[发明专利]一种铜渣贫化-还原一体炉

说明书

一种铜渣贫化‑还原一体炉，属于铜渣综合利用领域。该铜渣贫化‑还原一体炉，包括挡墙分隔的贫化系统和还原系统，贫化系统的贫化区炉体上设置有熔融铜渣加料口、贫化剂加料口、冰铜排出口和贫化区烟气出口；在贫化区炉体两侧上设置有贫化区富氧燃料喷吹系统；在贫化区炉体内设置有贫化区涡流搅拌装置；还原系统的还原区炉体上设置造渣剂加料口、出渣口、含铜铁水出口和还原区烟气出口，还原区炉体底部设置有还原剂加料喷枪，还原区炉体顶部设置有还原区富氧燃料喷吹系统，在还原区炉体内设置有还原区涡流搅拌装置。该炉体可实现铜渣中铜、铁有价组元高效回收，高值化无渣化100％利用，同时实现了对铜渣余热协同利用。

技术领域

本发明涉及铜渣综合利用领域，具体涉及一种铜渣贫化-还原一体炉。

背景技术

铜渣是铜火法冶金过程中重要的副产品，其中，含有相当数量的Cu、Fe、Ni等有价金属资源。现代炼铜工艺都对铜渣进行了贫化回收铜的处理。但是对于铜渣贫化回收铜的装置中，其还有很多缺陷，比如申请号为201811300235.7公开的“一种铜冶炼炉渣连续贫化的装置及方法，”包括两部分，第一部分为熔渣缓冲过程，第二部分为熔渣流动贫化过程。将从铜熔炼炉出来的高温熔融铜渣直接导入缓冲装置，经再次升温和加热，使其具有良好的流动性；再引入到槽式贫化装置中；通过调节电场强度，进料温度和熔渣停留时间控制熔渣中铜及其它有用金属的含量。申请号为201711173309.0公开的“一种铜渣处理系统及方法，”包括顺序连接的铜渣生球团制备系统，烘干装置，加料系统，还原熔分装置和出料装置。还原熔分装置实现了在一个设备中完成铜渣生球团还原，熔化，分离，澄清等工艺。上述专利虽然也能实现铜渣的贫化或还原过程，但是处理流程较长，热量利用率较低。

在复合吹炼过程中，顶底复合吹炼工艺，是在熔池上方供给氧气，从底部供惰性气体或氧气，能够显著降低钢水中氧含量和熔渣中TFe含量，其适用在炼钢熔炼过程。在铜渣还原过程中，并无应用。

发明内容

本发明技术提供了一种铜渣贫化-还原一体炉，可实现铜渣中铜、铁有价组元高效回收，高值化无渣化100％利用，同时实现了对铜渣余热协同利用。

本发明的一种铜渣贫化-还原一体炉，包括贫化系统和还原系统，贫化系统和还原系统串联成一体，通过挡墙分隔，在挡墙之间设置有通道作为还原系统的贫化渣入口；

贫化系统包括贫化区炉体、贫化区富氧燃料喷吹系统、贫化区涡流搅拌装置，在贫化区炉体上设置有熔融铜渣加料口、贫化剂加料口、冰铜排出口和贫化区烟气出口；在贫化区炉体两侧上设置有贫化区富氧燃料喷吹系统；在贫化区炉体内设置有贫化区涡流搅拌装置；

还原系统包括还原区炉体、还原区富氧燃料喷吹系统、还原区涡流搅拌装置，在还原区炉体上设置造渣剂加料口、出渣口、含铜铁水出口和还原区烟气出口，还原区炉体底部设置有还原剂加料喷枪，还原区炉体顶部设置有还原区富氧燃料喷吹系统，在还原区炉体内设置有还原区涡流搅拌装置。

进一步的，挡墙为上部挡墙和下部挡墙；上部挡墙和铜渣贫化-还原一体炉的顶部连接，下部挡墙和铜渣贫化-还原一体炉的底部连接，上部挡墙和下部挡墙之间的通道为还原系统的贫化渣入口；挡墙将铜渣贫化-还原一体炉分隔成贫化区和还原区，贫化区生成的贫化渣经过挡墙后，以溢流方式流入还原区。

进一步的，所述的贫化区富氧燃料喷吹系统为多个燃烧喷枪，燃烧喷枪对称分布在贫化区炉体两侧，用于对熔融铜渣喷吹富氧燃料，其有三个功能：第一：燃烧放热，为熔融铜渣提供热量，维持贫化反应温度；第二，富氧燃料具有还原性，可与参与贫化反应，降低熔融铜渣中的铜含量；第三，从侧面喷入的富氧燃料会搅动熔融铜渣，改善内部传质、传热等动力学条件，强化贫化反应过程。