連續(xù)造渣、連續(xù)排渣，并連續(xù)放出粗銅，實現(xiàn)吹煉過程 連續(xù)化的工藝；采用^^銅高達(dá)70。/。銅锍吹煉，底吹吹煉采用氧氣吹煉，吹煉負(fù)荷 小，吹煉渣量較少，底吹吹煉采用氧氣吹煉，吹煉溫度是通過調(diào)節(jié)氧氣濃度和單位時間的供氧量或吹煉速度來達(dá)到合理的吹煉溫度；調(diào)節(jié)氧氮體積比使供氣的氧氮體積比為8: 2,供氣量與氧壓有關(guān)，氧氣 壓力的調(diào)節(jié)范圍為0. 4MPa至0. 8MPa,來控制吹煉的反應(yīng)速度，上述
合理的吹煉溫度是指控制或調(diào)節(jié)吹煉溫度在12 5 or 。
實施例5
一種采用氧氣底吹連續(xù)煉銅的工藝，其特征在于 根據(jù)精礦成分確定吹煉渣型和是否添加熔劑銅精礦脈石含鐵 高，含鈣、鎂等堿性元素少，熔煉時要添加熔劑氧化鈣；采用鐵4丐渣 型，吹煉渣水碎后返熔煉爐，替代熔煉所需添加的石灰石熔劑；處理 含釣量高的銅精礦熔煉時不需要添加石灰石熔劑，可在吹煉爐加石 英石造硅鐵渣，經(jīng)緩冷后送渣選礦車間處理；氧氣底吹熔煉爐渣Fe必 含量低，可采用高的鐵硅比造渣，上述底吹爐熔煉采用高鐵渣型是指 通過熔劑配入量，熔煉渣的FeO/Si02的重量比控制在2. 0，所述的熔 劑還可以是石英，熔煉加入的石英熔劑量較少，熔煉物料量減少，渣 率低，渣選礦的物料量少，能耗相應(yīng)下降，隨渣損失的銅量也相應(yīng)減 少，.熔煉爐至吹煉爐、吹煉爐至陽極爐之間均設(shè)置溜槽，溜槽上部設(shè) 有使用燃燒柴油或天然氣對溜槽加熱保溫，防止銅锍或粗銅凍結(jié)在溜 槽中的保溫?zé)?，在溜槽上方設(shè)置環(huán)保通風(fēng)罩，該環(huán)保通風(fēng)罩是將溜 槽中銅锍逸散的S02和保溫?zé)飚a(chǎn)生的燃燒廢氣排至脫硫裝置進(jìn)行脫 硫處理后排空，并確保車間內(nèi)優(yōu)良的操作環(huán)境，保證全系統(tǒng)硫的捕集 率>99. 6%和實現(xiàn)全廠清潔生產(chǎn)的環(huán)保通風(fēng)罩。 實施例6
一種采用氧氣底吹連續(xù)煉銅的工藝，其特征在于 除了熔煉渣的FeO/Si02的重量比控制在2. 2外，其余與實施例5
所述的相同。
實施例7
一種采用氧氣底吹連續(xù)煉銅的工藝，其特征在于 上述車間配置，采用從熔煉至吹煉至陽極爐精煉至陽極銅板鑄造， 自高至低的流水作業(yè)法配置的工藝混合料經(jīng)圓盤制粒后，用加料皮
帶送至底吹熔煉爐，銅锍經(jīng)溜槽自流至底吹吹煉爐、粗銅由吹煉爐經(jīng) 溜槽自流至陽極爐，陽極銅經(jīng)溜槽自流澆鑄成陽極，完成粗銅冶煉全
過程液態(tài)熔體全部自流的配置布局，采用對高溫液態(tài)中間物料進(jìn)行自
運的，大幅度提高勞動生產(chǎn)率的，減少包于殼的返回物料，降低能耗，
克服高溫液態(tài)物料倒運時，無法克服的S02自由逸散的工藝；并采用 使熔煉、吹煉、精煉、鑄塊四道工序緊密連在一起，連續(xù)完成，配置 緊湊，降低大量的建設(shè)投資的工藝。 實施例8
一種采用氧氣底吹連續(xù)煉銅的工藝，其特征在于 吹煉采用鐵釣渣型，上述鐵釣渣型是流動性較好的，夾雜的銅和 氧化銅易于澄清分離的，可降低渣含量的，對鉻鎂磚堿性爐村的化學(xué) 腐蝕程度較低的，有利于延長爐襯壽命，提高作業(yè)率的4失釣渣型；鐵 釣渣返回熔煉爐，調(diào)節(jié)熔煉渣型，補充熔煉渣中所需的鈣量；補充鈣 量時鐵鈣渣成分被控制在Fe/CaO的重量比=2. 5。 實施例9
一種采用氧氣底吹連續(xù)煉銅的工藝，其特征在于 除了補充鈣量時鐵4丐渣成分被控制在Fe/Ca0的重量比=2. 6外， 其余與實施例8所述的相同。 實施例10
一種采用氧氣底吹連續(xù)煉銅的工藝，其特征在于 該工藝采用底吹爐吹煉，底吹吹煉是在粗銅、銅^il、爐渣三相共 存的情況下連續(xù)吹煉氧氣先進(jìn)入氧勢最高的粗銅層，夾雜在粗銅中 的V族元素S、 As、 Sb、 Bi先被氧化除去.，獲得質(zhì)量較高的粗銅； 接著，氧氣通過粗銅作為載體，以Cu20、 CuO形態(tài)與銅锍中Cu2S、 CuS 反應(yīng)生成Cu和S02,部分與銅锍中的FeS反應(yīng)生成FeO、 S02和Cu, 因此，該工藝中生成并進(jìn)入爐渣中的Fe304含量較少，渣的粘度較低，
可降低吹煉渣中Cu20的夾雜量；而且渣中較少量的Fe^也部分地被 銅M^中的CuS還原生成FeO，渣中銅含量<10%。
實施例11
一種用于底吹連續(xù)煉銅的底吹吹煉爐，其特征在于該底吹吹煉 爐的爐子結(jié)構(gòu)為加料端直徑和排料端直徑相同的筒體組合的臥式轉(zhuǎn) 爐；外殼為鋼板，內(nèi)襯耐火材料，筒體由兩個托輥支承置于土建基礎(chǔ) 上，其中一個托輥一端配有電機，齒輪傳動，爐體被設(shè)置成沿軸心來 回轉(zhuǎn)動；爐體下部靠近加料端，均布送氧氣的噴槍；加料端爐體上部 設(shè)有用于加入熔劑造渣的開口 ，端部中心設(shè)有用于加入液態(tài)銅4充的開 口，排料端爐體上部設(shè)有用于排出煙氣的開口，端部中心設(shè)有用于連 續(xù)排渣的吹煉渣溢流口 ，渣口下部設(shè)有用于連續(xù)排放粗銅的虹吸口 ； 底吹吹煉爐被設(shè)置成使底吹吹煉爐有傾斜度，大而長的爐子傾角較 小，小而短的爐子傾角較大的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使銅锍入口端的粗銅層較 薄，從噴槍送入的富氧空氣可直接送入銅锍層，進(jìn)行吹煉反應(yīng)，防止 產(chǎn)生過量的Cii20;粗銅放出口一端具有較厚的粗銅層；在該端設(shè)置 為防止與銅锍逆向平衡反應(yīng)而提高粗銅的硫含量的部分爐底透氣磚； 該底吹吹煉爐還設(shè)置有送入少量富氧空氣，緩慢進(jìn)入粗銅，提高其 氧勢，控制粗銅含碌u量達(dá)標(biāo)的富氧空氣加入裝置；吹煉爐自下而上形 成粗銅、銅锍、吹煉渣三相共存的通過兩個支撐托輥的高差配置；粗
銅層厚度被設(shè)置成使進(jìn)料端的氧氣大部能直接進(jìn)入銅锍層進(jìn)行吹煉 反應(yīng)的靠近加料端的粗銅層厚度為10mm,靠近排料端粗銅層為 300mm，上述靠近排料端的粗銅層為300薩是指此處不再大量送氧 攪拌，^使?fàn)t渣和銅4危層夾雜的粗銅有一定的沉淀時間從爐渣和銅4il中 分離，并進(jìn)入粗銅層，達(dá)到降低渣含銅的目的，靠近排料端的粗銅層 的厚度較大，有利于虹吸口順利排放粗銅。 實施例12
一種用于底吹連續(xù)煉銅的底吹吹煉爐，其特征在于 除了粗銅層厚度被設(shè)置成使進(jìn)料端的氧氣大部能直接進(jìn)入銅4充 層進(jìn)行吹煉反應(yīng)的靠近加料端的粗銅層厚度為50mm，靠近排料端粗 銅層為400mm，上迷靠近排料端的粗銅層為400鵬是指使?fàn)t渣和銅 锍層夾雜的粗銅有一定的沉淀時間從爐渣和銅锍中分離，并進(jìn)入粗銅 層，達(dá)到降低渣含銅的目的，靠近排料端的粗銅層的厚度可增大吹煉 過程熱容量，更好地保證過程的熱穩(wěn)定性外，其余與實施例ll所述 的相同。 實施例13
一種用于底吹連續(xù)煉銅的底吹吹煉爐，其特征在于 除了爐體下部靠近加料端，每間隔1. lm均布3支與垂線成0度 角的送氧氣的噴槍，底吹吹煉爐被設(shè)置成使底吹吹煉爐有3%的傾斜 度；采用降低廠房總高度的底吹噴槍外，其余與實施例ll所述的相 同。
實施例14
一種用于底吹連續(xù)煉銅的底吹吹煉爐，其特征在于
除了爐體下部靠近加料端，每間隔1. 3m均布5支與垂線成0度
角的送氧氣的噴槍，底吹吹煉爐被設(shè)置成使底吹吹煉爐有1%的傾斜 度；采用降低廠房總高度的底吹噴槍外，其余與實施例ll所述的相 同。
以上實施例和說明只是對本發(fā)明作較為詳細(xì)的描述，不是用來限 定本發(fā)明的保護(hù)范圍的，在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的范圍內(nèi)，本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以進(jìn)行各種改進(jìn)或變化,仍然屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
1、一種采用氧氣底吹連續(xù)煉銅的工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟(1)硫化銅精礦與熔劑、返回的包括煙塵、渣銅精礦、吹煉爐渣的中間銅物料，經(jīng)圓盤制粒機混合制粒后，由皮帶給料機送至底吹熔煉爐上部的爐子加料口加入爐內(nèi)，氧氣通過設(shè)在爐底與垂線成0-16°角的氧氣噴槍送入爐內(nèi)進(jìn)行熔煉反應(yīng)，混合好的入爐粒料經(jīng)熔煉生成銅锍和熔煉渣，熔煉溫度為1080-1250℃；(2)底吹熔煉爐生成的銅锍，通過設(shè)在底吹熔煉爐一端的虹吸放出口放至與底吹熔煉爐相連接的溜槽；銅锍經(jīng)溜槽送至設(shè)在底吹吹煉爐端部中心部位的加料口加入爐內(nèi)，通過設(shè)在底吹吹煉爐底與垂線成0-16度角的氧氣噴槍送入氧氣進(jìn)行吹煉、將銅锍連續(xù)吹煉成粗銅和吹煉爐渣，吹煉溫度為1220-1250℃；在送氧吹煉的同時，從設(shè)在底吹吹煉爐上部的開孔按造渣要求量連續(xù)定量的加入石灰石或石灰，造鐵鈣渣；鐵鈣渣通過溢流放渣口放出并返回上述底吹熔煉爐；(3)上述底吹吹煉爐生產(chǎn)的粗銅，通過虹吸放出口連續(xù)放出；粗銅經(jīng)過溜槽，送至陽極爐，在陽極爐內(nèi)按常規(guī)作業(yè)，先氧化、后還原精煉后，合格陽極銅通過溜槽送至陽極澆鑄機，鑄造成銅陽極板；(4)上述底吹熔煉爐產(chǎn)出的爐渣，通過與底吹熔煉爐聯(lián)結(jié)的渣溜槽，溢流連續(xù)放入渣包，采用多個渣包循環(huán)使用，實現(xiàn)熔煉渣緩冷，或通過渣包將熔煉渣倒入渣坑進(jìn)行緩冷；緩冷后的熔煉渣，送選礦工序處理，選礦產(chǎn)出的渣銅精礦返回上述底吹熔煉爐；(5)底吹熔煉爐、底吹吹煉爐產(chǎn)出的溫度在950℃-1200℃的高溫?zé)煔猓ㄟ^設(shè)在其排料端的上部排煙口，進(jìn)入設(shè)有弧形罩的余熱鍋爐，在余熱鍋爐中通過生產(chǎn)4MPa的飽和蒸汽，回收其余熱，煙氣溫度降至400℃以下，再進(jìn)入電除塵器除塵凈化后送制酸廠生產(chǎn)硫酸；(6)底吹熔煉爐和底吹吹煉爐的余熱鍋爐及電收塵器收集的煙塵，通過埋料刮板運輸機、斗式提升機送至底吹熔煉爐頂中間料倉，經(jīng)加濕后，送圓盤制粒機混合制粒后返回底吹爐熔煉；所有煙塵被密閉在沒有揚塵，保證車間優(yōu)良環(huán)境條件的密閉循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)地被處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的工藝，其特征在于 銅锍吹煉是指產(chǎn)自底吹熔煉爐的液態(tài)高溫銅锍，經(jīng)溜槽連續(xù)注入氧氣底吹吹煉爐，從吹煉爐底部連續(xù)送入富氧空氣對高品位銅锍進(jìn)行連 續(xù)吹煉；同時，通過料倉、計量皮帶給料機，按計算要求量從爐頂開口連續(xù) 加入熔劑石灰或石灰石造渣；或爐頂不開口，將熔劑石灰或石灰石磨成 粉狀，通過料倉、計量皮帶給料機從氧槍與氧氣一起送入爐內(nèi)造渣；在 爐子一端較上部開孔，排放熔煉渣，較下部開孔，設(shè)置虹吸裝置排放粗 銅，實現(xiàn)連續(xù)加入銅锍、連續(xù)吹煉、連續(xù)加入熔劑、連續(xù)造渣、連續(xù)排 渣，并連續(xù)放出粗銅，實現(xiàn)吹煉過程連續(xù)化的工藝；采用含銅高達(dá)68—70%銅锍吹煉，吹煉負(fù)荷小，吹煉渣量較少，底 吹吹煉采用氧氣吹煉，吹煉溫度是通過調(diào)節(jié)氧氣濃度和單位時間的供氧 量或吹煉速度來達(dá)到合理的吹煉溫度，上述合理的吹煉溫度是指控制或 調(diào)節(jié)吹煉溫度在1220-125(TC之間；調(diào)節(jié)氧氮的體積比4吏供氣的氧氮體 積比調(diào)節(jié)范圍為5: 5至8: 2，供氣量與氧壓有關(guān)，氧氣與氮氣壓力的 調(diào)節(jié)范圍為0. 4MPa至0. 8MPa，以此控制吹煉的反應(yīng)速度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的工藝，其特征在于 根據(jù)精礦成分確定吹煉渣型和是否添加熔劑銅精礦脈石含鐵高， 含4丐、鎂等堿性元素少，熔煉時要添加熔劑氧化鉀；采用鐵鉀渣型，吹 煉渣水碎后返熔煉爐，替代熔煉所需添加的石灰石熔劑；處理含鉀量高 的銅精礦熔煉時不需要添加石灰石熔劑，可在吹煉爐加石英石造硅鐵 渣，經(jīng)緩冷后送渣選礦車間處理；氧氣底吹熔煉爐渣Fe304含量低，可 采用高的鐵硅比造渣，上述底吹爐熔煉采用高鐵渣型是指通過熔劑配 入量，熔煉渣的FeO/Si02的重量比控制在2. 0-2. 2之間；所述的熔劑可 以是石英石或含3102>90%以上的河砂，熔煉加入的石英熔劑量較少是 指使熔煉物料量減少，渣率低，渣選礦的物料量少，能耗下降，渣損 失的銅量也減少的石英熔劑量，熔煉爐至吹煉爐、吹煉爐至陽極爐之間 均設(shè)置溜槽，溜槽上部設(shè)有使用燃燒柴油或天然氣對溜槽加熱保溫，防 止銅锍或粗銅凍結(jié)在溜槽中的保溫?zé)?，在溜槽上方設(shè)置環(huán)保通風(fēng)罩， 該環(huán)保通風(fēng)罩是將溜槽中銅锍逸散的S02和保溫?zé)飚a(chǎn)生的燃燒廢氣排至脫硫裝置進(jìn)行脫硫處理后排空，并確保車間內(nèi)優(yōu)良的操作環(huán)境，保證 全系統(tǒng);琉的捕集率〉99. 6%和實現(xiàn)全廠清潔生產(chǎn)的環(huán)保通風(fēng)罩。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其特征在于上述車間配置，采用從熔煉至吹煉至陽極爐精煉至陽極銅板鑄造， 自高至低的流水作業(yè)法配置的工藝混合料經(jīng)圓盤制粒后，用加料皮帶 送至底吹熔煉爐，銅锍經(jīng)溜槽自流至底吹吹煉爐、粗銅由吹煉爐經(jīng)溜槽 自流至陽極爐，陽極銅經(jīng)溜槽自流澆鑄成陽極，完成粗銅冶煉全過程液 態(tài)熔體全部自流的配置布局，采用對高溫液態(tài)中間物料進(jìn)行自運的，大 幅度提高勞動生產(chǎn)率的，減少包子殼的返回物料，降低能耗，克服高溫 液態(tài)物料倒運時，無法克服的S02自由逸散的工藝；并采用使熔煉、吹 煉、精煉、鑄塊四道工序緊密連在一起，連續(xù)完成，配置緊湊，降低大 量的建設(shè)投資的工藝。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的工藝，其特征在于吹煉采用鐵鈣渣型， 上述鐵釣渣型是流動性較好的，夾雜的銅和氧化銅易于澄清分離的，可 降低渣含銅量的，對鉻鎂磚堿性爐襯的化學(xué)腐蝕程度較低的，有利于延 長爐襯壽命，提高作業(yè)率的鐵鉀渣型；鐵鉤渣返回熔煉爐，調(diào)節(jié)熔煉渣 型，補充熔煉渣中所需的鈣量；補充鈣量時鐵鈣渣成分被控制在Fe/Ca0 的重量比=2. 5—2. 6。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的工藝，其特征在于 該工藝采用底吹爐吹煉，底吹吹煉是在粗銅、銅^L、爐渣三相共存的情況下連續(xù)吹煉氧氣先進(jìn)入氧勢最高的粗銅層，夾雜在粗銅中的V 族元素S、 As、 Sb、 Bi先被氧化除去，獲得質(zhì)量較高的粗銅；接著， 氧氣通過粗銅作為載體，以Cu20、 CuO形態(tài)與銅锍中Cu2S、 CuS反應(yīng)生 成Cu和S02,部分與銅4il中的FeS反應(yīng)生成FeO、 302和Cu，該工藝中 采用了使生成并進(jìn)入爐渣中的FeA含量較少，渣的粘度較低，可降低 吹煉渣中Cu20的夾雜量的、而且渣中較少量的FeA也部分地被銅锍中 的CuS還原生成FeO的工藝，渣中銅含量<10%。
7、 一種用于底吹連續(xù)煉銅的底吹吹煉爐，其特征在于該底吹吹 煉爐的爐子結(jié)構(gòu)為加料端直徑和排料端直徑相同的筒體組合的臥式轉(zhuǎn) 爐；外殼為鋼板，內(nèi)襯耐火材料，筒體由兩個托輥支承置于土建基礎(chǔ)上， 其中一個托輥一端配有電機，齒輪傳動，爐體被設(shè)置成可沿軸心來回轉(zhuǎn) 動；爐體下部靠近加料端，均布送氧氣的噴槍；加料端爐體上部設(shè)有用 于加入熔劑造渣的開口 ，端部中心設(shè)有用于加入液態(tài)銅锍的開口 ，排料 端爐體上部設(shè)有用于排出煙氣的開口，端部.中心設(shè)有用于連續(xù)排渣的吹煉渣溢流口，渣口下部設(shè)有用于連續(xù)排放粗銅的虹吸口；底吹吹煉爐被 設(shè)置成使底吹吹煉爐有傾斜度，大而長的爐子傾角較小，小而短的爐子傾角較大的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使銅锍入口端的粗銅層較薄，從噴槍送入的富氧空氣可直接送入銅锍層，進(jìn)行吹煉反應(yīng)，防止產(chǎn)生過量的0120;粗銅 放出口一端具有較厚的粗銅層；在該端設(shè)置為防止與銅锍逆向平衡反 應(yīng)而提高粗銅的石危含量的部分爐底透氣磚，送入少量富氧空氣，緩慢進(jìn) 入粗銅，提高其氧勢，控制粗銅含硫量達(dá)標(biāo)的富氧空氣加入裝置；吹煉 爐自下而上形成粗銅、銅锍、吹煉渣三相共存的通過兩個支撐托輥的高 差配置；粗銅層厚度被設(shè)置成使進(jìn)料端的氧氣大部能直接進(jìn)入銅锍層進(jìn) 行吹煉反應(yīng)的靠近加料端的粗銅層厚度為0-50mm，靠近排料端粗銅層為 300-400mm，上述靠近排料端的粗銅層為300-400mm是指此處不再送 氧攪動，使?fàn)t渣和銅4危層夾雜的粗銅有一定的沉淀時間從爐渣和銅锍中 分離，并進(jìn)入粗銅層，達(dá)到降低渣含銅的目的，同時靠近排料端的粗銅 層的厚度較大，有利于虹吸口順利排放粗銅。
8、如權(quán)利要求7所述的用于底吹連續(xù)煉銅的底吹吹煉爐，其特征 在于爐體下部靠近加料端，每間隔l. lm—1. 3m均布3—5支與垂線成 0-16度角的送氧氣的噴槍，底吹吹煉爐被設(shè)置成使底吹吹煉爐有1-3% 的傾斜度；采用降低廠房總高度的底吹噴槍。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種采用氧氣底吹爐連續(xù)煉銅的工藝及其裝置，其特征在于，利用氧氣底吹熔煉爐熔煉高品位銅锍，高品位銅锍再用底吹爐或連續(xù)吹煉爐吹煉成粗銅。熔煉過程造高鐵渣，爐渣經(jīng)選礦選出銅精礦返回熔煉，選出鐵精礦出售，渣尾礦出售。吹煉過程造鈣渣，返回熔煉。本工藝流程短，冶煉設(shè)施少，投資省，熔劑消耗量少，能耗低，產(chǎn)品成本低，銅锍連續(xù)吹煉環(huán)境保護(hù)好，易于實現(xiàn)過程自動控制，勞動生產(chǎn)率高。所有爐渣都綜合利用，無廢渣，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。采用渣選礦方法，銅的總回收率高，符合我國銅資源短缺的國情。
文檔編號C22B15/00GK101165196SQ200610113798
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
發(fā)明者史學(xué)謙, 尉克儉, 張振民, 林曉芳, 蔣繼穆 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司