【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铜矿火法冶炼，特别涉及一种高砷硫化铜精矿冶炼的装置及方法。
技术介绍
1、砷是熔炼和精炼过程中一种难以处理的杂质，对铜冶炼而言,在火法熔炼中,精矿中砷含量的5-16％进入废渣，1-7％进入粗铜，77-93％随烟尘和烟气带走。生产过程中，会产生大量含砷中间产品，使其中有价金属难以回收，降低主金属的回收率。砷在电解精炼中特别有害，在制作棒材和线材的成品铜中对该元素均有严格要求。所以，为保证成品质量，普通炼铜流程在正常冰铜品位的情况下，要求精矿含砷在0.3％以下。
2、目前80％以上高砷硫化铜精矿采用火法冶炼，火法冶炼的主要工艺为电炉还原熔炼，电炉还原熔炼需要先把高砷硫化铜精矿转化成氧化态的铜，通过在电炉中加入还原剂把氧化铜还原成金属铜。
3、采用还原电炉熔炼首先需要把高砷硫化铜精矿进行焙烧脱砷脱硫处理，电炉熔炼的高砷硫化铜精矿脱砷脱硫只能采用烧结焙烧脱砷脱硫。烧结焙烧需要对精矿进行制粒，脱砷脱硫率约70％左右。烧结脱砷脱硫后的焙渣还有精矿总砷和硫量约30％的砷和硫会进入电炉，进入电炉内残余的砷和硫理论上会与焙烧后的氧化铜进行交互反应再次脱砷脱硫，但电炉内的冶炼气氛总体属于还原气氛，该反应不会彻底，大概还会有占精矿总砷和硫量约10％的砷和硫会进入粗铜产品，导致冰铜品质不高。
4、为了获得适合于冶炼深加工所需成份的冰铜，熔炼前有时需要通过焙烧脱除精矿中含有的硫和挥发性杂质(比如砷)。通过对焙烧进行了大量研究，发现挥发法脱砷主要取决于温度、停留时间及焙烧装置中的气氛类型。如果在硫化物氧化时
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种高砷硫化铜精矿冶炼的装置及方法，具有可有效去除高砷硫化铜精矿中的砷和硫、产品冰铜品质高的的特点。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种高砷硫化铜精矿冶炼的装置，包括破碎筛分部分、配混料部分、预热脱水部分、悬浮焙烧氧化部分、电炉熔炼、烟气处理部分。
4、所述预热脱水部分包括给料皮带(1)、料仓(2)、计量皮带机(3)、螺旋输送机(4)、文丘里干燥器(5)、一级旋风预热器(6)；给料皮带(1)、料仓(2)、计量皮带机(3)、螺旋输送机(4)依次相连，螺旋输送机(4)出料口伸入文丘里干燥器(5)内，文丘里干燥器(5)、一级旋风预热器(6)通过管道相连，预热的热源来自于二级旋风加热器(8)的上升高温烟气。
5、所述悬浮焙烧氧化部分包括一级旋风加热器(7)、二级旋风加热器(8)，一级旋风加热器(7)与二级旋风加热器的切向出入口直连，一级旋风预热器(6)下料管道与一级旋风加热器(7)相连，将预热高砷硫化铜精矿输送到悬浮焙烧氧化部分，一级旋风加热器(7)上设有4-8个天然气燃烧喷嘴提供加热焙烧的部分热源。
6、所述电炉熔炼部分包括电炉(9)，二级旋风加热器下(8)料管与电炉(9)相连，将焙烧的高砷硫化铜精矿加入电炉，电炉(9)的高温烟气通过烟道输送到一级旋风加热器(7)。
7、所述烟气处理部分包括包括过滤装置(10)、布袋除尘器(11)、引风机(12)、脱硫塔(13)，过滤装置(10)、布袋除尘器(11)、引风机(12)、脱硫塔(13)通过管道依次相连，过滤装置(10)的进气口与一级旋风预热器(6)的上升管通过管道相连。
8、一种高砷硫化铜精矿冶炼的方法，采用上述系统，具体包括如下步骤：
9、步骤一：高砷硫化铜精矿破碎筛分
10、将高砷硫化铜精矿经破碎机、球磨机、滚筛进行破碎磨粉筛分，筛分到-2mm以下；
11、步骤二：高砷硫化铜精矿配混料
12、将-2mm以下高砷硫化铜精矿与粉煤、硅石、硫铁矿进行计量搅拌得到混合物料；
13、步骤三：预热脱水部分
14、将混合物料由给料皮带机(1)输送到料仓(2)，依次通过计量皮带机(3)、螺旋输送机(4)进入文丘里干燥器(5)，文丘里干燥器(5)内物料通过来自二级旋风加热器(8)的400-600℃高温烟气将混合物料输送到一级旋风预热器(6)；物料在一级旋风预热器(6)内进行预热，使气固分离的分离效率达90％以上，得到预热脱水物料；
15、步骤四：悬浮焙烧氧化部分
16、所述预热脱水物料因自重由一级旋风预热器(6)下料管进入一级旋风加热器，一级旋风加热器(7)的天然气燃烧喷嘴将高温烟气加热，预热脱水物料被高温烟气加热，预热脱水物料中10％-15％水分全部脱出，加热的悬浮物料进入二级旋风加热器(8)进行气固分离，固体自重由下料管落入电炉(9)为电炉内物料，高温气体由上升管进入预热脱水部分，供物料预热脱水；
17、步骤五：电炉熔炼部分
18、所述电炉内物料经电炉(9)电极加热熔化还原，铜元素还原成铜铁合金熔液，经放出口排出，高温烟气通过烟道输送到一级旋风加热器椎部；
19、步骤六：烟气处理部分
20、整个系统负压来源于布袋除尘部分的引风机，引风机(12)将从一级旋风预热器(6)上升管的烟气引入过滤装置去除烟气中的三氧化二砷，脱砷后进入布袋除尘器(11)去除粉尘，不含尘气体由引风机进入脱硫塔(13)，脱硫后外排入大气。
21、进一步地，步骤二所述高砷硫化铜精矿质量占比80-85％，粉煤质量占比6-8％，硅石质量占比3-5％，硫铁矿质量占比4-10％。
22、进一步地，步骤三所述预热温度450-600℃，预热时间20-40s，系统负压10-12kpa，将含水20％-30％的物料脱水至10％-15％。
23、进一步地，步骤四所述加热温度850-900℃，时间1-3min，系统负压5-8kpa。
24、进一步地，步骤五所述电炉的熔炼参数为：每炉熔炼时间为6-8h，每日放渣次数为4-6次，熔炼温度为1250-1400℃，所述高温烟气温度为750-900℃。
25、进一步地，步骤六所述的过滤装置脱砷效率99.9％，布袋除尘器除尘效率大于99.5％，入口温度低于240℃，处理后烟气粉尘浓度低于40g/nm3,so2含量低于15mg/m3。
26、与现有工艺相比，本专利技术的有益效果为：
27、(1)本专利技术预热脱水部分采用焙烧的高温烟气，可对高温烟气进行降温，同时又减少了能源的消耗，增加了系统的余热利用。
28、(2)本专利技术悬浮焙烧氧化部分气体来源于电炉的高温烟气，提高了焙烧的初始温度，减少了一级旋风加热器天然气烧嘴的天然气消耗。
29、(3)本专利技术悬浮焙烧氧化部分气体来源于电炉高温烟气，氧化焙烧过程中不含有空气，便于高砷硫化铜精矿砷和硫的挥发。
30、(4)本专利技术悬本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高砷硫化铜精矿冶炼的装置，其特征在于，包括破碎筛分部分、配混料部分、预热脱水部分、悬浮焙烧氧化部分、电炉熔炼、烟气处理部分；
2.根据权利要求1所述的高砷硫化铜精矿冶炼的装置，其特征在于，所述悬浮焙烧氧化部分包括一级旋风加热器(7)、二级旋风加热器(8)，一级旋风加热器(7)与二级旋风加热器的切向出入口直连，一级旋风预热器(6)下料管道与一级旋风加热器(7)相连，将预热高砷硫化铜精矿输送到悬浮焙烧氧化部分，一级旋风加热器(7)上设有4-8个天然气燃烧喷嘴提供加热焙烧的部分热源。
3.根据权利要求1所述的高砷硫化铜精矿冶炼的装置，其特征在于，所述电炉熔炼部分包括电炉(9)，二级旋风加热器下(8)料管与电炉(9)相连，将焙烧的高砷硫化铜精矿加入电炉，电炉(9)的高温烟气通过烟道输送到一级旋风加热器(7)。
4.根据权利要求1所述的高砷硫化铜精矿冶炼的装置，其特征在于，所述烟气处理部分包括包括过滤装置(10)、布袋除尘器(11)、引风机(12)、脱硫塔(13)，过滤装置(10)、布袋除尘器(11)、引风机(12)、脱硫塔(13)通过管道依次相
5.一种高砷硫化铜精矿冶炼的方法，采用权利要求1-4任一项所述的高砷硫化铜精矿冶炼的装置，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的高砷硫化铜精矿冶炼的方法，其特征在于，步骤二所述高砷硫化铜精矿质量占比80-85％，粉煤质量占比6-8％，硅石质量占比3-5％，硫铁矿质量占比4-10％。
7.根据权利要求5所述的高砷硫化铜精矿冶炼的方法，其特征在于，步骤三所述预热温度450-600℃，预热时间20-40s，系统负压10-12kpa，将含水20％-30％的物料脱水至10％-15％。
8.根据权利要求5所述的高砷硫化铜精矿冶炼的方法，其特征在于，步骤四所述加热温度850-900℃，时间1-3min，系统负压5-8kpa。
9.根据权利要求5所述的高砷硫化铜精矿冶炼的方法，其特征在于，步骤五所述电炉的熔炼参数为：每炉熔炼时间为6-8h，每日放渣次数为4-6次，熔炼温度为1250-1400℃，所述高温烟气温度为750-900℃。
10.根据权利要求5所述的高砷硫化铜精矿冶炼的方法，其特征在于，步骤六所述的过滤装置脱砷效率99.9％，布袋除尘器除尘效率大于99.5％，入口温度低于240℃，处理后烟气粉尘浓度低于40g/Nm3,SO2含量低于15mg/m3。
...【技术特征摘要】
1.一种高砷硫化铜精矿冶炼的装置，其特征在于，包括破碎筛分部分、配混料部分、预热脱水部分、悬浮焙烧氧化部分、电炉熔炼、烟气处理部分；
2.根据权利要求1所述的高砷硫化铜精矿冶炼的装置，其特征在于，所述悬浮焙烧氧化部分包括一级旋风加热器(7)、二级旋风加热器(8)，一级旋风加热器(7)与二级旋风加热器的切向出入口直连，一级旋风预热器(6)下料管道与一级旋风加热器(7)相连，将预热高砷硫化铜精矿输送到悬浮焙烧氧化部分，一级旋风加热器(7)上设有4-8个天然气燃烧喷嘴提供加热焙烧的部分热源。
3.根据权利要求1所述的高砷硫化铜精矿冶炼的装置，其特征在于，所述电炉熔炼部分包括电炉(9)，二级旋风加热器下(8)料管与电炉(9)相连，将焙烧的高砷硫化铜精矿加入电炉，电炉(9)的高温烟气通过烟道输送到一级旋风加热器(7)。
4.根据权利要求1所述的高砷硫化铜精矿冶炼的装置，其特征在于，所述烟气处理部分包括包括过滤装置(10)、布袋除尘器(11)、引风机(12)、脱硫塔(13)，过滤装置(10)、布袋除尘器(11)、引风机(12)、脱硫塔(13)通过管道依次相连，过滤装置(10)的进气口与一级旋风预热器(6)的上升管通过管道相连。
5.一种高砷硫化铜精矿冶炼...
【专利技术属性】
技术研发人员：高猛，张琦，戴磊，
申请(专利权)人：扬州一川镍业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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