用于铜冶炼过程铅锌定向分配调控方法的熔炼炉技术

本实用新型专利技术公开了一种用于铜冶炼过程铅锌定向分配调控方法的熔炼炉，所述熔炼炉包括炉体，所述炉体内腔中固设有挡板系统，所述挡板系统包括第一耐高温挡板与第二耐高温挡板，所述第一耐高温挡板的上端与所述炉体内腔顶部之间设有烟气通道，所述第二耐高温挡板的下端与熔池液面之间设有烟气通道，所述挡板系统设于所述加料口与烟道口之间。本实用新型专利技术通过改进炼铜装置，使铅、锌在熔炼过程中优先被氧化为PbO、ZnO入渣，实现向熔炼渣中定向富集。

【技术实现步骤摘要】
用于铜冶炼过程铅锌定向分配调控方法的熔炼炉
本技术属于火法冶金领域，尤其涉及一种熔炼炉。
技术介绍
随着优质矿产资源日渐枯竭，低品位多金属伴生原生资源、电子废弃物等复杂二次资源正在成为主要处理原料。低品位多金属伴生原生资源中铅、锌主要以硫酸盐、氧化物及硫化物形式存在，电子废弃物等复杂二次资源中铅主要来自含铅焊锡。低品位多金属伴生原生资源和电子废弃物通常会与其他铜精矿经过搭配一起成为冶炼原料，通常称经过搭配后的原料为混合铜精矿。混合铜精矿熔炼过程中，铅、锌会因自身理化性质不同，分别以不同的形式进入铜锍、熔炼渣、烟气三相中。铅主要以Pb、PbS的形式进入铜锍中，以PbO的形式进入熔炼渣，以PbS的形式挥发进入烟气；锌主要以ZnS的形式进入铜锍中，以ZnO的形式进入熔炼渣，以Zn、ZnS的形式挥发进入烟气。进入铜锍中的铅、锌，会降低铜锍品质，增加后续铜锍吹炼、火法精炼及电解精炼的压力；进入烟气中的铅、锌，会导致烟道口结焦严重，影响正常生产，且铅、锌重金属随烟气在车间逸散，严重危害生产环境和工人健康。混合铜精矿熔炼过程中对铅锌的定向调控以减小铅锌进入铜锍和烟气中的相关报道在现有技术中鲜有报道，是一个值得深入研究的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种用于铜冶炼过程铅锌定向分配调控方法的熔炼炉，该熔炼炉可以实现铅、锌元素在熔炼渣中的定向富集，提高铜锍产品品质，降低烟气中铅、锌元素的含量，提高产品品质、减少烟道口结焦、降低对环境和工人危害。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种用于铜冶炼过程铅锌定向分配调控方法的熔炼炉，所述熔炼炉包括炉体，所述炉体上设有加料口、放渣口、放铜锍口、烟道口和多根第一氧枪，所述加料口设于所述炉体上部，所述第一氧枪设于所述炉体下部，所述第一氧枪设于所述加料口下方，所述炉体内腔中固设有挡板系统，所述挡板系统包括第一耐高温挡板与第二耐高温挡板，所述第一耐高温挡板的上端与所述炉体内腔顶部之间设有烟气通道，所述第二耐高温挡板的下端与熔池液面之间设有烟气通道，所述挡板系统设于所述加料口与烟道口之间。上述熔炼炉中，优选的，所述炉体在靠近所述加料口一端设有用于向炉体内补充氧气的第二氧枪。第二氧枪可以进一步提供强氧势区内的氧势。上述熔炼炉中，优选的，所述第一耐高温挡板设于所述加料口与第二耐高温挡板之间，所述第二耐高温挡板设于所述烟道口与第一耐高温挡板之间。上述设置方式有利于提高第一耐高温挡板与第二耐高温挡板之间的氧势。上述熔炼炉中，优选的，所述第一氧枪与所述加料口位于所述第二耐高温挡板的同一侧，且第一耐高温挡板与第二耐高温挡板之间设有至少一根第一氧枪。第一氧枪与所述加料口位于所述第二耐高温挡板的同一侧可以保证形成的强氧势区更加明显，效果更加显著。第一耐高温挡板与第二耐高温挡板之间设有的第一氧枪主要作用在于尽可能的增加第一耐高温挡板与第二耐高温挡板之间的氧势。上述熔炼炉中，优选的，所述第一耐高温挡板的下端伸入熔池液面下，所述第二耐高温挡板的上端密封设于所述炉体内腔上部。为了保证烟气的流动，上述烟气通道不小于熔池液面上部空间的1/4。上述设置方式可以保证烟气通道在炉体内腔上部呈现S形流动方式，烟气在强氧势区内的停留时间更长。上述熔炼炉中，优选的，所述炉体的壁包括壳体和耐火材料层，所述壳体设于所述耐火材料层外表面，所述第一耐高温挡板与第二耐高温挡板镶设于所述耐火材料层中。上述熔炼炉中，为了进一步延伸烟气在强氧势区的停留时间，可以在上述第一耐高温挡板与第二耐高温挡板的基础上增设更多的耐高温挡板，也可以各耐高温挡板之间增设第二氧枪，具体操作方式可以根据炉体内腔形状、熔炼需求等进一步优化选择。上述挡板系统的存在可在加料口一侧形成强氧势区和增加熔炼过程中生成的烟气在强氧势区停留时间。通过在铜熔炼炉炉体上部设置挡板系统，将熔炼炉上部炉膛隔开，靠近氧枪的一侧由于持续鼓入富氧空气，氧气穿过熔池后受挡板系统阻隔，在该区域形成强氧势高温区；精矿中铅、锌元素在该区域内被优先氧化为PbO、ZnO入渣，部分以PbS、Zn、ZnS进入烟气；烟气受挡板系统阻隔，在该区域内停留时间增加，有利于PbS、Zn、ZnS被进一步氧化为PbO、ZnO入渣，因此实现了铅、锌元素向渣中定向分配。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术通过改进炼铜装置(熔炼炉的改进)，使炉内形成一个强氧势区域，提高炼铜过程中熔炼温度和氧势，使铅、锌在熔炼过程中优先被氧化为PbO、ZnO入渣，实现向熔炼渣中定向富集(使熔炼渣中铅、锌分配比例提高，铜锍中分配比例降低)，随熔炼渣从生产系统中开路，减少进入铜锍中的铅、锌和进入烟气中的铅、锌，不仅降低铅、锌对生产和环境的影响，而且为后续铅、锌清洁高效提取奠定基础，提高了资源综合回收率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术中熔炼炉的结构示意图。图2为图1中A-A面的断面图。图3为图1中B-B面的断面图。图例说明：1、加料口；2、壳体；31、第一耐高温挡板；32、第二耐高温挡板；4、耐火材料层；5、烟道口；6、炉体；7、放铜锍口；81、第一氧枪；82、第二氧枪；9、放渣口。具体实施方式为了便于理解本技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本技术作更全面、细致地描述，但本技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本技术的保护范围。除非另有特别说明，本技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。以下实施例中所提及的设置挡板系统的铜熔炼炉具体结构如下：如图1-3所示，熔炼炉包括炉体6，炉体6上设有加料口1、放渣口9、放铜锍口7、烟道口5和多根第一氧枪81，加料口1设于炉体6上部，第一氧枪81设于炉体6下部，第一氧枪81设于加料口1下方，炉体6内腔中固设有挡板系统，挡板系统包括第一耐高温挡板31与第二耐高温挡板32，第一耐高温挡板31的上端与炉体6内腔顶部之间设有烟气通道，第二耐高温挡板32的下端与熔池液面之间设有烟气通道，挡板系统设于加料口1与烟道口5之间。进一步的，炉体6在靠近加料口1一端设有用于向炉体6内补充氧气的第二氧枪82。进一步的，第一耐高温挡板31设于加料口1与第二耐高温挡板32之间，第二耐高温挡板32设于烟道口5与第一耐高温挡板31之间。进一步的，第一氧枪81与加料口1位于第二耐高温挡板32的同一侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铜冶炼过程铅锌定向分配调控方法的熔炼炉，其特征在于，所述熔炼炉包括炉体（6），所述炉体（6）上设有加料口（1）、放渣口（9）、放铜锍口（7）、烟道口（5）和多根第一氧枪（81），所述加料口（1）设于所述炉体（6）的上部，所述第一氧枪（81）设于所述炉体（6）的下部，所述第一氧枪（81）设于所述加料口（1）的下方，所述炉体（6）的内腔中固设有挡板系统，所述挡板系统包括第一耐高温挡板（31）与第二耐高温挡板（32），所述第一耐高温挡板（31）的上端与所述炉体（6）的内腔顶部之间设有烟气通道，所述第二耐高温挡板（32）的下端与熔池液面之间设有烟气通道，所述挡板系统设于所述加料口（1）与烟道口（5）之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于铜冶炼过程铅锌定向分配调控方法的熔炼炉，其特征在于，所述熔炼炉包括炉体（6），所述炉体（6）上设有加料口（1）、放渣口（9）、放铜锍口（7）、烟道口（5）和多根第一氧枪（81），所述加料口（1）设于所述炉体（6）的上部，所述第一氧枪（81）设于所述炉体（6）的下部，所述第一氧枪（81）设于所述加料口（1）的下方，所述炉体（6）的内腔中固设有挡板系统，所述挡板系统包括第一耐高温挡板（31）与第二耐高温挡板（32），所述第一耐高温挡板（31）的上端与所述炉体（6）的内腔顶部之间设有烟气通道，所述第二耐高温挡板（32）的下端与熔池液面之间设有烟气通道，所述挡板系统设于所述加料口（1）与烟道口（5）之间。


2.根据权利要求1所述的熔炼炉，其特征在于，所述炉体（6）在靠近所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭学益，闫书阳，王亲猛，王松松，田庆华，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43