一種環(huán)球熔煉爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種環(huán)球熔煉爐，包括爐體、加料口、煙道、銅锍放出口及爐渣排放口，爐體內(nèi)隔墻將爐體分為熔煉反應(yīng)室和沉降分離室，加料口及煙道均設(shè)于熔煉反應(yīng)室頂部，熔煉反應(yīng)室側(cè)壁上設(shè)有進風(fēng)系統(tǒng)；熔煉反應(yīng)室底部設(shè)有透氣攪拌裝置；沉降分離室設(shè)有電極；銅锍放出口及爐渣排放口均設(shè)于沉降分離室。通過在熔煉爐爐底安裝透氣攪拌裝置，有效減少了泡沫渣的形成，防止噴爐事故的發(fā)生；達到了理想的傳熱、傳質(zhì)狀態(tài)，杜絕了Fe3O4在爐底的粘接，為熔煉爐采用熔劑加入量小、爐渣產(chǎn)出量少的高鐵硅比渣型創(chuàng)造了良好的條件，從而達到了降低燃料消耗、提高有價金屬回收率的目的。
【專利說明】一種環(huán)球熔煉爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及有色冶金設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種處理含有銅、硫、碳等各種伴 生元素的復(fù)雜難處理金精礦及低品位銅精礦的環(huán)球熔煉爐。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著黃金工業(yè)的快速發(fā)展，地球上相對單一且品位較高的黃金礦產(chǎn)資源經(jīng)過多年 的開采已十分稀缺，而含有銅、硫、碳等各種伴生元素的復(fù)雜金精礦原料卻很豐富。目前，黃 金冶煉企業(yè)通常采用生物氧化或沸騰焙燒一氰化浸金工藝來處理復(fù)雜金精礦，這兩種工藝 雖然比較成熟，但其規(guī)模小、對原料適應(yīng)性差、金屬回收率低，且伴生元素不能得到有效回 收。黃金工業(yè)迫切需要升級改造，以實現(xiàn)資源的有效利用和綜合回收。
[0003] 采用富氧側(cè)吹熔煉爐工藝處理含有銅、硫、碳等各種伴生元素的金精礦及低品位 銅精礦等各種復(fù)雜多金屬礦原料在在國內(nèi)外同行業(yè)已經(jīng)十分普遍。合理搭配復(fù)雜金精礦和 銅精礦，在富氧側(cè)吹熔煉爐中，利用銅是金、銀良好捕集劑這一特性，將金、銀及其他稀貴金 屬同時富集與銅锍中，使其與脈石礦物和其它賤金屬分離的造锍捕金技術(shù)是處理各種復(fù)雜 金精礦原料的先進冶金工藝。
[0004] 但由于富氧側(cè)吹熔煉爐的熔煉反應(yīng)是在渣層中進行的，鼓入的富氧空氣直接與渣 層接觸，使渣層中的FeO極易氧化成Fe 304。Fe304具有粘度大、熔點高的特點，如果過量就會 形成泡沫渣，并發(fā)生噴爐事故的風(fēng)險，特別是在處理低品位、復(fù)雜、難處理多金屬礦料時，原 料中含有的鐵等賤金屬雜質(zhì)元素必然增多，爐內(nèi)Fe 304的含量也會同時增加，生產(chǎn)過程中產(chǎn) 生泡沫渣的風(fēng)險必然會進一步增大。為了防止泡沫渣的形成，并杜絕噴爐事故的發(fā)生，熔煉 過程只能采用高硅渣型，其目的是通過增加 Si02的含量來降低FeO的活度以抑制Fe304的 生成；此種渣型熔劑加入量多、爐渣產(chǎn)出量大、消耗的燃料多，爐渣產(chǎn)出量的增加意味著從 爐渣中帶走的有價金屬損失量加大，回收率降低。
[0005] 此外，富氧側(cè)吹爐風(fēng)口以下有2m多深的熔池，底部的銅锍區(qū)域處于靜止?fàn)顟B(tài)（模 擬效果示意圖見圖3所示），維持底部銅锍區(qū)域的溫度全部依靠風(fēng)口以上熔煉區(qū)產(chǎn)生的過 熱熔體攜帶的顯熱，因此側(cè)吹爐必須保持較高的熔煉溫度來保持熔煉區(qū)熔體的過熱，這必 然會增加燃料的消耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對富氧雙側(cè)吹熔煉爐在處理低品位、復(fù)雜、難處理的含金、銀、銅等多金屬礦料 時容易形成泡沫渣，且只易采用熔劑加入量多、爐渣產(chǎn)出量大的高硅渣型等不足之處。本實 用新型提供的一種環(huán)球熔煉爐，通過在熔煉爐爐底安裝透氣攪拌裝置，有效減少了泡沫渣 的形成，防止噴爐事故的發(fā)生；達到了理想的傳熱、傳質(zhì)狀態(tài)，杜絕了 Fe304在爐底的粘接， 為熔煉爐采用熔劑加入量小、爐渣產(chǎn)出量少的高鐵硅比渣型創(chuàng)造了良好的條件，從而達到 了降低燃料消耗、提高有價金屬回收率的目的。
[0007] 為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：
[0008] -種環(huán)球熔煉爐，包括爐體、加料口、煙道、銅锍放出口及爐渣排放口，爐體內(nèi)隔墻 將爐體分為熔煉反應(yīng)室和沉降分離室，加料口及煙道均設(shè)于熔煉反應(yīng)室頂部，熔煉反應(yīng)室 側(cè)壁上設(shè)有進風(fēng)系統(tǒng)；熔煉反應(yīng)室底部設(shè)有透氣攪拌裝置；沉降分離室設(shè)有電極；銅锍放 出口及爐渣排放口均設(shè)于沉降分離室。
[0009] 作為本實用新型所述的環(huán)球熔煉爐的一種優(yōu)選方案，所述的進風(fēng)系統(tǒng)由第一進風(fēng) 系統(tǒng)和第二進風(fēng)系統(tǒng)組成，第一進風(fēng)系統(tǒng)包括設(shè)于熔煉反應(yīng)室兩側(cè)及端部爐壁上的多個進 風(fēng)口；所述的第二進風(fēng)系統(tǒng)包括設(shè)于熔煉反應(yīng)室爐壁兩側(cè)的多個進風(fēng)口，所述的第二進風(fēng) 系統(tǒng)的進風(fēng)口位置高于第一進風(fēng)系統(tǒng)進風(fēng)口位置，進一步地，所述的第一進風(fēng)系統(tǒng)通入的 為氧濃在60?85%的高富氧空氣，所述的第二進風(fēng)系統(tǒng)通入的為空氣，所述的第一進風(fēng) 系統(tǒng)及第二進風(fēng)系統(tǒng)均設(shè)有進風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)熔煉爐內(nèi)金屬的需要調(diào)節(jié)進風(fēng)系統(tǒng)進風(fēng) 量。
[0010] 作為本實用新型所述的環(huán)球熔煉爐的一種優(yōu)選方案，所述的透氣攪拌裝置為與氣 源連通的氣體噴入裝置，通過氣體噴入裝置向熔煉反應(yīng)室鼓入氣體，對熔煉反應(yīng)室底部的 銅锍熔體中，使熔煉反應(yīng)室底部的熔體處于攪拌狀態(tài)，所述的氣源為氣罐、氣體管道、制氣 站等常見氣源。
[0011] 作為本實用新型所述的環(huán)球熔煉爐的一種優(yōu)選方案，所述的噴入裝置由通氣管和 多孔磚組成，多孔磚貫穿熔煉反應(yīng)室底部爐壁，通氣管一端與氣源連通、另一端與多孔磚底 部連通，優(yōu)選的噴入裝置由多塊多孔磚組成。
[0012] 作為本實用新型所述的環(huán)球熔煉爐的一種優(yōu)選方案，所述的多孔磚與爐壁間設(shè)有 耐磨套。
[0013] 作為本實用新型所述的環(huán)球熔煉爐的一種優(yōu)選方案，所述的通氣管內(nèi)通入的為氮 氣。
[0014] 作為本實用新型所述的環(huán)球熔煉爐的一種優(yōu)選方案，所述的通氣管上設(shè)有通氣量 監(jiān)測及調(diào)節(jié)裝置。
[0015] 有益效果：
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型的有益效果是：
[0017] 通過在熔煉爐爐底安裝透氣攪拌裝置，從透氣磚出來的氮氣將爐子底部的銅锍吹 送到渣層熔煉區(qū)，銅锍中的FeS和渣層中的Fe 304反應(yīng)降低了渣層中Fe304的生成量，有效減 少了泡沫渣的形成有效減少了泡沫渣的形成，防止噴爐事故的發(fā)生；氮氣的攪動還使得爐 內(nèi)氣、液、固各相間能量交換迅速，達到了理想的傳熱、傳質(zhì)狀態(tài)，杜絕了 Fe304在爐底的粘 接，為熔煉爐采用熔劑加入量小、爐渣產(chǎn)出量少的高鐵硅比渣型創(chuàng)造了良好的條件，從而達 到了降低燃料消耗、提高有價金屬回收率的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本實用新型所述環(huán)球熔煉爐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖2是圖1所示透氣攪拌裝置部分結(jié)構(gòu)放大示意圖。
[0020] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中熔煉爐熔煉反應(yīng)室噴吹效果模擬示意圖。
[0021] 圖4是本實用新型所述的環(huán)球熔煉爐熔煉反應(yīng)室噴吹效果模擬示意圖。
[0022] 其中：1、熔煉反應(yīng)室2、沉降分離室3、銅锍排放口 4、煙道5、加料口 6、隔墻7、 第一進風(fēng)口 8、第二進風(fēng)口 9、透氣攪拌裝置10、加熱電極11、多孔磚12、通氣管13、耐 磨層

【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。
[0024] 實施例1
[0025] 如圖1所示，一種環(huán)球熔煉爐，包括爐體，隔墻6將爐體分為熔煉反應(yīng)室1和沉降 分離室2,熔煉反應(yīng)室1上部設(shè)有煙道4及加料口 5,煙道4設(shè)于靠近隔墻6 -端的熔煉反 應(yīng)室頂部，優(yōu)選的加料口 5有3個，均設(shè)于熔煉反應(yīng)室1頂部。本熔煉爐還包括第一進風(fēng)系 統(tǒng)和第二進風(fēng)系統(tǒng)，第一進風(fēng)系統(tǒng)包括第一控制裝置及第一進風(fēng)口 7,第二進風(fēng)系統(tǒng)包括第 二控制裝置及第二進風(fēng)口 8,第一進風(fēng)口 7分布在熔煉反應(yīng)室兩側(cè)及端部的爐壁上，在離底 部相同高度處呈一排排列，第二進風(fēng)口 8分布在熔煉反應(yīng)室兩側(cè)高于第一進風(fēng)口位置的爐 壁上。熔煉反應(yīng)室底部設(shè)有透氣攪拌裝置9。具體地透氣攪拌裝置9包括12塊多孔磚11， 如圖2所示，多孔磚11固定在熔煉反應(yīng)室底部爐壁上，多孔磚與爐壁間設(shè)有耐磨層13,多孔 磚11通過通氣管12與氣源連通。氣源內(nèi)為壓縮氮氣，在通氣管上設(shè)有通氣量監(jiān)測及調(diào)節(jié) 裝置，從每塊透氣磚鼓入流量為30?500升/分鐘的氮氣，鼓入的氮氣本透氣磚分散成許 多小細(xì)流從熔煉反應(yīng)室1底部吹入爐內(nèi)，使熔煉反應(yīng)室底部的熔體處于攪動狀態(tài)，模擬效 果如圖4所示。
[0026] 沉降分離室2末端設(shè)有銅锍放出口 3,沉降分離室中部設(shè)有加熱電極10,爐渣排放 口設(shè)有沉降分離室2側(cè)面爐壁上。
[0027] 工作時，首先將配比好的混合多金屬礦料從加料口 5加入到熔煉反應(yīng)室1，調(diào)節(jié)第 一控制裝置及第二控制裝置的通氣量，經(jīng)第一進風(fēng)口鼓入富氧濃度為65 %的空氣，鼓風(fēng)壓 力0. 15Mpa，經(jīng)第二進風(fēng)口鼓入空氣，爐頂負(fù)壓-100?-150Pa，煙氣溫度1300°C左右，爐渣 溫度為1280±50°C，生產(chǎn)的銅锍溫度1180±20°C。設(shè)置通氣管的氮氣通入量，控制每塊透 氣磚鼓入流量為30?500升/分鐘的氮氣。
[0028] 混合爐料被富氧空氣氧化造渣，生成的銅锍和爐渣在相對靜止的沉降分離室進行 沉降分離，比重大的銅锍沉降到爐子底部從銅锍放出口 3流出送吹煉系統(tǒng)；比重輕的爐渣 從爐渣排放口排出用渣包送爐渣浮選系統(tǒng)；熔煉過程產(chǎn)生的含S02高溫?zé)煔?，?jīng)煙道4送余 熱鍋爐回收熱量、電收塵器凈化除塵后送硫酸工序制酸，從熔煉爐放出的爐渣用渣包裝運 送到渣浮選車間緩冷，再經(jīng)磨碎及浮選工序。
[0029] 雖然說明書中對本實用新型的實施方式進行了說明，但這些實施方式只是作為提 示，不應(yīng)限定本實用新型的保護范圍。在不脫離本實用新型宗旨的范圍內(nèi)進行各種省略、置 換和變更均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)球熔煉爐，包括爐體、加料口、煙道、銅锍放出口及爐渣排放口，其特征在于： 爐體內(nèi)隔墻將爐體分為熔煉反應(yīng)室和沉降分離室，加料口及煙道均設(shè)于熔煉反應(yīng)室頂部， 熔煉反應(yīng)室側(cè)壁上設(shè)有進風(fēng)系統(tǒng)；熔煉反應(yīng)室底部設(shè)有透氣攪拌裝置；沉降分離室設(shè)有加 熱電極；銅锍放出口及爐渣排放口均設(shè)于沉降分離室。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)球熔煉爐，其特征在于：所述的進風(fēng)系統(tǒng)由第一進風(fēng)系統(tǒng) 和第二進風(fēng)系統(tǒng)組成，第一進風(fēng)系統(tǒng)包括第一控制裝置及設(shè)于熔煉反應(yīng)室兩側(cè)及端部爐壁 上的多個第一進風(fēng)口；所述的第二進風(fēng)系統(tǒng)包括第二控制裝置及設(shè)于熔煉反應(yīng)室爐壁兩側(cè) 的多個第二進風(fēng)口，所述的第二進風(fēng)系統(tǒng)的進風(fēng)口位置高于第一進風(fēng)系統(tǒng)進風(fēng)口位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)球熔煉爐，其特征在于：所述的第一進風(fēng)系統(tǒng)通入的為氧 濃在60?85 %的高富氧空氣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)球熔煉爐，其特征在于：所述的第二進風(fēng)系統(tǒng)通入的為空 氣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的環(huán)球熔煉爐，其特征在于：所述的透氣攪拌裝置 為與氣源連通的氣體噴入裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)球熔煉爐，其特征在于：所述的氣體噴入裝置由通氣管和 多孔磚組成，多孔磚貫穿熔煉反應(yīng)室底部爐壁，通氣管一端與氣源連通、另一端與多孔磚底 部連通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)球熔煉爐，其特征在于：所述的多孔磚與爐壁間設(shè)有耐磨 套。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6任一項所述的環(huán)球熔煉爐，其特征在于：所述的通氣管內(nèi)通入的為 氮氣。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6-8任意一項所述的環(huán)球熔煉爐，其特征在于：所述的通氣管上設(shè)有 通氣量監(jiān)測及調(diào)節(jié)裝置。
【文檔編號】C22B15/00GK203999762SQ201420449326
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】楊文 , 冶煉爐 申請人:江蘇環(huán)球銅業(yè)有限公司