[发明专利]处理熔融铜锍的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及处理熔融铜锍的系统和方法。

背景技术

近些年，随着我国有色工业的兴起，以及各种高端电器、交通工具和航空航天材料领域对有色金属的应用，推动我国有色金属的大量开发，同时有色金属冶炼所产生的有色废渣如铜渣、铅锌渣等大部分被堆积有待处理。

铜渣是火法冶炼铜而产生的一种“人造矿石”废渣，渣的数量随着铜冶炼产量的增加而增加。改革开放30年间，由于我国工业和经济的飞速发展，现今我国铜产量和消耗量都位于世界第一。到目前为止，火法冶炼铜形成渣的数量已经达到15000万吨，伴随江铜、大冶有色等大型企业冶炼铜技术的提高，铜渣的数量还在不断增加。铜渣是一种含有价金属化合物的复合矿冶金渣，具有数量大、粒度细、类型繁多、成分复杂等特点，含有大量的可回收利用的有价金属。例如，其中含铁一般在40wt％左右，远大于铁矿石的29.1wt％的平均工业品位。随着环境保护要求的提高和矿产资源的日益枯竭，如何回收和利用这些宝贵的资源具有十分重要意义。

发明内容

本发明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，本发明的一个目的在于提出一种处理熔融铜锍的系统和方法。采用该系统可充分利用熔融铜锍冶炼的显热，显著降低煤的使用量，实现资源的回收利用，同时得到纯度较高的高纯铁粉，经济效益显著。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理熔融铜锍的系统，根据本发明的实施例，该系统包括：

第一冶炼炉，所述第一冶炼炉上布置有熔融铜锍入口、氧气喷枪、第一煤粉喷枪、造渣剂入口、出渣球入口、粗铜出口、第一冶炼渣出口和第一烟气出口，其中，所述氧气喷枪和所述第一煤粉喷枪可移动地布置在所述第一冶炼炉的顶部，所述第一冶炼炉底部布置有第一氩气底吹组件；

煤制气装置，所述煤制气装置具有第一烟气入口、水蒸气入口、富氧空气入口、干煤球入口、煤气出口和煤灰出口，所述第一烟气入口与所述第一烟气出口相连；

脱硫装置，所述脱硫装置具有煤气入口和脱硫煤气出口，所述煤气入口与所述煤气出口相连；

第二冶炼炉，所述第二冶炼炉具有第一冶炼渣入口、石灰入口、脱硫煤气喷枪、铁水出口、第二冶炼渣出口和第二烟气出口，所述第一冶炼渣入口与所述第一冶炼渣出口相连，其中，所述脱硫煤气喷枪可移动地布置在所述第二冶炼炉的顶部，并且所述脱硫煤气喷枪与所述脱硫煤气出口相连，所述第二冶炼炉底部布置有第二氩气底吹组件；

雾化装置，所述雾化装置具有铁水入口和铁粉出口，所述铁水入口与所述铁水出口相连；

一段磨矿磁选装置，所述一段磨矿磁选装置具有铁粉入口、尾渣出口和含铜铁粉出口，所述铁粉入口与所述铁粉出口相连；

二段磨矿磁选装置，所述二段磨矿磁选装置具有含铜铁粉入口、除铜剂入口、尾矿溶液出口和高纯铁粉出口，所述含铜铁粉入口与所述含铜铁粉出口相连。

根据本发明实施例的处理熔融铜锍的系统，通过在第一冶炼炉和第二冶炼炉底部分别设置第一氩气底吹组件和第二氩气底吹组件，使得其内的熔融液态和气体可在充分搅动的条件下反应充分，且有利于脱除杂质，可显著提高熔融铜锍和第一冶炼渣的冶炼效率和冶炼效果；且第一冶炼渣为第一冶炼炉的产物，充分利用了第一冶炼渣的显热，有利于降低第二冶炼炉的能耗，减少煤气的用量，从而减少煤的用量，同时实现了资源的循环利用；通过将第一冶炼炉得到的第一烟气与水蒸汽、富养空气和干煤球用于生产煤气，充分利用了第一烟气的显热，进一步降低了煤的用量，降低了工艺的原材料成本；通过采用两端磨矿磁选工艺，且加入除铜剂，显著提高了所得高纯铁粉的纯度。

另外，根据本发明上述实施例的处理熔融铜锍的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，上述处理熔融铜锍的系统进一步包括：浮选装置，所述浮选装置具有尾矿溶液入口、捕收剂入口、起泡剂入口、铜矿出口和浮选尾渣出口，所述尾矿溶液入口与所述尾矿溶液出口相连，所述铜矿出口与所述熔融铜锍入口相连。由此，可实现铜矿的回收再利用，进一步提高该工艺的经济性。

在本发明的一些实施例中，上述处理熔融铜锍的系统进一步包括：换热装置，所述换热装置具有第二烟气入口、氩气入口、换热后烟气出口和加热后氩气出口，所述第二烟气入口与所述第二烟气出口相连，所述加热后氩气出口与所述第二氩气底吹组件相连。由此，可充分利用第二烟气的显热，降低第二冶炼炉的能耗，进一步降低煤的使用量。