一种高效节能的铜火法精炼工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高效节能的铜火法精炼工艺，属于有色金属冶金技术领域，该铜火法精炼工艺包括以下步骤：S1、熔融过程:将粗铜从竖炉加料口内投入，开启烧嘴加热，得到铜液；S2、氧化过程:将铜液送入回转式精炼炉中，向回转式精炼炉中鼓入压缩空气；S3、还原过程:向除去氧化精炼渣后的铜液中通入掺杂有氮的天然气；S4、浇铸过程:将还原后的铜液送至铸模区缓冷后返回铜矿吹炼系统，最后在圆盘浇铸机的铜模内浇铸，得到阳极板；回转式精炼炉烟气出口连接有烟气处理装置，烟气处理装置包括依次管道连接的SCR脱硝反应器、换热器、布袋除尘器、脱硫塔、风机和烟囱。本发明专利技术解决了烟气泄漏，导致空气质量差且热量大量流失的问题。空气质量差且热量大量流失的问题。空气质量差且热量大量流失的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高效节能的铜火法精炼工艺


[0001]本专利技术涉及有色金属冶金
，更具体地说，它涉及一种高效节能的铜火法精炼工艺。

技术介绍

[0002]粗铜火法精炼是为了除去一部分杂质，目的是为电解精炼提供合乎要求的阳极铜，并浇铸成表面平整、厚度均匀、致密的阳极板，以保证电解铜的质量和降低电解精炼的成本。
[0003]粗铜火法精炼主要包括氧化和还原两个过程。氧化阶段是在高温下，将氧化剂送入熔融粗铜中，熔体中的Cu首先氧化成Cu2O，Cu2O再与其它金属杂质元素作用使其氧化，生成的金属氧化物在铜水中溶解度很小，且比重较轻，可以迅速浮出液面形成炉渣并排出。氧化完成后，铜液中含有0.5
‑
1.5％的氧，在凝固时会以Cu2O形态析出，分布于Cu的晶界上，给电解精炼造成危害，需进行还原脱氧。还原阶段是在高温下，将还原剂送入铜液中，还原剂与熔体中的Cu2O反应脱氧，当铜液中含氧降至0.1
‑
0.2％后，即可进行浇铸。
[0004]目前在国内外普遍采用反射炉、回转式精炼炉和倾动炉进行粗铜火法精炼。然而不管是利用哪种精炼炉，都会产生较多的烟气泄漏，这不仅影响空气质量，导致作业环境差，还存在大量的热量流失，不够环保节能，有鉴于此，本专利技术提供一种高效节能的铜火法精炼工艺。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高效节能的铜火法精炼工艺，其解决了烟气泄漏，导致空气质量差且热量大量流失的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]一种高效节能的铜火法精炼工艺，包括以下步骤：
[0008]S1、熔融过程
[0009]将粗铜从竖炉顶部的加料口内投入，开启烧嘴加热，以使铜熔融，得到铜液；
[0010]S2、氧化过程
[0011]将步骤S1中的铜液送入回转式精炼炉中，向回转式精炼炉中鼓入压缩空气，以使硫与其中的氧反应产生二氧化硫并通过回转式精炼炉的烟气出口向外排出，其他的杂质元素与氧反应生成氧化精炼渣，排出氧化精炼渣；
[0012]S3、还原过程
[0013]向除去氧化精炼渣后的铜液中通入掺杂有氮的天然气，氮与氧反应生产氮氧化物气体，除去铜液中多余的氧；
[0014]S4、浇铸过程
[0015]将还原后的铜液送至铸模区缓冷后返回铜矿吹炼系统，最后在圆盘浇铸机的铜模内浇铸，得到阳极板；
[0016]其中，所述回转式精炼炉烟气出口连接有烟气处理装置，所述烟气处理装置包括依次管道连接的SCR脱硝反应器、换热器、布袋除尘器、脱硫塔、风机和烟囱，所述SCR脱硝反应器进气口与所述烟气出口管道连接。
[0017]进一步优选为：所述布袋除尘器包括罐体、卸灰斗、卸灰阀、进风接管、清灰机构、底板、布袋、支撑板和出风接管；
[0018]所述卸灰斗位于所述罐体底部，所述卸灰斗底部设置有排渣口，所述卸灰阀安装在所述卸灰斗的所述排渣口处，所述进风接管连接在所述卸灰斗侧部，所述出风接管连接在所述罐体上部一侧；
[0019]所述底板、布袋、支撑板均位于所述罐体内，所述支撑板固定在所述罐体内壁上，所述底板位于所述支撑板下方且与所述罐体内壁上下滑动配合，所述布袋下端穿过所述底板且与所述卸灰斗连通设置，所述布袋下端固定在所述底板上，上端固定在所述支撑板底部，所述支撑板上开设有出气孔，所述出风接管与所述罐体连接处位于所述支撑板上方；
[0020]所述清灰机构用于带动所述底板、布袋上下振动，以将粘附在所述布袋内壁的粉尘抖落到所述卸灰斗内。
[0021]进一步优选为：所述清灰机构包括电机、转轴、凸轮和连接杆；
[0022]所述电机安装在所述罐体外部一侧，所述转轴位于所述罐体内且一端穿过所述罐体并与所述电机输出轴连接，另一端插设在所述罐体内壁上，所述凸轮固定在所述转轴上，所述连接杆上端固定在所述底板底部，下端与所述凸轮周向面接触。
[0023]进一步优选为：所述底板与所述支撑板之间设置有弹簧和凸台，所述凸台固定在所述罐体内壁上，所述弹簧上端固定在所述凸台上，下端固定在所述底板上。
[0024]进一步优选为：所述罐体侧壁设置有滑槽，所述底板上设置有滑块，所述滑块插在所述滑槽内且与所述滑槽上下滑动配合。
[0025]进一步优选为：所述布袋除尘器还包括反吹总管，所述反吹总管一端与外界供气系统连接，另一端穿过所述罐体侧壁且延伸在所述罐体内，所述反吹总管上连接有风管，所述风管一端与所述反吹总管连接，另一端穿过所述支撑板且与所述布袋连通，所述风管上安装有控制阀门。
[0026]进一步优选为：所述布袋设置有多个，多个所述布袋均布设置在所述支撑板和所述底板之间。
[0027]进一步优选为：所述铜模包括模体，所述模体表面开设有用于铜液浇铸的型腔，所述型腔内底部开设有起模顶出孔，所述模体两侧均设置有蓄水槽，所述蓄水槽上连接有出水管。
[0028]进一步优选为：所述模体两侧均固定有侧板，所述蓄水槽由所述侧板和所述模体围合形成，所述侧板顶面的水平高度低于所述模体顶面的水平高度，所述出水管连接在所述侧板上。
[0029]进一步优选为：所述模体外侧设置有散热翅片，所述模体底部固定有辅助散热板，所述辅助散热板设置有多个，多个所述辅助散热板均布在所述模体底部，所述起模顶出孔穿过所述辅助散热板。
[0030]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：氧化过程中，回转式精炼炉内会产生粉尘、二氧化硫等有害气体，还原过程中，回转式精炼炉内会产生粉尘、氮氧化物气体等有害气
体，若是不将其通过净化处理而直接排放，势必会影响空气质量，导致作业环境差，且存在大量的热量流失，为此本专利技术在回转式精炼炉烟气出口处设置了烟气处理装置。SCR脱硝反应器的设置主要用于去除烟气中的氮氧化物气体等物质，脱硫塔的设置主要用于去除烟气中的二氧化硫等物质，布袋除尘器设置主要用于去除烟气中的粉尘颗粒，而换热器主要用于回收烟气中的热量，减少热量损失。
[0031]烟气通过进风接管进入罐体内后，将由布袋底部进入布袋中，由于布袋可以拦截烟气中的粉尘颗粒，因此气流中的粉尘颗粒将无法穿过布袋，只能掉落到卸灰斗内，而穿过布袋的烟气将通过支撑板上的出气孔进入支撑板上方，最后再经出风接管进入脱硫塔中进行进一步净化处理。布袋除尘器长期使用过程中，布袋内壁会粘附有较多粉尘颗粒，若不将其清理掉，布袋容易造成堵塞，从而影响除尘效果，为此本专利技术在罐体内设置了反吹总管和清灰机构。清灰时，启动电机并打开风管上的控制阀门，电机启动时，转轴将带动凸轮转动，由于连接杆与凸轮周向面接触，因此当凸轮转动时，连接杆将带动底板、布袋上下振动，而此时风管内的风刚好送入布袋中，从而能辅助将粘附在布袋内壁上的杂质颗粒清除下来。风管送入罐体内的风，最后将通过布袋、出气孔、出风接管向外排出。
附图说明
[0032]图1是实施例的流程框图，主要用于体现铜火法精炼的工艺；
[0033]图2是实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效节能的铜火法精炼工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1、熔融过程将粗铜从竖炉顶部的加料口内投入，开启烧嘴加热，以使铜熔融，得到铜液；S2、氧化过程将步骤S1中的铜液送入回转式精炼炉中，向回转式精炼炉中鼓入压缩空气，以使硫与其中的氧反应产生二氧化硫并通过回转式精炼炉的烟气出口向外排出，其他的杂质元素与氧反应生成氧化精炼渣，排出氧化精炼渣；S3、还原过程向除去氧化精炼渣后的铜液中通入掺杂有氮的天然气，氮与氧反应生产氮氧化物气体，除去铜液中多余的氧；S4、浇铸过程将还原后的铜液送至铸模区缓冷后返回铜矿吹炼系统，最后在圆盘浇铸机的铜模内浇铸，得到阳极板；其中，所述回转式精炼炉烟气出口连接有烟气处理装置，所述烟气处理装置包括依次管道连接的SCR脱硝反应器(1)、换热器(2)、布袋除尘器(3)、脱硫塔(4)、风机(5)和烟囱(6)，所述SCR脱硝反应器(1)进气口与所述烟气出口管道连接。2.根据权利要求1所述的一种高效节能的铜火法精炼工艺，其特征在于：所述布袋除尘器(3)包括罐体(301)、卸灰斗(302)、卸灰阀(304)、进风接管(305)、清灰机构、底板(307)、布袋(311)、支撑板(312)和出风接管(314)；所述卸灰斗(302)位于所述罐体(301)底部，所述卸灰斗(302)底部设置有排渣口，所述卸灰阀(304)安装在所述卸灰斗(302)的所述排渣口处，所述进风接管(305)连接在所述卸灰斗(302)侧部，所述出风接管(314)连接在所述罐体(301)上部一侧；所述底板(307)、布袋(311)、支撑板(312)均位于所述罐体(301)内，所述支撑板(312)固定在所述罐体(301)内壁上，所述底板(307)位于所述支撑板(312)下方且与所述罐体(301)内壁上下滑动配合，所述布袋(311)下端穿过所述底板(307)且与所述卸灰斗(302)连通设置，所述布袋(311)下端固定在所述底板(307)上，上端固定在所述支撑板(312)底部，所述支撑板(312)上开设有出气孔(313)，所述出风接管(314)与所述罐体(301)连接处位于所述支撑板(312)上方；所述清灰机构用于带动所述底板(307)、布袋(311)上下振动，以将粘附在所述布袋(311)内壁的粉尘抖落到所述卸灰斗(302)内。3.根据权利要求2所述的一种高效节能的铜火法精炼工艺，其特征在于：所述清灰机构包括电机(3061)、转轴(3062)、凸轮(3063)和连接杆(3064)；所述电机(3061)安装在所述罐体(301)外部一侧，所述转轴(3062)位于所述罐体(301)内且一端穿过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛铁，陈正球，何续强，谢培有，张杜，
申请(专利权)人：高诺衡阳产业园发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：