连续炼铜工艺和连续炼铜系统技术方案

本发明专利技术公开了连续炼铜工艺和连续炼铜系统。所述连续炼铜工艺包括以下步骤：对含铜原料进行侧吹熔炼以便得到铜锍层和熔炼渣层，向熔炼渣层提供第一富氧气体，铜锍层的厚度为800毫米‑1400毫米，熔炼渣层的厚度为1300毫米‑1800毫米，排放铜锍和熔炼渣；对铜锍进行顶吹吹炼以便得到粗铜层和吹炼渣层，利用吹炼喷枪向吹炼渣层提供第二富氧气体，第二富氧气体形成涡流，吹炼喷枪的出口位于吹炼渣层的上方，吹炼渣层的厚度为50毫米‑300毫米，排放吹炼渣层中的吹炼渣，连续排放粗铜层中的粗铜；和对粗铜依次进行氧化和还原以便得到阳极铜和精炼渣。该连续炼铜工艺具有生产效率高、运行成本低、能耗低、氧利用率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
连续炼铜工艺和连续炼铜系统
本专利技术涉及冶金领域，具体地，涉及连续炼铜工艺和连续炼铜系统。
技术介绍
当今铜冶炼技术朝着强化、高效、绿色环保、综合回收的方向发展，国内外铜冶炼企业和从业人员致力于寻求开发更加高效、低投资和运行成本、绿色环保、高产能、连续冶炼的新型铜冶炼工艺。目前，国内外铜熔炼工艺普遍采用底吹铜熔炼、侧吹熔炼、顶吹熔炼、闪速熔炼等现代强化熔炼工艺；吹炼采用底吹吹炼、顶吹吹炼、闪速吹炼、转炉吹炼等，尤其转炉吹炼由于其间断操作带来的低空污染、劳动强度大、喷枪寿命短、吊包存在危险性等问题逐步被其他先进吹炼工艺替代。随着工业技术的发展，铜冶炼过程中现代强化熔池熔炼、连续吹炼等单元技术逐步替代原有落后的冶炼技术。随着单元技术的飞速发展，连续炼铜技术逐步发展并取得一定的进步，实现冶炼过程连续，避免了间断冶炼存在的多种问题。
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，本专利技术的实施例提出一种连续炼铜工艺和连续炼铜系统。根据本专利技术实施例的连续炼铜工艺包括以下步骤：对含铜原料和第一熔剂进行侧吹熔炼以便得到铜锍层和熔炼渣层，在进行所述侧吹熔炼时利用熔炼喷枪向所述熔炼渣层提供第一富氧气体，其中所述铜锍层的厚度为800毫米-1400毫米，所述熔炼渣层的厚度为1300毫米-1800毫米，排放所述熔炼渣层中的熔炼渣，连续排放所述铜锍层中的铜锍；对所述铜锍和第二熔剂进行顶吹吹炼以便得到粗铜层和吹炼渣层，在进行所述顶吹吹炼时利用吹炼喷枪向所述吹炼渣层提供第二富氧气体，所述第二富氧气体形成涡流以便搅动所述吹炼渣层，所述吹炼喷枪的出口位于所述吹炼渣层的上方，其中所述吹炼渣层的厚度为50毫米-300毫米，排放所述吹炼渣层中的吹炼渣，连续排放所述粗铜层中的粗铜；和对所述粗铜依次进行氧化和还原以便得到阳极铜和精炼渣。根据本专利技术实施例的连续炼铜工艺具有生产效率高、熔炼渣层的含铜量低、运行成本低、铜锍不凝固、耗煤量低、烟气中单质硫的含量低、能耗低、氧利用率高、吹炼渣层的含铜量低的优点。可选地，所述铜锍层的厚度为900毫米-1200毫米，所述熔炼渣层的厚度为1400毫米-1700毫米，可选地，所述铜锍层的厚度为1000毫米-1100毫米，所述熔炼渣层的厚度为1500毫米-1600毫米。可选地，在进行所述侧吹熔炼时向所述熔炼渣层提供氧气浓度为75%-99%的所述第一富氧气体，可选地，在进行所述侧吹熔炼时向所述熔炼渣层提供氧气浓度为80%-99%的所述第一富氧气体，可选地，向所述侧吹熔炼产生的烟气喷吹第三富氧气体，以便使所述烟气燃烧，可选地，所述第三富氧气体的氧气浓度为20%-35%，可选地，所述第三富氧气体的氧气浓度为25%-30%，可选地，所述第二富氧气体的氧气浓度为20%-60%，可选地，所述第二富氧气体的氧气浓度为30%-50%。可选地，所述熔炼渣的含铜量小于等于0.9wt%，可选地，通过虹吸连续排放所述铜锍层中的所述铜锍，通过虹吸连续排放所述熔炼渣层中的所述熔炼渣或者通过溢流间歇排放所述熔炼渣层中的所述熔炼渣，可选地，所述粗铜的含铜量大于等于98.5wt%，所述粗铜的含硫量小于等于0.4wt%，可选地，所述吹炼渣的含铜量小于等于14wt%，可选地，通过虹吸连续排放所述粗铜层中的所述粗铜，通过虹吸连续排放所述吹炼渣层中的所述吹炼渣或者通过溢流间歇排放所述吹炼渣层中的所述吹炼渣。可选地，所述熔炼喷枪的出口与所述熔炼渣层的下表面的距离为L，所述熔炼渣层的厚度为H，L/H大于等于1/100且小于等于1/2，可选地，用于提供所述第二富氧气体的吹炼喷枪的出口与所述吹炼渣层的上表面的距离为1毫米-1000毫米，可选地，用于提供所述第二富氧气体的吹炼喷枪的出口与所述吹炼渣层的上表面的距离为200毫米-300毫米。可选地，所述吹炼渣层的厚度为100毫米-200毫米，可选地，所述粗铜层的厚度为800毫米-1000毫米。可选地，所述含铜原料包括冷却破碎的所述吹炼渣，对所述铜锍、所述第二熔剂和冷却破碎的所述精炼渣进行顶吹吹炼，可选地，所述第一熔剂包括石英和石英石中的至少一者，所述第二熔剂包括石灰石，可选地，所述熔炼渣的Fe/SiO2大于等于1.4且小于等于2.0，所述吹炼渣的Fe/CaO大于等于2.3且小于等于2.6，可选地，所述熔炼渣的Fe/SiO2大于等于1.5且小于等于1.8，可选地，所述铜锍层的温度大于等于1200℃且小于等于1250℃，所述熔炼渣层的温度大于等于1250℃且小于等于1300℃，可选地，所述粗铜层的温度大于等于1220℃且小于等于1240℃，所述吹炼渣层的温度大于等于1260℃且小于等于1300℃。根据本专利技术实施例的连续炼铜系统包括：侧吹熔炼炉，所述侧吹熔炼炉具有熔炼腔以及与所述熔炼腔连通的进料口、熔炼喷枪口、熔炼渣出口和铜锍出口，所述铜锍出口与所述熔炼腔的底壁面的距离为800毫米-1400毫米，所述熔炼渣出口与所述熔炼腔的底壁面的距离为2100毫米-2600毫米；熔炼喷枪，所述熔炼喷枪安装在所述熔炼喷枪口处；顶吹吹炼炉，所述顶吹吹炼炉具有吹炼腔以及与所述吹炼腔连通的铜锍进口、吹炼喷枪口、吹炼渣出口和粗铜出口，所述铜锍进口与所述铜锍出口连通，所述粗铜出口与所述吹炼腔的底壁面的距离为600毫米-1200毫米，所述吹炼渣出口与所述吹炼腔的底壁面的距离为800毫米-1600毫米；吹炼喷枪，所述吹炼喷枪安装在所述吹炼喷枪口处；和阳极炉，所述阳极炉具有粗铜进口，所述粗铜进口与所述粗铜出口连通。根据本专利技术实施例的连续炼铜系统具有生产效率高、熔炼渣层的含铜量低、运行成本低、建造成本低、铜锍不凝固、耗煤量低、烟气中单质硫的含量低、能耗低、氧利用率高、吹炼渣层的含铜量低的优点。可选地，所述熔炼腔包括用于进行侧吹熔炼的熔炼区、用于沉降铜锍的电热沉降区以及位于所述熔炼区和所述电热沉降区之间的过渡区，所述铜锍出口设在所述侧吹熔炼炉的与所述熔炼区对应的部分上，所述熔炼渣出口设在所述侧吹熔炼炉的与所述电热沉降区对应的部分上，所述电热沉降区内设有电极，其中所述熔炼腔的所述底壁面包括与所述熔炼区对应的第一部分、与所述电热沉降区对应的第二部分和与所述过渡区对应的第三部分，所述第二部分位于所述第一部分的上方，所述第二部分与所述第一部分的高度差为600毫米-1000毫米，所述第三部分倾斜地设置，所述第三部分的上沿与所述第二部分相连，所述第三部分的下沿与所述第一部分相连。可选地，所述吹炼喷枪可转动地安装在所述吹炼喷枪口处，所述吹炼喷枪的出口与所述吹炼腔的底壁面的距离大于1600毫米。附图说明图1是根据本专利技术实施例的连续炼铜工艺的流程图；图2是根据本专利技术实施例的连续炼铜系统的侧吹熔炼炉的剖视图；图3是根据本专利技术实施例的连续炼铜系统的侧吹熔炼炉的剖视图；图4是根据本专利技术实施例的连续炼铜系统的侧吹熔炼炉的俯视图；图5是根据本专利技术实施例的连续炼铜系统的顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续炼铜工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n对含铜原料和第一熔剂进行侧吹熔炼以便得到铜锍层和熔炼渣层，在进行所述侧吹熔炼时利用熔炼喷枪向所述熔炼渣层提供第一富氧气体，其中所述铜锍层的厚度为800毫米-1400毫米，所述熔炼渣层的厚度为1300毫米-1800毫米，排放所述熔炼渣层中的熔炼渣，连续排放所述铜锍层中的铜锍；/n对所述铜锍和第二熔剂进行顶吹吹炼以便得到粗铜层和吹炼渣层，在进行所述顶吹吹炼时利用吹炼喷枪向所述吹炼渣层提供第二富氧气体，所述第二富氧气体形成涡流以便搅动所述吹炼渣层，所述吹炼喷枪的出口位于所述吹炼渣层的上方，其中所述吹炼渣层的厚度为50毫米-300毫米，排放所述吹炼渣层中的吹炼渣，连续排放所述粗铜层中的粗铜；和/n对所述粗铜依次进行氧化和还原以便得到阳极铜和精炼渣。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续炼铜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
对含铜原料和第一熔剂进行侧吹熔炼以便得到铜锍层和熔炼渣层，在进行所述侧吹熔炼时利用熔炼喷枪向所述熔炼渣层提供第一富氧气体，其中所述铜锍层的厚度为800毫米-1400毫米，所述熔炼渣层的厚度为1300毫米-1800毫米，排放所述熔炼渣层中的熔炼渣，连续排放所述铜锍层中的铜锍；
对所述铜锍和第二熔剂进行顶吹吹炼以便得到粗铜层和吹炼渣层，在进行所述顶吹吹炼时利用吹炼喷枪向所述吹炼渣层提供第二富氧气体，所述第二富氧气体形成涡流以便搅动所述吹炼渣层，所述吹炼喷枪的出口位于所述吹炼渣层的上方，其中所述吹炼渣层的厚度为50毫米-300毫米，排放所述吹炼渣层中的吹炼渣，连续排放所述粗铜层中的粗铜；和
对所述粗铜依次进行氧化和还原以便得到阳极铜和精炼渣。


2.根据权利要求1所述的连续炼铜工艺，其特征在于，所述铜锍层的厚度为900毫米-1200毫米，所述熔炼渣层的厚度为1500毫米-1600毫米。


3.根据权利要求1所述的连续炼铜工艺，其特征在于，在进行所述侧吹熔炼时向所述熔炼渣层提供氧气浓度为75%-99%的所述第一富氧气体，。


4.根据权利要求1所述的连续炼铜工艺，其特征在于，所述熔炼渣的含铜量小于等于0.9wt%。


5.根据权利要求1所述的连续炼铜工艺，其特征在于，所述熔炼喷枪的出口与所述熔炼渣层的下表面的距离为L，所述熔炼渣层的厚度为H，L/H大于等于1/100且小于等于1/2。


6.根据权利要求1所述的连续炼铜工艺，其特征在于，所述吹炼渣层的厚度为100毫米-200毫米。


7.根据权利要求1所述的连续炼铜工艺，其特征在于，所述含铜原料包括冷却破碎的所述吹炼渣，对所述铜锍、所述第二熔剂和冷却破碎的所述精炼渣进行顶吹吹炼。


8.根据权利要求3所述的连续炼铜工艺，其特征在于，在进行所述侧吹熔炼时向所述熔炼渣层提供氧气浓度为80%-99%的所述第一富氧气体。


9.根据权利要求1所述的连续炼铜工艺，其特征在于，向所述侧吹熔炼产生的烟气喷吹第三富氧气体，以便使所述烟气燃烧。


10.根据权利要求9所述的连续炼铜工艺，其特征在于，所述第三富氧气体的氧气浓度为20%-35%。


11.根据权利要求10所述的连续炼铜工艺，其特征在于，所述第三富氧气体的氧气浓度为25%-30%。


12.根据权利要求1所述的连续炼铜工艺，其特征在于，所述第二富氧气体的氧气浓度为20%-60%。


13.根据权利要求12所述的连续炼铜工艺，其特征在于，所述第二富氧气体的氧气浓度为30%-50%。


14.根据权利要求1所述的连续炼铜工艺，其特征在于，通过虹吸连续排放所述铜锍层中的所述铜锍，通过虹吸连续排放所述熔炼渣层中的所述熔炼渣或者通过溢流间歇排放所述熔炼渣层中的所述熔炼渣。


15.根据权利要求1所述的连续炼铜工艺，其特征在于，所述粗铜的含铜量大于等于98.5wt%，所述粗铜的含硫量小于等于0.4wt%。


16.根据权利要求1所述的连续炼铜工艺，其特征在于，所述吹炼渣的含铜量小于等于14wt%。


17.根据权利要求1所述的连续炼铜工艺，其特征在于，通过虹吸连续排放所述粗铜层中的所述粗铜，通过虹吸连续排放所述吹炼渣层中的所述吹炼渣或者通过溢流间歇排放所述吹炼渣层中的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜杰，张海鑫，李建辉，郭亚光，吴金财，梁帅表，郝小红，李晓霞，崔大韡，吴玲，李海春，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11