[发明专利]用于处理过程气体的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理在悬浮熔炼炉中的包含固体的过程气体的方法和设备。

背景技术

为了从含硫化物原料中回收金属，例如铜、镍或铅，例如从包含铜、镍或铅的矿石或精矿中回收这些金属，通常使用悬浮熔炼方法，其中，细粒的含硫化物原料中所包含的热量被利用。除了含硫化物原料之外，含氧气体例如空气、富氧空气或氧气被供给进入悬浮熔炼炉的反应空间。此外，例如，从悬浮熔炼炉的烟道气中回收的并且再循环的细粉尘，以及作为用于形成冶金熔渣的物质的助熔剂，被供给进入反应空间。在悬浮熔炼炉的反应空间中，固体和气体的进料物质彼此反应，以至于被开采的金属中包含的至少两种熔融相，即熔渣相和矿石相，形成在悬浮熔炼炉的下部中，即下炉中。形成在悬浮熔炼炉的下炉中的熔融相定期地从悬浮熔炼炉被去除。相反，形成在悬浮熔炼炉的反应空间中的包含二氧化硫的过程气体通过下炉被引导到悬浮熔炼炉的上升炉身，以及进一步从上升炉身引导到连接于悬浮熔炼炉的废热锅炉，悬浮熔炼炉的烟道气在废热锅炉被冷却。在废热锅炉中，细粉尘与二氧化硫和氧气反应，从而固体物质被硫酸盐化。硫酸盐化优选在气体到达对流空间之前发生在废热锅炉的排放部分中的悬浮空间中，其中，所述反应可能在锅炉管的表面上形成固体物质的结块，该结块很难被去除。通过被供给进入废热锅炉的含氧气体，硫酸盐化被增强。

在生产铜金属的悬浮熔炼过程中，例如闪速熔炼过程，通过氧化反应，即精矿的部分燃烧，矿石中的铜含量被控制。在熔炼炉生产铜金属的时候，需要硫的存在，通过缺少氧气来调整该过程，以便部分精矿保持硫化物的状态。这意味着氧化反应消耗了从富集燃烧器供给的富氧空气中的全部氧气，由此，部分硫和铁在细粉尘中以硫化物的状态保持未燃烧。粉尘中的部分硫化物在泄漏的空气的作用下能够在下炉中燃烧，但是当冷空气慢慢与热的过程气体混合时，硫化物的主要部分与气体流一起进入废热锅炉。因此，与过程气体一起行进的粉尘是部分硫化的。在闪速熔炼炉的下炉中的粉尘的硫含量已知是从10％至20％。当到达废热锅炉时，在细粉尘中包含的硫化物在废热锅炉中继续燃烧，引起问题发生。在废热锅炉中，硫化物与硫酸盐化空气开始燃烧，从而释放热量并且结块形成在锅炉管的表面上。随着硫酸盐化空气的部分氧气在燃烧硫化物时被消耗，粉尘的硫酸盐化也减慢。主要发生如下列情况的由粉尘结块产生的问题：在废热锅炉的对流部分中的对流冷却组件被堵塞，在废热锅炉和连接于其上的静电除尘器之间的管道被堵塞，以及在静电除尘器的发射极上形成结块。

发明内容

本发明的目的在于提供改进的方法，以便在过程气体进入废热锅炉之前，处理在悬浮熔炼炉的下炉中流动的过程气体。具体地，本发明的目的在于将氧化气体供给进入在下炉中流动的过程气体中，以使在被引入废热锅炉的过程气体的固体物质中所包含的硫化物的量最小。本发明的基本特征通过附加的权利要求被公开。

根据本发明，将在悬浮熔炼炉中的包含固体的过程气体从悬浮熔炼炉的反应炉身引入下炉，并且进一步通过上升炉身引导到废热锅炉以便冷却过程气体；从而，通过设置在下炉的顶壁上的一个或多个喷气管，将氧化气体供给进入在下炉中流动的过程气体中；从而在过程期间调整氧化气体的量，以使被引导到废热锅炉的过程气体的固体物质中所包含的硫化物的量最小。因此，在废热锅炉中的硫酸盐化反应能够被加强并且减少结块的产生。通过将与过程条件相称的一定量的氧化气体供给进入在下炉中流动的过程气体中，在过程气体进入废热锅炉之前，获得过程气体的优选的成分。将氧化气体供给进入下炉对于悬浮熔炼炉节约能量而言也是有利的，这是因为在硫化物燃烧时产生的反应热量在炉中被释放而不是在废热锅炉中释放。因此，减少了在下炉中对额外燃料的需要。

附图说明

下面，参考附图详细描述本发明，其中：

图1示出本发明的优选实施例的部分剖面示意侧视图。

图2示出沿图1的A向的截面图。

具体实施方式