[发明专利]一种低品位废杂铜清洁冶炼装置及其工艺

说明书

本发明提供一种低品位废杂铜清洁冶炼装置及其工艺，其中所述的熔化炉、还原炉为可回转卧式圆筒形炉体，熔化炉的烟道口通过烟道与氧化还原炉的烟气入口连接，氧化还原炉的烟气出口与二次燃烧室连接，熔化炉的放铜口通过导锍管与氧化还原炉的进料口连接；氧化还原炉的烟气入口一侧设有若干天然气烧嘴；氧化还原炉的顶部开设有两个烟道口，一个为熔化炉烟气入口，在炉体一端，另一个为烟气出口，在炉体另一端；熔化炉与氧化还原炉轴向平行且不在同一水平面上，熔化炉位于氧化还原炉上方；优点为：本发明解决了低品位废杂铜熔化炉烟气处理问题；冶炼强度大，氧气利用率高；劳动条件好，操作方便；生产效率高，经济效益好；节能环保。

技术领域

本发明涉及有色冶金领域，尤其涉及一种低品位废杂铜清洁冶炼装置及其工艺。

背景技术

我国是铜矿资源较少的国家，矿产铜主要依赖进口铜精矿。因而充分利用国内外废杂铜资源，成为我国铜冶炼工业发展的重要组成部分。废杂铜因含杂质的不同分高品位和低品位废杂铜。含铜较高的废纯铜或废纯铜合金可以直接制取再生杆或铜合金产品。低品位杂铜因含铜量低，含杂质高，要先经火法熔炼铸成阳极铜，然后电解精炼成电铜，并回收其他有价金属。我国现有废杂铜的预处理及再生利用技术与装备，主要集中在高品位的废杂铜。对低品位废杂铜的处理能力较弱，主要原因是处理低品位废杂铜的技术与装备不适用。传统的鼓风炉-转炉-阳极炉环境污染严重。而采用固定式阳极炉等处理低品位废杂铜，经济运行不合理，处理不好会污染环境。低品位废杂铜含铜在20～90％，且来源广，成分复杂，形状各异，处理难度比较大。但由于部分较低品位废杂铜（品位一般在25％～30％）价格仅相当于相同品位铜精矿价格的 83％左右，再加上可以分拣出其他有价金属、废塑料等，故具有明显的获利优势。湿法冶金工艺由于除杂质能力差，贵金属回收率低，在废杂铜回收利用领域很少采用。前几年国内基本没有自主知识产权的先进技术和装备，主要依赖进口，如倾动炉、卡尔多炉等冶炼工艺，引进费用又高昂，结构复杂，且依然未能解决上述热效率低，污染严重，冶炼周期长、单系列冶炼规模小等问题。因此国内废杂铜冶炼工艺技术的发展迫在眉睫。

近几年国内处理低品位废杂铜，需要反复还原氧化，能耗高，生产周期长，耐材损耗大，经济上不合理。另外，由于低品位废铜含有大量有机物，在熔炼过程中，产生含持久有机污染物，环保问题难以解决，对于其烟气的处理往往需要通过添加设备单独处理，能耗大，节能方面也很难尽如人意。

发明内容

本发明的目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种低品位废杂铜清洁冶炼装置及其工艺。

本发明新的技术方案是：一种低品位废杂铜清洁冶炼装置及其工艺，包括熔化炉、氧化还原炉、烟道、二次燃烧室，所述的熔化炉、还原炉为可回转卧式圆筒形炉体，熔化炉的烟道口通过烟道与氧化还原炉的烟气入口连接，氧化还原炉的烟气出口与二次燃烧室连接，熔化炉的放铜口通过导锍管与氧化还原炉的进料口连接；氧化还原炉的烟气入口一侧设有若干天然气烧嘴；氧化还原炉的顶部开设有两个烟道口，一个为熔化炉烟气入口，在炉体一端，另一个为烟气出口，在炉体另一端；熔化炉与氧化还原炉轴向平行且不在同一水平面上，熔化炉位于氧化还原炉上方。

所述的天然气烧嘴，所述喷嘴为套管形式，插入到所述喷枪插孔内以将氧气和天然气从炉顶上方同时喷入炉内，喷枪的开孔方向与竖直方向的夹角为-30°≤α≤+30°。

所述的炉体底部架有托座及托圈，托圈通过齿轮与驱动电机连接，炉体可实现沿轴转动。

所述的工艺为：

1）低品位废杂铜原料通过破碎机，破碎成小块，破碎后的小块筛分后通过板式上料机加料，加料机通过炉体顶端的加料口向熔化炉连续给料；

2）从熔化炉底部通过喷枪喷入天然气和氧气的混合气体，供气压力保持大小一致且均大于0.5MPa，保证炉内充分剧烈反应，同时气体鼓入对熔池的搅动，为固态废杂铜熔化、氧化提供良好的传热传质条件；