一種高效節(jié)能的銅火法精煉工藝制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種高效節(jié)能的銅火法精煉工藝，屬于有色金屬冶金技術領域，該銅火法精煉工藝包括以下步驟：S1、熔融過程:將粗銅從豎爐加料口內投入，開啟燒嘴加熱，得到銅液；S2、氧化過程:將銅液送入回轉式精煉爐中，向回轉式精煉爐中鼓入壓縮空氣；S3、還原過程:向除去氧化精煉渣后的銅液中通入摻雜有氮的天然氣；S4、澆鑄過程:將還原后的銅液送至鑄模區(qū)緩冷后返回銅礦吹煉系統(tǒng)，最后在圓盤澆鑄機的銅模內澆鑄，得到陽極板；回轉式精煉爐煙氣出口連接有煙氣處理裝置，煙氣處理裝置包括依次管道連接的SCR脫硝反應器、換熱器、布袋除塵器、脫硫塔、風機和煙囪。本發(fā)明專利技術解決了煙氣泄漏，導致空氣質量差且熱量大量流失的問題。空氣質量差且熱量大量流失的問題。空氣質量差且熱量大量流失的問題。

【技術實現步驟摘要】
一種高效節(jié)能的銅火法精煉工藝


[0001]本專利技術涉及有色金屬冶金
，更具體地說，它涉及一種高效節(jié)能的銅火法精煉工藝。

技術介紹

[0002]粗銅火法精煉是為了除去一部分雜質，目的是為電解精煉提供合乎要求的陽極銅，并澆鑄成表面平整、厚度均勻、致密的陽極板，以保證電解銅的質量和降低電解精煉的成本。
[0003]粗銅火法精煉主要包括氧化和還原兩個過程。氧化階段是在高溫下，將氧化劑送入熔融粗銅中，熔體中的Cu首先氧化成Cu2O，Cu2O再與其它金屬雜質元素作用使其氧化，生成的金屬氧化物在銅水中溶解度很小，且比重較輕，可以迅速浮出液面形成爐渣并排出。氧化完成后，銅液中含有0.5
?
1.5％的氧，在凝固時會以Cu2O形態(tài)析出，分布于Cu的晶界上，給電解精煉造成危害，需進行還原脫氧。還原階段是在高溫下，將還原劑送入銅液中，還原劑與熔體中的Cu2O反應脫氧，當銅液中含氧降至0.1
?
0.2％后，即可進行澆鑄。
[0004]目前在國內外普遍采用反射爐、回轉式精煉爐和傾動爐進行粗銅火法精煉。然而不管是利用哪種精煉爐，都會產生較多的煙氣泄漏，這不僅影響空氣質量，導致作業(yè)環(huán)境差，還存在大量的熱量流失，不夠環(huán)保節(jié)能，有鑒于此，本專利技術提供一種高效節(jié)能的銅火法精煉工藝。

技術實現思路

[0005]針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于提供一種高效節(jié)能的銅火法精煉工藝，其解決了煙氣泄漏，導致空氣質量差且熱量大量流失的問題。
[0006]為實現上述目的，本專利技術提供了如下技術方案：
[0007]一種高效節(jié)能的銅火法精煉工藝，包括以下步驟：
[0008]S1、熔融過程
[0009]將粗銅從豎爐頂部的加料口內投入，開啟燒嘴加熱，以使銅熔融，得到銅液；
[0010]S2、氧化過程
[0011]將步驟S1中的銅液送入回轉式精煉爐中，向回轉式精煉爐中鼓入壓縮空氣，以使硫與其中的氧反應產生二氧化硫并通過回轉式精煉爐的煙氣出口向外排出，其他的雜質元素與氧反應生成氧化精煉渣，排出氧化精煉渣；
[0012]S3、還原過程
[0013]向除去氧化精煉渣后的銅液中通入摻雜有氮的天然氣，氮與氧反應生產氮氧化物氣體，除去銅液中多余的氧；
[0014]S4、澆鑄過程
[0015]將還原后的銅液送至鑄模區(qū)緩冷后返回銅礦吹煉系統(tǒng)，最后在圓盤澆鑄機的銅模內澆鑄，得到陽極板；
[0016]其中，所述回轉式精煉爐煙氣出口連接有煙氣處理裝置，所述煙氣處理裝置包括依次管道連接的SCR脫硝反應器、換熱器、布袋除塵器、脫硫塔、風機和煙囪，所述SCR脫硝反應器進氣口與所述煙氣出口管道連接。
[0017]進一步優(yōu)選為：所述布袋除塵器包括罐體、卸灰斗、卸灰閥、進風接管、清灰機構、底板、布袋、支撐板和出風接管；
[0018]所述卸灰斗位于所述罐體底部，所述卸灰斗底部設置有排渣口，所述卸灰閥安裝在所述卸灰斗的所述排渣口處，所述進風接管連接在所述卸灰斗側部，所述出風接管連接在所述罐體上部一側；
[0019]所述底板、布袋、支撐板均位于所述罐體內，所述支撐板固定在所述罐體內壁上，所述底板位于所述支撐板下方且與所述罐體內壁上下滑動配合，所述布袋下端穿過所述底板且與所述卸灰斗連通設置，所述布袋下端固定在所述底板上，上端固定在所述支撐板底部，所述支撐板上開設有出氣孔，所述出風接管與所述罐體連接處位于所述支撐板上方；
[0020]所述清灰機構用于帶動所述底板、布袋上下振動，以將粘附在所述布袋內壁的粉塵抖落到所述卸灰斗內。
[0021]進一步優(yōu)選為：所述清灰機構包括電機、轉軸、凸輪和連接桿；
[0022]所述電機安裝在所述罐體外部一側，所述轉軸位于所述罐體內且一端穿過所述罐體并與所述電機輸出軸連接，另一端插設在所述罐體內壁上，所述凸輪固定在所述轉軸上，所述連接桿上端固定在所述底板底部，下端與所述凸輪周向面接觸。
[0023]進一步優(yōu)選為：所述底板與所述支撐板之間設置有彈簧和凸臺，所述凸臺固定在所述罐體內壁上，所述彈簧上端固定在所述凸臺上，下端固定在所述底板上。
[0024]進一步優(yōu)選為：所述罐體側壁設置有滑槽，所述底板上設置有滑塊，所述滑塊插在所述滑槽內且與所述滑槽上下滑動配合。
[0025]進一步優(yōu)選為：所述布袋除塵器還包括反吹總管，所述反吹總管一端與外界供氣系統(tǒng)連接，另一端穿過所述罐體側壁且延伸在所述罐體內，所述反吹總管上連接有風管，所述風管一端與所述反吹總管連接，另一端穿過所述支撐板且與所述布袋連通，所述風管上安裝有控制閥門。
[0026]進一步優(yōu)選為：所述布袋設置有多個，多個所述布袋均布設置在所述支撐板和所述底板之間。
[0027]進一步優(yōu)選為：所述銅模包括模體，所述模體表面開設有用于銅液澆鑄的型腔，所述型腔內底部開設有起模頂出孔，所述模體兩側均設置有蓄水槽，所述蓄水槽上連接有出水管。
[0028]進一步優(yōu)選為：所述模體兩側均固定有側板，所述蓄水槽由所述側板和所述模體圍合形成，所述側板頂面的水平高度低于所述模體頂面的水平高度，所述出水管連接在所述側板上。
[0029]進一步優(yōu)選為：所述模體外側設置有散熱翅片，所述模體底部固定有輔助散熱板，所述輔助散熱板設置有多個，多個所述輔助散熱板均布在所述模體底部，所述起模頂出孔穿過所述輔助散熱板。
[0030]綜上所述，本專利技術具有以下有益效果：氧化過程中，回轉式精煉爐內會產生粉塵、二氧化硫等有害氣體，還原過程中，回轉式精煉爐內會產生粉塵、氮氧化物氣體等有害氣
體，若是不將其通過凈化處理而直接排放，勢必會影響空氣質量，導致作業(yè)環(huán)境差，且存在大量的熱量流失，為此本專利技術在回轉式精煉爐煙氣出口處設置了煙氣處理裝置。SCR脫硝反應器的設置主要用于去除煙氣中的氮氧化物氣體等物質，脫硫塔的設置主要用于去除煙氣中的二氧化硫等物質，布袋除塵器設置主要用于去除煙氣中的粉塵顆粒，而換熱器主要用于回收煙氣中的熱量，減少熱量損失。
[0031]煙氣通過進風接管進入罐體內后，將由布袋底部進入布袋中，由于布袋可以攔截煙氣中的粉塵顆粒，因此氣流中的粉塵顆粒將無法穿過布袋，只能掉落到卸灰斗內，而穿過布袋的煙氣將通過支撐板上的出氣孔進入支撐板上方，最后再經出風接管進入脫硫塔中進行進一步凈化處理。布袋除塵器長期使用過程中，布袋內壁會粘附有較多粉塵顆粒，若不將其清理掉，布袋容易造成堵塞，從而影響除塵效果，為此本專利技術在罐體內設置了反吹總管和清灰機構。清灰時，啟動電機并打開風管上的控制閥門，電機啟動時，轉軸將帶動凸輪轉動，由于連接桿與凸輪周向面接觸，因此當凸輪轉動時，連接桿將帶動底板、布袋上下振動，而此時風管內的風剛好送入布袋中，從而能輔助將粘附在布袋內壁上的雜質顆粒清除下來。風管送入罐體內的風，最后將通過布袋、出氣孔、出風接管向外排出。
附圖說明
[0032]圖1是實施例的流程框圖，主要用于體現銅火法精煉的工藝；
[0033]圖2是實施例本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種高效節(jié)能的銅火法精煉工藝，其特征在于：包括以下步驟：S1、熔融過程將粗銅從豎爐頂部的加料口內投入，開啟燒嘴加熱，以使銅熔融，得到銅液；S2、氧化過程將步驟S1中的銅液送入回轉式精煉爐中，向回轉式精煉爐中鼓入壓縮空氣，以使硫與其中的氧反應產生二氧化硫并通過回轉式精煉爐的煙氣出口向外排出，其他的雜質元素與氧反應生成氧化精煉渣，排出氧化精煉渣；S3、還原過程向除去氧化精煉渣后的銅液中通入摻雜有氮的天然氣，氮與氧反應生產氮氧化物氣體，除去銅液中多余的氧；S4、澆鑄過程將還原后的銅液送至鑄模區(qū)緩冷后返回銅礦吹煉系統(tǒng)，最后在圓盤澆鑄機的銅模內澆鑄，得到陽極板；其中，所述回轉式精煉爐煙氣出口連接有煙氣處理裝置，所述煙氣處理裝置包括依次管道連接的SCR脫硝反應器(1)、換熱器(2)、布袋除塵器(3)、脫硫塔(4)、風機(5)和煙囪(6)，所述SCR脫硝反應器(1)進氣口與所述煙氣出口管道連接。2.根據權利要求1所述的一種高效節(jié)能的銅火法精煉工藝，其特征在于：所述布袋除塵器(3)包括罐體(301)、卸灰斗(302)、卸灰閥(304)、進風接管(305)、清灰機構、底板(307)、布袋(311)、支撐板(312)和出風接管(314)；所述卸灰斗(302)位于所述罐體(301)底部，所述卸灰斗(302)底部設置有排渣口，所述卸灰閥(304)安裝在所述卸灰斗(302)的所述排渣口處，所述進風接管(305)連接在所述卸灰斗(302)側部，所述出風接管(314)連接在所述罐體(301)上部一側；所述底板(307)、布袋(311)、支撐板(312)均位于所述罐體(301)內，所述支撐板(312)固定在所述罐體(301)內壁上，所述底板(307)位于所述支撐板(312)下方且與所述罐體(301)內壁上下滑動配合，所述布袋(311)下端穿過所述底板(307)且與所述卸灰斗(302)連通設置，所述布袋(311)下端固定在所述底板(307)上，上端固定在所述支撐板(312)底部，所述支撐板(312)上開設有出氣孔(313)，所述出風接管(314)與所述罐體(301)連接處位于所述支撐板(312)上方；所述清灰機構用于帶動所述底板(307)、布袋(311)上下振動，以將粘附在所述布袋(311)內壁的粉塵抖落到所述卸灰斗(302)內。3.根據權利要求2所述的一種高效節(jié)能的銅火法精煉工藝，其特征在于：所述清灰機構包括電機(3061)、轉軸(3062)、凸輪(3063)和連接桿(3064)；所述電機(3061)安裝在所述罐體(301)外部一側，所述轉軸(3062)位于所述罐體(301)內且一端穿過所述...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：毛鐵，陳正球，何續(xù)強，謝培有，張杜，
申請(專利權)人：高諾衡陽產業(yè)園發(fā)展有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：