用于处理过程气体的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于在悬浮熔炼炉（1）中处理包含固体的过程气体（7）的方法，包括：将过程气体从悬浮熔炼炉的反应炉身（2）引导到下炉（3），以及通过上升炉身（4）引导到废热锅炉（6）以便冷却过程气体；从而，通过设置在下炉的顶壁（12）上的一个或多个喷气管（8），将氧化气体（9）供给进入在下炉（3）中流动的过程气体（7）中；从而在过程期间调整氧化气体的量，以使被引导到废热锅炉（6）的过程气体的固体物质中所包含的硫化物的量最小。本发明专利技术还涉及实施该方法的设备。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于在悬浮熔炼炉（1）中处理包含固体的过程气体（7）的方法，包括：将过程气体从悬浮熔炼炉的反应炉身（2）引导到下炉（3），以及通过上升炉身（4）引导到废热锅炉（6）以便冷却过程气体；从而，通过设置在下炉的顶壁（12）上的一个或多个喷气管（8），将氧化气体（9）供给进入在下炉（3）中流动的过程气体（7）中；从而在过程期间调整氧化气体的量，以使被引导到废热锅炉（6）的过程气体的固体物质中所包含的硫化物的量最小。本专利技术还涉及实施该方法的设备。【专利说明】用于处理过程气体的方法和设备本申请是名称为“用于处理过程气体的方法和设备”、国际申请日为2007年4月2日、国际申请号为PCT/FI2007/000081、国家申请号为200780011120.X的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于处理在悬浮熔炼炉中的包含固体的过程气体的方法和设备。
技术介绍
为了从含硫化物原料中回收金属，例如铜、镍或铅，例如从包含铜、镍或铅的矿石或精矿中回收这些金属，通常使用悬浮熔炼方法，其中，细粒的含硫化物原料中所包含的热量被利用。除了含硫化物原料之外，含氧气体例如空气、富氧空气或氧气被供给进入悬浮熔炼炉的反应空间。此外，例如，从悬浮熔炼炉的烟道气中回收的并且再循环的细粉尘，以及作为用于形成冶金熔渣的物质的助熔剂，被供给进入反应空间。在悬浮熔炼炉的反应空间中，固体和气体的进料物质彼此反应，以至于被开采的金属中包含的至少两种熔融相，即熔渣相和矿石相，形成在悬浮熔炼炉的下部中，即下炉中。形成在悬浮熔炼炉的下炉中的熔融相定期地从悬浮熔炼炉被去除。相反，形成在悬浮熔炼炉的反应空间中的包含二氧化硫的过程气体通过下炉被弓I导到悬浮熔炼炉的上升炉身，以及进一步从上升炉身弓I导到连接于悬浮熔炼炉的废热锅炉，悬浮熔炼炉的烟道气在废热锅炉被冷却。在废热锅炉中，细粉尘与二氧化硫和氧气反应，从而固体物质被硫酸盐化。硫酸盐化优选在气体到达对流空间之前发生在废热锅炉的排放部分中的悬浮空间中，其中，所述反应可能在锅炉管的表面上形成固体物质的结块，该结块很难被去除。通过被供给进入废热锅炉的含氧气体，硫酸盐化被增强。在生产铜金属的悬浮熔炼过程中，例如闪速熔炼过程，通过氧化反应，即精矿的部分燃烧，矿石中的铜含量被控制。在熔炼炉生产铜金属的时候，需要硫的存在，通过缺少氧气来调整该过程，以便部分精矿保持硫化物的状态。这意味着氧化反应消耗了从富集燃烧器供给的富氧空气中的全部氧气，由此，部分硫和铁在细粉尘中以硫化物的状态保持未燃烧。粉尘中的部分硫化物在泄漏的空气的作用下能够在下炉中燃烧，但是当冷空气慢慢与热的过程气体混合时，硫化物的主要部分与气体流一起进入废热锅炉。因此，与过程气体一起行进的粉尘是部分硫化的。在闪速熔炼炉的下炉中的粉尘的硫含量已知是从10%至20%。当到达废热锅炉时，在细粉尘中包含的硫化物在废热锅炉中继续燃烧，引起问题发生。在废热锅炉中，硫化物与硫酸盐化空气开始燃烧，从而释放热量并且结块形成在锅炉管的表面上。随着硫酸盐化空气的部分氧气在燃烧硫化物时被消耗，粉尘的硫酸盐化也减慢。主要发生如下列情况的由粉尘结块产生的问题:在废热锅炉的对流部分中的对流冷却组件被堵塞，在废热锅炉和连接于其上的静电除尘器之间的管道被堵塞，以及在静电除尘器的发射极上形成结块。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供改进的方法，以便在过程气体进入废热锅炉之前，处理在悬浮熔炼炉的下炉中流动的过程气体。具体地，本专利技术的目的在于将氧化气体供给进入在下炉中流动的过程气体中，以使在被弓I入废热锅炉的过程气体的固体物质中所包含的硫化物的量最小。本专利技术的基本特征通过附加的权利要求被公开。根据本专利技术，将在悬浮熔炼炉中的包含固体的过程气体从悬浮熔炼炉的反应炉身引入下炉，并且进一步通过上升炉身引导到废热锅炉以便冷却过程气体；从而，通过设置在下炉的顶壁上的一个或多个喷气管，将氧化气体供给进入在下炉中流动的过程气体中；从而在过程期间调整氧化气体的量，以使被引导到废热锅炉的过程气体的固体物质中所包含的硫化物的量最小。因此，在废热锅炉中的硫酸盐化反应能够被加强并且减少结块的产生。通过将与过程条件相称的一定量的氧化气体供给进入在下炉中流动的过程气体中，在过程气体进入废热锅炉之前，获得过程气体的优选的成分。将氧化气体供给进入下炉对于悬浮熔炼炉节约能量而言也是有利的，这是因为在硫化物燃烧时产生的反应热量在炉中被释放而不是在废热锅炉中释放。因此，减少了在下炉中对额外燃料的需要。【专利附图】【附图说明】下面，参考附图详细描述本专利技术，其中:图1示出本专利技术的优选实施例的部分剖面示意侧视图。图2示出沿图1的A向的截面图。【具体实施方式】根据图1和2，在悬浮熔炼炉I的反应空间2中熔炼形成的包含二氧化硫的气体经过下炉3排到悬浮熔炼炉的上升炉身4。上升炉身4通过开口 5连接于废热锅炉6，包含二氧化硫的烟道气在废热锅炉6被冷却。在悬浮熔炼炉的反应空间2中，固体和气体的进料物质彼此反应，以至于被开采的金属中包含的至少两种熔融相，即熔渣相和矿石相，形成在悬浮熔炼炉的下部中，即下炉3中。根据本专利技术，通过设置在下炉的顶壁12上的喷气管8，氧化气体9以射流的形式被供给进入在下炉中流动的过程气体7中，以至于在进入废热锅炉之前过程气体中的金属硫化物氧化并且在废热锅炉中并不继续燃烧。下炉的顶壁指的是在反应炉身和上升炉身之间的平面。喷气管8由耐用材料制成，例如耐酸金属管。在过程期间调整氧化气体9的供给率，以便被引导入废热锅炉6的过程气体的固体物质中所包含的硫化物的量或含量最小化。被供给的例如纯氧气的氧化气体的量和供给速度通过过程控制按预期被调整。用于注入氧化气体9的喷气管8设置在下炉的顶壁12上，以便喷气管8穿过顶壁的耐火炉衬10延伸达到下炉的气体空间中的预期高度。喷气管8的上部例如被炉的维修平面11支撑，从该维修平面11可以接近并调整喷气管。优选地，喷气管的注入点13 (BP,通过该点氧化气体被供给)距离下炉的熔液表面的上边缘14超过1000毫米。在熔液表面14和注入点13之间的距离B优选超过1000mm。根据实例，氧化气体9包括从六个喷气管8供给的氧气，这六个喷气管8设置在下炉的顶壁12上的靠近上升炉身4的位置。氧化气体9通过成给定角度C的喷气管被供给，例如与在下炉中的过程气体流7的方向成45度角。在下炉3中的过程气体沿与上升炉身4垂直的水平方向流动。因此，氧化气体9的流动方向以有利的角度与在下炉中流动的过程气体相遇，并且保证在过程气体流中包含的全部固体物质，即细粉尘，在被供给的氧化气体9的作用下被氧化。氧化气体的量也与在下炉中流动的全部气体量中包含的粉尘量、硫含量以及炉的尺寸相称。供给进入下炉3的气体的量是在悬浮熔炼炉的下炉中流动的过程气体的全部量的0.2%至5%，优选是0.8%至2%。喷气管8以预期的间隔设置在下炉的顶壁12上；但是要使通过这些喷气管被供给的氧化气体在下炉中均匀分布。喷气管的位置也能够相对于彼此变化，这取决于顶壁的斜度和过程。自然地，在设置喷气管时应该考虑下炉3的顶壁12的形状。通过改变喷气管的内直径，被供给的氧化气体的速度能够受到影响。被供给的氧化气体的优选速度通过优选为30至90mm的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在悬浮熔炼炉（1）中处理包含固体的过程气体（7）的方法，包括：将过程气体从悬浮熔炼炉的反应炉身（2）引导到下炉（3），以及进一步通过上升炉身（4）引导到废热锅炉（6）以便冷却过程气体；其特征在于：通过设置在下炉（3）的顶壁（12）上的一个或多个可调整的喷气管（8），将调整量的氧化气体（9）供给进入在下炉（3）中流动的过程气体（7）中，从而在过程期间调整氧化气体（9）的量，以使在被引导到废热锅炉（6）的过程气体的固体物质中所包含的硫化物的量最小；将被供给的氧化气体（9）的射流以30至60度角从下炉的顶壁（12）引导到过程气体流（7）；通过至少三个喷气管（8）来供给氧化气体（9）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·萨里南，
申请(专利权)人：奥图泰有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI