一步炼铜工艺及其装置

摘要

一步炼铜装置及其工艺，炉体中由挡墙将炉内分为三个区，即熔炼区、吹炼区、精炼区，底部分别安装两排错开布置与垂线有夹角的喷枪；将及返尘混合后，由熔炼区的加料口加入混合铜精矿与熔剂内，通过喷枪喷入富氧空气进行自热熔炼，生成铜锍；吹炼区喷枪喷入富氧空气，将铜锍吹炼成粗铜和炉渣；精炼区喷枪送入富氧空气进行氧化，送入天然气作还原剂进行还原，生成的纯度较高的阳极铜从放铜口间断放出，解决了SO₂的低空污染问题，使操作环境大大改善，而且硫和热能的利用率显著提高，进一步提高了经济效益；同时提供一种比现有连续炼铜工艺更先进、流程更短、投资更省、成本更低、综合能耗更低、回收率更高、综合利用更好。

主权项

一步炼铜工艺，其特征在于，工艺步骤为：   （1）将多金属矿与溶剂以及返尘混合后，由熔炼区上部的加料口加入到炉内，通过喷枪由下向上、高速射入65%的富氧空气到熔体中，充分混合接触，进行自热熔炼，生成铜锍和熔炼渣，铜锍含Cu 70% 以上；温度控制在1180‑1250℃ ，熔炼区的温度通过调节富氧空气的氧空比或单位时间供氧量来实现，熔炼区的铜锍品位通过控制氧料比实现，在熔炼区靠近挡墙段不再送氧搅动，使铜锍充分沉降，易于铜锍和炉渣分离，减少渣含铜；   （2）生成的铜锍从挡墙底部流到吹炼区，通过喷枪送入20%‑40% 的富氧空气进行吹炼，将铜锍吹炼成粗铜和炉渣；吹炼区温度控制在1200‑1250℃，吹炼区温度通过调节富氧空气的氧的浓度或单位时间供氧量来实现；在送氧吹炼的同时，从设在吹炼区上部的熔剂口按造渣要求量连续地加入石英石，造铁硅渣，所得渣铁硅比为1.6‑2.2；靠近吹炼区和精炼区之间挡墙的吹炼区下部不再设喷枪送氧搅动，使炉渣和铜锍层夹杂的粗铜充分沉淀，从炉渣和铜锍中分离，并进入粗铜层；   （3）生成的粗铜从挡墙底部流入到精炼区，通过喷枪送入20%‑30% 的富氧空气和天然气进行精炼，将粗铜精炼成纯度更高的阳极铜, 精炼区温度1100℃ ，底吹精炼是在粗铜、阳极铜和炉渣三相共存的情况下进行的，在氧化阶段，底部喷枪通入富氧空气，在还原阶段，通入天然气作还原剂将熔解在铜中氧除去，温度可通过调节富氧空气中氧的含量以及从辅助烧嘴喷油来调节，靠近放铜口段不再设喷枪，使阳极铜充分沉降，从粗铜和炉渣中分离出来，并进入阳极铜层，降低渣含铜；   （4）精炼区生成的纯度较高的阳极铜从放铜口间断放出，通过溜槽送到阳极浇铸机，铸成铜阳极板送去电解精炼, 生成的炉渣从挡墙顶部区域的放渣口溢流连续放出，经缓冷后送去渣选矿厂选矿，选出的渣铜精矿返回炉中继续冶炼，尾矿做水泥厂原料综合利用，实现无废渣排放, 产生的含有SO₂ 的高温烟气经过烟道口到达余热锅炉降温收尘，产出饱和蒸汽进行余热发电，降温后的烟气再经收尘净化后送去脱硫制酸。