[发明专利]一种熔融铜渣处理方法及装置

说明书

本发明涉及一种熔融铜渣处理方法及装置，包括以下步骤：S1.熔融铜渣装料，盛有熔融铜渣的渣罐经罐车运输至车间，打开炉口，采用天车吊起渣罐，将其中熔融铜渣从炉口倾倒入炼渣炉中；S2.助燃剂与还原剂上料，还原处理熔融铜渣；S3.含铜铁液出料，加工含铜铁；S4.还原后铜渣出渣，含铜铁出铁完成后，驱动电机转动炼渣炉使得炉口向下翻转将还原后的铜渣倒入渣罐中，而后反向驱动电机使得炼渣炉归位；本方法实现了熔融铜渣的高效资源化处理，具有资源化利用率高、处理效率高，系统空间占地小，烟气有组织排放，无环境污染等优点。

技术领域

本发明涉及一种熔融铜渣处理方法，特别是一种对钢铁企业炼钢及钢渣处理生产过程产生的一种熔融铜渣处理方法及装置。

背景技术

铜渣的典型成分为Fe 30％～40％，SiO₂35％～40％，A1₂O₃≤10％，CaO≤10％，Cu0.5％～2.1％，不同冶炼方法其组成略有差别。目前铜渣的处理方法主要是通过选矿法处理。通过选矿方法处理铜渣生产工艺简单，投入低，因此得到了一定程度的工艺应用。但选矿方法处理存在有价金属回收率低等缺点，仅能回收其中的铜，且处理后仍剩余80％的铜渣尾渣不能够资源化利用，铁、氧化硅等资源存在巨大的浪费，尾渣大量堆存存，存在重大的环境和安全隐患。熔融铜渣直接提取铜、铁金属虽然进行了大量研究，但仍存在提取后尾渣利用附加值低，存在处理成本高，经济不可行。

铜渣中含有较高的铁、铜有价金属元素，可通过还原进行回收；铜渣中含有较高的SiO₂含量，提取金属铁后渣中主要成分为SiO₂、A1₂O₃和CaO，尾渣酸度系数高，成分适合制备高附加值产品。熔融铜渣初始出渣温度为1300～1400℃，具有较高的热值。简而言之，铜渣中具有铜、铁金属、氧化硅以及热能三类资源价值，在铜渣资源化处理的同时需要综合考虑其中资源价值，实现铜渣资源价值的最大化。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种熔融铜渣处理方法及装置，以解决现有技术中资源化利用率低的问题，实现了熔渣的高效资源化处理。

本发明提供了一种熔融铜渣处理方法，包括以下步骤：

S1.熔融铜渣装料，盛有熔融铜渣的渣罐经罐车运输至车间，打开炉口，采用天车吊起渣罐，将其中熔融铜渣从炉口倾倒入炼渣炉中；

S2.助燃剂与还原剂上料，还原处理熔融铜渣；

S3.含铜铁液出料，加工含铜铁；

S4.还原后铜渣出渣，含铜铁出铁完成后，驱动电机转动炼渣炉使得炉口向下翻转将还原后的铜渣倒入渣罐中，而后反向驱动电机使得炼渣炉归位。

进一步地，所述步骤S1中，驱动电机转动炼渣炉使得炉口向外转出烟罩下方，倾倒熔融铜渣之后反向驱动电机转动炼渣炉使得炉口向内转回烟罩正下方。

进一步地，所述步骤S2中，启动给料阀、助燃剂喷罐、还原剂喷罐，将助燃剂仓、还原剂仓中助燃剂、还原剂分别经助燃剂管、还原剂管从炼渣炉底部喷吹口喷入炉膛中，直至满足用量要求。

进一步地，所述步骤S2中，炉膛内熔融铜渣在一定时间还原反应后，产生含铜铁液逐步沉积在炉膛底部，还原后的铜渣浮在含铜铁液上层，还原反应过程中，启动气罐对炉膛中熔融铜渣进行持续搅拌均化直至一定时间到反应结束。

进一步地，所述步骤S2中，还原过程产生的大量高温烟气依次经烟罩、换热器、烟道、喷淋塔、脱水器有组织达标外排，高温烟气经换热器获得压力蒸汽进行余热发电利用。

进一步地，所述步骤S3中，熔融铜渣还原反应结束后，打开出铁口使含铜铁液从炉膛底部流出，依次经出铁口、出铁槽均匀落入铸铁机中，铸造获得含铜铁。