熔炼炉以及采用该熔炼炉制备铜锍的方法技术

本发明专利技术公开了熔炼炉以及采用该熔炼炉制备铜锍的方法，熔炼炉包括：熔炼炉炉底、熔炼烟道和吹炼烟道，熔炼炉炉底上设有物料入口、第一风口、第二风口、第三风口、熔剂入口、熔炼渣出口、吹炼渣出口和熔体出口，熔炼炉炉底内沿水平方向形成渣池区、熔炼区、吹炼区和澄清区，熔炼区自上而下形成熔炼反应区和熔炼熔池区，吹炼区自上而下形成吹炼反应区和吹炼熔池区，熔炼熔池区与渣池区相连通，熔炼熔池区与吹炼熔池区相连通，吹炼熔池区与澄清区相连通，熔炼烟道与熔炼区的顶端相连通、吹炼烟道与吹炼区的顶端相连通。该熔炼炉结构紧凑，占地面积小，并且该熔炼炉尤其适于连续处理铜精矿，所得到的铜锍具有较高的品位，而且炉渣中铜含量较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
，具体而言，本专利技术涉及一种熔炼炉以及采用该熔炼炉制备铜锍的方法。
技术介绍
目前处理铜精矿得到75％以上的高品位铜锍一般采用闪速熔炼或底吹熔炼的方法或熔炼和吹炼分开的方法(即分别采用熔炼炉和吹炼炉)，然而闪速熔炼或底吹熔炼方法中：闪速熔炼投资高，适合大规模生产，产出到75％以上的高品位铜锍的同时熔炼渣含铜一般要到3％左右；而底吹熔炼虽然投资略低，但同样存在渣含铜高的问题，一般要到3～5％。该方法虽然可以在一台冶金炉内得到高品位铜锍，但由于炉渣含铜高，降低了金属直收率，增加了生产成本。而在熔炼和吹炼分开的方法中，首先在熔炼炉中产出较低品位的冰铜，然后在吹炼炉中继续吹炼产出高品位铜锍。该方法渣含铜较低，但由于需要两种冶金炉，从设备投资和土建投资而言均有增加；且熔炼到吹炼过程中存在熔体的转运问题，增加了烟气逸散的可能性，尤其是采用转炉吹炼时，熔体转运过程中逸散的烟气对环境造成极大影响。因此，现有的处理铜精矿得到高品位铜锍的设备有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种熔炼炉以及采用该熔炼炉制备铜锍的方法，该熔炼炉结构紧凑，占地面积小，从而可以显著降低投资成本，并且该熔炼炉尤其适于连续处理铜精矿，所得到的铜锍具有较高的品位，而且炉渣中铜含量较低。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种熔炼炉。根据本专利技术的实施例，所述熔炼炉包括：熔炼炉炉底，所述熔炼炉炉底内限定出反应空间，所述反应空间沿水平方向依次形成渣池区、熔炼区、吹炼区和澄清区，所述熔炼区自上而下依次形成熔炼反应区和熔炼熔池区，所述吹炼区自上而下依次形成吹炼反应区和吹炼熔池区，所述熔炼区与所述渣池区通过第一隔墙间隔开，并且所述熔炼熔池区与所述渣池区相连通，所述熔炼区和所述吹炼区
通过第二隔墙间隔开，并且所述熔炼熔池区与所述吹炼熔池区相连通，所述吹炼区与所述澄清区通过第三隔墙间隔开，并且所述吹炼熔池区与所述澄清区相连通，其中，所述第一隔墙到所述熔炼炉炉底的底部的距离大于所述第二隔墙到所述熔炼炉炉底的底部的距离；熔炼烟道，所述熔炼烟道与所述熔炼区的顶端相连通；吹炼烟道，所述吹炼烟道与所述吹炼区的顶端相连通；物料入口，所述物料入口设在所述熔炼区的顶端；第一风口，所述第一风口设在所述熔炼反应区的侧壁上；第二风口，所述第二风口设在所述熔炼反应区的侧壁上，并且在竖直方向上，所述第二风口位于所述第一风口的上方；第三风口，所述第三风口设在所述吹炼反应区的侧壁上；熔剂入口，所述熔剂入口设在所述吹炼区的顶端；熔炼渣出口，所述熔炼渣出口设在所述渣池区的侧壁上；吹炼渣出口，所述吹炼渣出口设在所述澄清区的侧壁上；以及熔体出口，所述熔体出口设在所述澄清区的侧壁上。由此，根据本专利技术实施例的熔炼炉结构紧凑，占地面积小，从而可以显著降低投资成本，并且该熔炼炉尤其适于连续处理铜精矿，所得到的铜锍具有较高的品位，而且炉渣中铜含量较低。另外，根据本专利技术上述实施例的熔炼炉还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述熔炼炉包括多个物料入口，所述多个物料入口沿水平方向间隔设在所述熔炼区的顶端。由此，可以显著提高设备处理能力。在本专利技术的一些实施例中，所述熔炼炉包括多个第一风口，所述多个第一风口沿水平方向间隔设在所述熔炼反应区的侧壁上。由此，可以显著提高熔炼效率。在本专利技术的一些实施例中，所述熔炼炉包括多个第二风口，所述多个第二风口沿水平方向间隔设在所述熔炼反应区的侧壁上。由此，可以燃尽精矿分解后未反应的单质硫和燃料中未反应的碳。在本专利技术的一些实施例中，所述熔炼炉包括多个第三风口，所述多个第三风口沿水平方向间隔设在所述吹炼反应区的侧壁上。由此，可以显著提高吹炼效率。在本专利技术的一些实施例中，所述熔炼炉进一步包括：燃料烧嘴，所述燃料烧嘴设在所述渣池区的侧壁上。由此，可以保证设备安全稳定运行。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种利用上述熔炼炉制备铜锍的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将含有铜精矿、熔剂和固体燃料的混合物料经所述物料入口供给至所述熔炼区，
并且经所述第一风口向所述熔炼反应区供给第一空气，经所述第二风口向所述熔炼反应区中供给第二空气，以便使得所述混合物料在所述熔炼反应区发生反应，得到熔炼烟气以及含有熔炼渣和粗铜锍熔体的混合产物，并将所述熔炼烟气经所述熔炼烟道排出；(2)将所述含有熔炼渣和粗铜锍熔体的混合产物在所述熔炼熔池区进行自然沉降；(3)将步骤(2)分离得到的熔炼渣供给至所述渣池区；(4)将步骤(2)分离得到的粗铜锍熔体供给至所述吹炼区，同时通过所述第三空气向所述吹炼反应区供给第三空气，通过熔剂入口向所述吹炼区供给熔剂，以便使得所述粗铜锍熔体发生反应，得到吹炼烟气以及含有铜锍熔体和吹炼渣的混合产物，并将所述吹炼烟气经所述吹炼烟道排出；以及(5)将所述含有铜锍熔体和吹炼渣的混合产物在吹炼熔池区进行自然沉降；(6)将步骤(5)得到的自然沉降后的混合产物供给至所述澄清区进行澄清处理，以便分别得到铜锍熔体和吹炼渣，并将所述铜锍熔体经所述熔体出口排出，将所述吹炼渣经所述吹炼渣出口排出。由此，根据本专利技术实施例的制备铜锍的方法可以制备得到高品位的铜锍，并且所得到的炉渣中铜含量较低。另外，根据本专利技术上述实施例的制备铜锍的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述制备铜锍的方法进一步包括：通过所述燃料烧嘴向所述渣池区供给燃料，以便保持所述渣池区的温度。由此，可以保证设备安全稳定运行。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述第一空气中氧气浓度不低于70体积％。由此，可以显著提高熔炼效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述第三空气中氧气浓度为25～35体积％。由此，可以显著提高吹炼效率。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的熔炼炉的结构示意图；图2是根据本专利技术再一个实施例的熔炼炉的结构示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的制备铜锍的方法流程示意图；图4是根据本专利技术再一个实施例的制备铜锍的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔炼炉，其特征在于，包括：熔炼炉炉底，所述熔炼炉炉底内限定出反应空间，所述反应空间沿水平方向依次形成渣池区、熔炼区、吹炼区和澄清区，所述熔炼区自上而下依次形成熔炼反应区和熔炼熔池区，所述吹炼区自上而下依次形成吹炼反应区和吹炼熔池区，所述熔炼区与所述渣池区通过第一隔墙间隔开，并且所述熔炼熔池区与所述渣池区相连通，所述熔炼区和所述吹炼区通过第二隔墙间隔开，并且所述熔炼熔池区与所述吹炼熔池区相连通，所述吹炼区与所述澄清区通过第三隔墙间隔开，并且所述吹炼熔池区与所述澄清区相连通，其中，所述第一隔墙到所述熔炼炉炉底的底部的距离大于所述第二隔墙到所述熔炼炉炉底的底部的距离；熔炼烟道，所述熔炼烟道与所述熔炼区的顶端相连通；吹炼烟道，所述吹炼烟道与所述吹炼区的顶端相连通；物料入口，所述物料入口设在所述熔炼区的顶端；第一风口，所述第一风口设在所述熔炼反应区的侧壁上；第二风口，所述第二风口设在所述熔炼反应区的侧壁上，并且在竖直方向上，所述第二风口位于所述第一风口的上方；第三风口，所述第三风口设在所述吹炼反应区的侧壁上；熔剂入口，所述熔剂入口设在所述吹炼区的顶端；熔炼渣出口，所述熔炼渣出口设在所述渣池区的侧壁上；吹炼渣出口，所述吹炼渣出口设在所述澄清区的侧壁上；以及熔体出口，所述熔体出口设在所述澄清区的侧壁上。...

【技术特征摘要】
1.一种熔炼炉，其特征在于，包括：熔炼炉炉底，所述熔炼炉炉底内限定出反应空间，所述反应空间沿水平方向依次形成渣池区、熔炼区、吹炼区和澄清区，所述熔炼区自上而下依次形成熔炼反应区和熔炼熔池区，所述吹炼区自上而下依次形成吹炼反应区和吹炼熔池区，所述熔炼区与所述渣池区通过第一隔墙间隔开，并且所述熔炼熔池区与所述渣池区相连通，所述熔炼区和所述吹炼区通过第二隔墙间隔开，并且所述熔炼熔池区与所述吹炼熔池区相连通，所述吹炼区与所述澄清区通过第三隔墙间隔开，并且所述吹炼熔池区与所述澄清区相连通，其中，所述第一隔墙到所述熔炼炉炉底的底部的距离大于所述第二隔墙到所述熔炼炉炉底的底部的距离；熔炼烟道，所述熔炼烟道与所述熔炼区的顶端相连通；吹炼烟道，所述吹炼烟道与所述吹炼区的顶端相连通；物料入口，所述物料入口设在所述熔炼区的顶端；第一风口，所述第一风口设在所述熔炼反应区的侧壁上；第二风口，所述第二风口设在所述熔炼反应区的侧壁上，并且在竖直方向上，所述第二风口位于所述第一风口的上方；第三风口，所述第三风口设在所述吹炼反应区的侧壁上；熔剂入口，所述熔剂入口设在所述吹炼区的顶端；熔炼渣出口，所述熔炼渣出口设在所述渣池区的侧壁上；吹炼渣出口，所述吹炼渣出口设在所述澄清区的侧壁上；以及熔体出口，所述熔体出口设在所述澄清区的侧壁上。2.根据权利要求1所述的熔炼炉，其特征在于，包括多个物料入口，所述多个物料入口沿水平方向间隔设在所述熔炼区的顶端。3.根据权利要求1或2所述的熔炼炉，其特征在于，包括多个第一风口，所述多个第一风口沿水平方向间隔设在所述熔炼反应区的侧壁上。4.根据权利要求3所述的熔炼炉，其特征在于，包括多个第二风口，所述多个第二风口沿水平方向间隔设在所述熔炼反应区的侧壁上。5.根据权利要求1所述的熔炼炉，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁剑平，彭天照，陈森，黄文华，唐斌，徐冬，
申请(专利权)人：中国瑞林工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36