[发明专利]一种冰铜粒化工艺及其装置

说明书

技术领域

本发明属于有色金属冶金工艺技术，具体涉及冰铜粒化工艺技术和装置。

背景技术

在铜冶炼过程中，一般先将铜精矿冶炼成冰铜，冰铜的主要成分是铜的硫化物和铁的硫化物的混合物，一般含Cu30%~60%。

冰铜需要在专门的吹炼炉中进行进一步吹炼，才能冶炼成粗铜。冰铜可以以熔融态和固态两种方式投入到吹炼炉中吹炼。以固态投入吹炼的冰铜一般需要控制一定的粒度，在投入到吹炼炉前需要进行粒化。

一般的液态冰铜粒化都采用水淬的方式。水淬方式粒化冰铜，由于高温液态冰铜遇到水，容易发生反应生成硫化氢气体，同时会在短时间造成液态水汽化，容易发生爆炸，具有较高的安全隐患。同时，爆炸会产生噪音，水淬所用的大量水会产生废水，容易带来环保问题，水淬后的冰铜颗粒需要脱水和干燥后才能交到下道工序，因此又要耗费大量能源。

冰铜粒化的方法也有采用压缩空气先将液态冰铜吹成小颗粒，再用液态水进行冷却。这种工艺技术解决了冰铜水淬时爆炸和产生噪音的问题，但仍然没有解决产生废水及水淬后的冰铜颗粒需要脱水和干燥的问题。

发明内容

本发明的目的是，提供一种压缩空气与水雾粒化液态冰铜的免脱水冰铜粒化工艺和装置，其工艺和装置简单，制造成本低，克服了其它冰铜粒化过程中的爆炸现象，免去了水淬冰铜脱水的过程，不产生水淬废水，解决了安全隐患，防止了污染，同时，具有操作方便的优点。

解决本发明的技术问题所采取的技术方案为：用压缩空气将水雾化为粒度为10～65μm、压力为0.5～0.8MPa的水雾，喷向由溜槽流出的熔融冰铜，溜槽宽度为100～200mm，熔融冰铜流速为100～300mm/s，将熔融冰铜吹散并冷却固化为冰铜颗粒，自由下落到设置于粒化装置下部的埋刮板运输系统。

所述喷向熔融冰铜的水雾中水量和压缩空气的体积比1: 20～60。

本发明的专用设施的结构是：在封闭的粒化装置壳体中接入溜槽，溜槽下方设置雾化喷头，雾化喷头通过水雾管和三通接头分别连接压缩空气管和供水管，粒化装置壳体下部接沉降斗。

溜槽的出口宽度为100～200mm，雾化喷头与溜槽的出口的距离为50～150mm。

所述粒化装置壳体上部接有水雾出口，沉降斗下部安装有埋刮板运输机，在压缩空气管上接有空气调节阀和空气压力表，在供水管上接有水调节阀和水压表。

熔融冰铜由溜槽流出，用压缩空气将水雾化为带压力的水雾从水雾喷射装置喷向熔融冰铜，喷出的气体和水雾把从溜槽流下的熔融冰铜流吹散为众多细小的液滴，同时冷却为固态的冰铜颗粒，通过调节喷入的水量和压缩空气的比例，使得上述气体和水雾在空中将吹散后的冰铜小液滴迅速冷凝为干燥的砂状固态颗粒，不混杂液态水滴，免去了传统水淬冰铜脱水的过程。干燥的砂状固态颗粒自由下落到设置于粒化装置下部的埋刮板运输系统，运至下道工序。粒化产生的热水蒸汽从粒化装置顶部引出。

本发明的有益效果是：这一冰铜粒化工艺和装置克服了其他冰铜粒化过程中的爆炸现象，免去了水淬冰铜脱水的过程，不产生水淬废水，解决了安全隐患，防止了污染，同时，具有工艺简单、操作方便的优点。

附图说明

图1为本发明的冰铜粒化装置的结构主视示意图。

图2为本发明的冰铜粒化装置的结构侧视示意图。

图中：1-壳体，2-三通接头，3-压缩空气管，4-空气调节阀，5-空气压力表，6-水调节阀，7-供水管，8-水压表，9-水雾管，10-雾化喷头，11-溜槽，12-粒化冰铜，13-运输车，14-埋刮板运输机，15-沉降斗，16-水雾出口。

具体实施方式

熔融冰铜由冰铜溜槽11进入粒化装置壳体1中，压缩空气管3中的压缩空气吹向从供水管7流出的水，将其雾化为带压力的水雾，混合状的空气与水经水雾管9流向雾化喷头10，成为粒度为10～65μm、压力为0.5～0.8MPa的水雾，雾化喷头10与溜槽11的出口的距离为50～150mm，喷出的气体和水雾把从冰铜溜槽11流下的熔融冰铜液吹散为众多细小的液滴，同时冷却为固态的冰铜颗粒。

通过合理地调整空气调节阀4和水调节阀6，使水雾中水量和压缩空气的体积比1: 20～60，就可确保在空中将吹散后的冰铜小液滴迅速冷凝为干燥的合适大小的砂状固态粒化冰铜12的颗粒，从冰铜沉降斗15掉落到下方的埋刮板运输机14上，输送到冰铜运输车13运至下道工序，粒化产生的热水蒸汽从粒化装置顶部的水雾出口16引出。为了保证获得较合适的粒化冰铜12，溜槽11的出口宽度应该为100～200mm，熔融冰铜流速控制为100～300mm/s。