專利名稱：從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種從黃銅中提取銅和鋅的設(shè)備。
背景技術(shù)：
黃銅是重要的金屬材料，被廣泛的使用。在生產(chǎn)和使用黃銅制品的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢黃銅原料，廠家處理廢黃銅的價(jià)格僅為其原料購(gòu)入價(jià)的十分之一，經(jīng)濟(jì)損失極大。為了控制成本，就從黃銅中提取銅和鋅，單獨(dú)出售或再利用。目前大多從黃銅中提取銅和鋅的方法主要是兩種，一種如中國(guó)專利公開為“CN1113520”，名稱為“從銅鋅物料中回收銅和鋅的濕法冶金方法”所述“采用氨浸出銅鋅物料，然后采用萃取法將浸出液中銅鋅分離，富銅液送電積生產(chǎn)電銅，萃余液經(jīng)蒸氨得堿式碳酸鋅，送煅燒得活性氧化鋅?！痹摲椒ù嬖诘牟蛔闶侵荒艿玫浇饘巽~和氧化鋅，而不能同時(shí)得到純銅和純鋅，把氧化鋅轉(zhuǎn)化成純鋅需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的處理過(guò)程，在成本上不是非常的合算。最常用的從黃銅中提取銅和鋅的方法是通過(guò)熔煉爐熔煉提取，通過(guò)高溫將黃銅熔化，在沸點(diǎn)低的鋅成為鋅蒸汽時(shí)沸點(diǎn)高的銅仍為液態(tài)，實(shí)現(xiàn)了銅和鋅的分離提取；該方法存在的不足是熔煉爐在加料的過(guò)程中混入空氣即熔煉時(shí)其內(nèi)部的空氣中含氧，黃銅表面被氧化因此黃銅原料中也含有微量的氧，尤其是部分的熔煉爐是敞開式的其含氧量更大，熔煉爐內(nèi)的氧會(huì)與鋅蒸汽和液態(tài)銅發(fā)生反應(yīng)，最終得到的其實(shí)氧化銅和氧化鋅，而純銅與氧化銅、純鋅與氧化鋅在價(jià)格上是有非常大的差距的，另外爐內(nèi)的廢渣很難徹底的熔解，因此排出的廢渣中也含有一部分的銅和鋅。綜上所述，目前市場(chǎng)上還沒有從黃銅中能夠提取純銅和純鋅的設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述無(wú)法從黃銅中提取純銅和純鋅的問(wèn)題，本實(shí)用新型的發(fā)明目的是公開一種結(jié)構(gòu)新穎，使用能耗低的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案:從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，包括熔煉爐、冷卻裝置、一氧化碳存儲(chǔ)罐和固體分離裝置；熔煉爐包括密閉爐體及其上的進(jìn)料管和螺桿，進(jìn)料管及螺桿的主體部分處于密閉爐體內(nèi)，密閉爐體外的進(jìn)料管上設(shè)置進(jìn)料口，螺桿處于進(jìn)料管內(nèi)，螺桿內(nèi)設(shè)置用于沖氮?dú)獾闹锌盏獨(dú)馔ǖ?，中空氮?dú)馔ǖ赖倪M(jìn)氣口處于密閉爐體外，中空氮?dú)馔ǖ赖某鰵饪谔幱诼輻U下部的非受力面上；密閉爐體的頂部設(shè)置鋅氣出口，密閉爐體的底部設(shè)置銅液出口，密閉爐體側(cè)壁上設(shè)有調(diào)壓觀察口，調(diào)壓觀察口的下方設(shè)置密閉排渣口 ；鋅氣出口通過(guò)冷卻裝置分別連接一氧化碳存儲(chǔ)罐和固體分離裝置。作為優(yōu)選，熔煉爐還包括通過(guò)調(diào)壓觀察口插入密閉爐體內(nèi)調(diào)壓加料的中空棒。作為優(yōu)選，所述中空氮?dú)馔ǖ赖某鰵饪谑嵌鄠€(gè)，調(diào)壓觀察口是多個(gè)。作為優(yōu)選，所述密閉排渣口是虹吸式排渣口，防止空氣的進(jìn)入。作為優(yōu)選，所述固體分離裝置是將鋅粉和碳化物按重量進(jìn)行分離的水分離池，使用方便。作為優(yōu)選，所述中空氮?dú)馔ǖ赖某鰵饪谔幱诼輻U底部的非受力面上。采用了上述方案的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，采用密閉爐體對(duì)黃銅進(jìn)行熔煉，不僅隔絕了大量的空氣降低了生產(chǎn)能耗，而且有效的控制了黃銅熔煉爐附近的環(huán)境不被污染。螺桿處于進(jìn)料管內(nèi)，螺桿內(nèi)設(shè)置用于沖氮?dú)獾闹锌盏獨(dú)馔ǖ?，中空氮?dú)馔ǖ赖倪M(jìn)氣口處于密閉爐體外，中空氮?dú)馔ǖ赖某鰵饪谔幱诼輻U下部的非受力面上，中空氮?dú)馔ǖ赖淖饔猛ㄟ^(guò)沖氮?dú)馐菍?duì)螺桿進(jìn)行降溫，防止螺桿過(guò)熱膨脹變形，一旦螺桿過(guò)熱膨脹變形就無(wú)法起到攪拌的作用，尤其是螺桿處于進(jìn)料管內(nèi)，中空氮?dú)馔ǖ赖某鰵饪谔幱诼輻U下部的非受力面上很好的保護(hù)了螺桿，原料一旦落入熔煉爐內(nèi)的銅液中，大量的熱氣包括氨氣就會(huì)往上升，此時(shí)螺桿下部噴出氮?dú)饪梢院芎玫钠鸬浇禍氐淖饔梅乐篃釟庀蛏鲜孤輻U上部變形，同時(shí)防止進(jìn)料管內(nèi)發(fā)生燃燒的情況，這也是將螺桿設(shè)置在進(jìn)料管內(nèi)的原因，螺桿全部裸露在密閉爐體內(nèi)就容易變形；中空氮?dú)馔ǖ赖某鰵饪谌绻幱诼輻U的受力面上螺桿就非常容易損壞，上述設(shè)計(jì)保證了螺桿的使用壽命。中空氮?dú)馔ǖ罌_氮?dú)膺€隔絕了氧與銅、鋅的化學(xué)反應(yīng)，保證了得到的銅和鋅的純度，通過(guò)螺桿可以有效的掌控熔煉爐內(nèi)的溶液高度和進(jìn)料情況等，操作非常的方便。通過(guò)調(diào)壓加料的中空棒調(diào)節(jié)熔煉爐內(nèi)的氣壓，始終保持熔煉爐內(nèi)的氣壓處于正壓狀態(tài)防止空氣的進(jìn)入。通過(guò)調(diào)壓加料的中空棒沖氮?dú)膺M(jìn)行加壓增加了熔煉爐的熔煉效率，通過(guò)加壓加速了廢渣的溶解，再次析出了其中的銅、鋅和氧，沖氮?dú)膺€隔絕了氧與銅、鋅的化學(xué)反應(yīng)，保證了得到的銅和鋅的純度，加焦粉再次吸氧氣燃燒，即該工序進(jìn)一步提高了銅和鋅的提純效率，也提高了銅和鋅的提純產(chǎn)量。沖氮?dú)獗旧砭褪菫榱搜跖c銅、鋅的化學(xué)反應(yīng)，而熔煉爐內(nèi)的正壓可以防止空氣進(jìn)入。綜上所述，該從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，使用能耗低，改善了傳統(tǒng)的提取設(shè)備存在的環(huán)境污染大的問(wèn)題，可以的高效率的提取純銅和純鋅。

圖1:本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做一個(gè)詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，包括熔煉爐、冷卻裝置5、一氧化碳存儲(chǔ)罐7和固體分離裝置6。熔煉爐I包括密閉爐體及其上的進(jìn)料管2和螺桿3，進(jìn)料管2及螺桿3的主體部分處于密閉爐體內(nèi)，密閉爐體外的進(jìn)料管2上設(shè)置進(jìn)料口 21，螺桿3處于進(jìn)料管2內(nèi)，螺桿3內(nèi)設(shè)置用于沖氮?dú)獾闹锌盏獨(dú)馔ǖ?1，中空氮?dú)馔ǖ?1的進(jìn)氣口處于密閉爐體外，中空氮?dú)馔ǖ?1的出氣口 32處于螺桿底部的非受力面上。密閉爐體的頂部設(shè)置鋅氣出口 13，密閉爐體的底部設(shè)置銅液出口 12，密閉爐體側(cè)壁上設(shè)有調(diào)壓觀察口 4，調(diào)壓觀察口 4的下方設(shè)置密閉排渣口 11，密閉爐體上還設(shè)有監(jiān)測(cè)爐內(nèi)氣壓的監(jiān)測(cè)器。熔煉爐I還包括通過(guò)調(diào)壓觀察口 4插入密閉爐體內(nèi)調(diào)壓加料的中空棒41。鋅氣出口 13通過(guò)冷卻裝置5分別連接一氧化碳存儲(chǔ)罐7和固體分離裝置6。上述中空氮?dú)馔ǖ?1的出氣口 32是多個(gè)，調(diào)壓觀察口 4是多個(gè)，密閉排渣口 11是虹吸式排渣口，防止空氣的進(jìn)入。固體分離裝置6是將鋅粉和碳化物按重量進(jìn)行分離的水分離池，使用方便。從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備的使用方法，依次采用下述步驟:(I)將原料加入密閉的熔煉爐I中進(jìn)行熔煉，通過(guò)螺桿3內(nèi)的中空氮?dú)馔ǖ?1對(duì)進(jìn)料管2的出口進(jìn)行沖氮?dú)獠僮鳎蹮挄r(shí)熔煉爐I內(nèi)溫度保持在950°C—1050°C之間；原料包括黃銅、焦粉和石英；(2)用調(diào)壓加料的中空棒41往熔煉爐I內(nèi)充氮?dú)馔瑫r(shí)加焦粉,始終保持熔煉爐I內(nèi)的氣壓處于正壓狀態(tài)；(3)鋅沸騰后成形成的鋅蒸汽、焦粉燃燒形成的一氧化碳?xì)怏w和其它的碳化物氣體通過(guò)熔煉爐I上的鋅氣出口 13排至冷卻裝置5進(jìn)行冷卻處理，然后一氧化碳進(jìn)入一氧化碳存儲(chǔ)罐7中，鋅蒸汽和其它的碳化物氣體冷卻后分別為純鋅粉和固態(tài)的碳化物顆粒，將兩者通過(guò)固體分離裝置6進(jìn)行分離即得到純鋅粉；(4)懸浮在銅液上的焦粉和石英等廢渣從熔煉爐I的密閉排渣口 11排出，銅液從銅液出口 12排出得到純銅。上述調(diào)壓加料的中空棒41僅在沖氮?dú)夂图咏狗蹠r(shí)使用，不用時(shí)調(diào)壓加料的中空棒41被取下，調(diào)壓觀察口 4呈密閉的狀態(tài)。
權(quán)利要求1.從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，其特征在于包括熔煉爐、冷卻裝置、一氧化碳存儲(chǔ)罐和固體分離裝置；熔煉爐包括密閉爐體及其上的進(jìn)料管和螺桿，進(jìn)料管及螺桿的主體部分處于密閉爐體內(nèi)，密閉爐體外的進(jìn)料管上設(shè)置進(jìn)料口，螺桿處于進(jìn)料管內(nèi)，螺桿內(nèi)設(shè)置用于沖氮?dú)獾闹锌盏獨(dú)馔ǖ溃锌盏獨(dú)馔ǖ赖倪M(jìn)氣口處于密閉爐體外，中空氮?dú)馔ǖ赖某鰵饪谔幱诼輻U下部的非受力面上；密閉爐體的頂部設(shè)置鋅氣出口，密閉爐體的底部設(shè)置銅液出口，密閉爐體側(cè)壁上設(shè)有調(diào)壓觀察口，調(diào)壓觀察口的下方設(shè)置密閉排渣口；鋅氣出口通過(guò)冷卻裝置分別連接一氧化碳存儲(chǔ)罐和固體分離裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，其特征在于熔煉爐還包括通過(guò)調(diào)壓觀察口插入密閉爐體內(nèi)調(diào)壓加料的中空棒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，其特征在于所述中空氮?dú)馔ǖ赖某鰵饪谑嵌鄠€(gè)，調(diào)壓觀察口是多個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，其特征在于所述密閉排渣口是虹吸式排渣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，其特征在于所述固體分離裝置是將鋅粉和碳化物按重量進(jìn)行分離的水分離池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，其特征在于所述中空氮?dú)馔ǖ赖某鰵饪谔幱诼輻U底部的非受力面上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種從黃銅中提取銅和鋅的設(shè)備。從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備，包括熔煉爐、冷卻裝置、一氧化碳存儲(chǔ)罐和固體分離裝置；熔煉爐包括密閉爐體及其上的進(jìn)料管和螺桿；密閉爐體的頂部設(shè)置鋅氣出口，密閉爐體的底部設(shè)置銅液出口，密閉爐體側(cè)壁上設(shè)有調(diào)壓觀察口，調(diào)壓觀察口的下方設(shè)置密閉排渣口；鋅氣出口通過(guò)冷卻裝置分別連接一氧化碳存儲(chǔ)罐和固體分離裝置。該從黃銅中提取純銅和純鋅的設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，使用能耗低，改善了傳統(tǒng)的提取設(shè)備存在的環(huán)境污染大的問(wèn)題，可以的高效率的提取純銅和純鋅。
文檔編號(hào)C22B15/14GK203065554SQ20132008728
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者史漢祥 申請(qǐng)人:史漢祥