用于精煉銅精礦的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種精煉銅精礦(1)的裝置。該裝置包括，包括反應塔(5)和沉降器(6)的懸浮熔煉爐(2)。反應塔(5)具有精礦噴嘴(8)，其用于向反應塔(5)中供給銅精礦(1)，例如硫化銅精礦和/或冰銅，以及至少另外的反應氣體(9)，以在沉降器(6)中獲得含有泡銅的泡銅層(11)和位于泡銅層(11)頂部含有爐渣的第一爐渣層(12)，和爐渣貧化爐(3)。該裝置包括供給裝置(16，18，23)，其用于向爐渣貧化爐(3)加入沉降器(6)中泡銅層(11)的泡銅和沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣。
【專利說明】用于精煉銅精礦的裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種用于精煉銅精礦的裝置。
[0002]該裝置包括懸浮熔煉爐。在本文中的懸浮熔煉爐表示例如與泡銅熔煉爐(blisterfurnace)或閃速熔煉爐連接。
【背景技術】
[0003]圖1圖示了現有技術中精煉銅精礦的裝置I。圖1所示的裝置包括懸浮熔煉爐2，電爐形式的爐渣貧化爐3，以及陽極爐4。該懸浮熔煉爐2包括反應塔5，沉降器6，以及上風煙道7。懸浮熔煉爐2的反應塔5具有精礦噴嘴(burner)8，用于向懸浮熔煉爐2的反應塔5加入銅精礦I和至少另外的反應氣體9，且優選還包括熔劑10，以在懸浮熔煉爐2的沉降器6中獲得含有泡銅的泡銅層11和位于泡銅層11頂部含有爐渣的第一爐渣層12。爐渣貧化爐3構造為處理從懸浮熔煉爐2的沉降器6加入的具有還原劑13的爐渣，從而在爐渣貧化爐3中獲得含有底部金屬銅的底部金屬層14和位于底部金屬層14頂部含有廢渣的第二爐渣層15。圖1所示的裝置還包括爐渣供給裝置16，用于將懸浮熔煉爐2沉降器6中的第一爐渣層12的爐渣加入爐渣貧化爐3。圖1所示的裝置還包括泡銅供給裝置18，用于將懸浮熔煉爐2沉降器6中的泡銅層11的泡銅供給陽極爐4。圖1所示的裝置還包括底部金屬供給裝置19，用于將爐渣貧化爐3中的底部金屬層14的底部金屬銅供給陽極爐4。圖1所示的裝置另外還包括廢渣排出裝置20，用于從爐渣貧化爐3中排出廢渣21。圖1所示的裝置還包括用于鑄造銅陽極(圖1中未示出)的陽極鑄模17，其中銅陽極可用于電解精煉工藝，用于進一步精煉底部金屬銅。
[0004]圖1所示的現有技術裝置的一個問題是，如果爐渣貧化爐3降溫或使其降溫，爐渣貧化爐3中的底部金屬層14將凝固。熔化凝固的底部金屬層14是個問題，因為爐渣貧化爐3產生的熱能通常僅能夠用于保證爐渣貧化爐3中的物料為熔融狀態，而不能將其熔化或者至少不能在短時間內使其高效熔化。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是解決上述確定的問題。
[0006]本實用新型提供了一種用于精煉銅精礦的裝置，該裝置包括包含反應塔和沉降器的懸浮熔煉爐。該懸浮熔煉爐的反應塔具有精礦噴嘴，其用于向懸浮熔煉爐的反應塔中供給銅精礦，例如硫化銅精礦，和/或冰銅，以及至少另外的反應氣體，以在懸浮熔煉爐沉降器中獲得含有泡銅的泡銅層和位于泡銅層頂部的含有爐渣的第一爐渣層。該裝置還包括供給裝置，其用于向爐渣貧化爐供給來自懸浮熔煉爐沉降器中泡銅層的泡銅和向爐渣貧化爐供給來自懸浮熔煉爐沉降器中第一爐渣層的爐渣。爐渣貧化爐被構造為在爐渣貧化爐中使用還原劑處理泡銅和爐渣，以在爐渣貧化爐中獲得含有底部金屬銅的底部金屬層和位于底部金屬層頂部的含有爐渣的第二爐渣層。該裝置還包括底部金屬排出裝置，其用于從爐渣貧化爐中的底部金屬層排出底部金屬銅。該裝置還包括爐渣排出裝置，其用于從爐渣貧化爐中的第二爐渣層排出爐渣。
[0007]本實用新型基于向爐渣貧化爐供給來自懸浮熔煉爐的爐渣和泡銅。通過向爐渣貧化爐供給來自懸浮熔煉爐的爐渣和泡銅，與如圖1所示現有技術的裝置中僅有爐渣從懸浮熔煉爐供給爐渣貧化爐的情況相比，更多的熱能量可被供給到爐渣貧化爐中。這些更多的熱能量可用于熔化爐渣貧化爐中可能已經凝固的物料。由于向爐渣貧化爐供給來自懸浮熔煉爐的爐渣和泡銅，懸浮熔煉爐的沉降器中爐渣的存儲不再是必須的。另外，由于爐渣和泡銅都從懸浮熔煉爐供給到爐渣貧化爐，將沉降器中的泡銅從爐渣分離也不是必須的。因此，沉降器可以制作的更小，這降低了懸浮熔煉爐的成本。如果泡銅和爐渣在閃速爐中以非常低的熔池深度直接排出至爐渣貧化爐，那么發泡潛力將會降低。懸浮熔煉爐可以以更低的氧位運行，這樣發泡趨勢將更低。這意味著更低的廢氣體積以及節省廢氣生產線的運行成本。對于爐渣貧化爐還具有更低還原任務，并因此產生更低的能量消耗。
[0008]用于將懸浮熔煉爐沉降器中泡銅層的泡銅供給至爐渣貧化爐的泡銅供給裝置優選，但不必須被構造為將懸浮熔煉爐沉降器中泡銅層的泡銅供給至爐渣貧化爐，而在將懸浮熔煉爐沉降器中泡銅層的泡銅供給至爐渣貧化爐之前不對該泡銅進行精煉。
[0009]根據本實用新型的裝置可實現的另一優點是，與圖1所示的現有技術的裝置相t匕，這樣做有可能簡化布局。例如在圖2中所示的實施方式中，其中包括陽極爐，物料僅從懸浮熔煉爐供給爐渣貧化爐中，物料僅從爐渣貧化爐供給陽極爐中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]下面將通過參照附圖對本實用新型繼續更詳細的描述。
[0011]圖1圖示了現有技術的裝置，
[0012]圖2圖示了本實用新型裝置的第一實施方式，
[0013]圖3圖示了本實用新型裝置的第二實施方式，
[0014]圖4圖示了本實用新型裝置的第三實施方式，以及
[0015]圖5圖示了本實用新型裝置的第四實施方式。
【具體實施方式】
[0016]本實用新型涉及精煉銅精礦I的裝置。
[0017]接下來將對精煉銅精礦I的裝置和優選實施方式及其變形進行更詳細的描述。
[0018]該裝置包括懸浮熔煉爐2，該懸浮熔煉爐2包括反應塔5，沉降器6，和優選但不必須的上風煙道7。
[0019]懸浮熔煉爐2的反應塔5具有精礦噴嘴8，用于向懸浮熔煉爐2的反應塔5供給銅精礦1，例如硫化銅精礦和/或冰銅，和至少另外的反應氣體9，以及優選還包括的熔劑11，以在懸浮熔煉爐2的沉降器6中獲得含有泡銅的泡銅層11和位于泡銅層11頂部的含有爐渣的第一爐渣層12。
[0020]該裝置還包括爐渣貧化爐3，爐渣貧化爐優選但不必須為電爐的形式。
[0021]該裝置還包括供給裝置16、18、23，其用于將來自懸浮熔煉爐2的沉降器6中泡銅層12的泡銅和來自懸浮熔煉爐2沉降器6中第一爐渣層12的爐渣供給至爐渣貧化爐3中。[0022]爐渣貧化爐3被構造為使用還原劑13處理爐渣貧化爐3中的泡銅和爐渣，以在爐渣貧化爐3中獲得含有底部金屬銅的底部金屬層14和位于底部金屬層14頂部的含有爐渣21的第二爐渣層15。在爐渣貧化爐3中，由懸浮熔煉爐2中第一爐渣層12供給的爐渣中存在的銅從第二爐渣層15移動至底部金屬層14。
[0023]該裝置還包括底部金屬排出裝置22，其用于從爐渣貧化爐3中的底部金屬層14排出底部金屬銅。
[0024]該裝置還包括爐渣排出裝置20，其用于從爐渣貧化爐3中的第二爐渣層15排出爐渣21。如圖3和4所示，用于將來自懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅和來自懸浮熔煉爐2沉降器6中第一爐渣層12的爐渣從懸浮熔煉爐2供給至爐渣貧化爐3中的供給裝置16、18、23可以包括單獨的第一爐渣供給裝置16，其用于單獨地將來自懸浮熔煉爐2沉降器6中第一爐渣層12的爐渣從懸浮熔煉爐2供給至爐渣貧化爐3。這種用于將來自懸浮熔煉爐2沉降器6中第一爐渣層12的爐渣供給至爐渣貧化爐3的單獨的第一爐渣供給裝置16可被構造成用于將來自懸浮熔煉爐2沉降器6中第一爐渣層12的爐渣供給至爐渣貧化爐3，而在將爐渣供給爐渣貧化爐3之前不對爐渣進行精煉。
[0025]如圖3和4所示，用于將來自懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅和來自懸浮熔煉爐2沉降器6中第一爐渣層12的爐渣從懸浮熔煉爐2供給至爐渣貧化爐3中的供給裝置16、18、23可以包括單獨的泡銅供給裝置18，其用于單獨地將來自懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅從懸浮熔煉爐2供給至爐渣貧化爐3。這種用于將來自懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅供給至爐渣貧化爐3的單獨的泡銅供給裝置18可被構造成用于將來自懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅供給至爐渣貧化爐3，而在將泡銅供給爐渣貧化爐3之前不對泡銅進行精煉。
[0026]如圖2和5所示，用于將來自懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅和來自懸浮熔煉爐2沉降器6中第一爐渣層12的爐渣從懸浮熔煉爐2供給至爐渣貧化爐3中的供給裝置16、18、23可以包括合并的爐渣和泡銅供給裝置23，其用于將來自懸浮熔煉爐2沉降器6中第一爐渣層12的爐渣與來自懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅一起從懸浮熔煉爐2供給至爐渣貧化爐3。這種用于將懸浮熔煉爐2沉降器6中第一爐渣層12的爐渣與懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅一起從懸浮熔煉爐2供給至爐渣貧化爐3的合并的爐渣和泡銅供給裝置23可被構造成用于將懸浮熔煉爐2沉降器6中第一爐渣層12的爐渣與懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅一起從懸浮熔煉爐3供給至爐渣貧化爐3，而在將爐渣和泡銅供給爐渣貧化爐3之前不對爐渣和泡銅進行精煉。
[0027]供給裝置16、18、23可被構造成用于將懸浮熔煉爐2沉降器6中第一爐渣層12的爐渣和/或懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅從懸浮熔煉爐2分批加入至爐渣貧化爐3。或者，供給裝置16、18、23可被構造成用于將懸浮熔煉爐2沉降器6中第一爐渣層12的爐渣和/或懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅從懸浮熔煉爐2連續地供給至爐渣貧化爐3。
[0028]用于排出來自爐渣貧化爐3中底部金屬層14的底部金屬銅的底部金屬排出裝置22優選，但不必須與用于將底部金屬銅供給至陽極爐4的底部金屬供給裝置19連接，如圖2-5所示。
[0029]圖2-5所示的裝置包括附加的用于鑄造銅陽極的陽極鑄模17，其中的銅陽極可用于進一步精煉銅的電解精煉工藝。
[0030]用于將懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅供給至爐渣貧化爐3的泡銅供給裝置18優選但不必須被構造成用于將懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅供給至爐渣貧化爐3，而在將來自懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅供給至爐渣貧化爐3之前不對來自懸浮熔煉爐2沉降器6中泡銅層11的泡銅進行精煉。
[0031]該裝置可以包括氣體供給裝置，其用于向爐渣貧化爐3供給惰性氣體或惰性氣體混合物。
[0032]在一些實施方式中，如圖4和5所示，該裝置除了爐渣貧化爐3之外還包括附加爐渣貧化爐24，和第二爐渣供給裝置31，其用于從爐渣貧化爐3將爐渣21供給至該附加爐渣貧化爐24，以還原爐渣中的銅成分并回收銅。在這些實施方式中，該附加爐渣貧化爐24被構造成用于在附加爐渣貧化爐24中使用還原劑13處理爐渣21，以獲得含有底部合金30的底部合金層25和含有廢渣27的廢渣層26。在這些實施方式中，該裝置包括附加的底部金屬排出裝置28，其用于將底部合金30從附加爐渣貧化爐24中的底部合金層25排出，和附加的廢渣排出裝置29，其用于將廢渣27從附加爐渣貧化爐24中的廢渣層26排出。該附加爐渣貧化爐24可為電爐。
[0033]隨著技術的進步，本實用新型的基本思路可以以多種方式實施，這對于本領域技術人員來說是顯而易見的。因此本實用新型及其實施方式并不限于上述實施例，而是在權利要求的范圍內可以進行變化。
【權利要求】
1.一種用于精煉銅精礦(I)的裝置，其中，所述的用于精煉銅精礦的裝置包括， 包括反應塔(5 )和沉降器(6 )的懸浮熔煉爐(2 )，其中懸浮熔煉爐(2 )的反應塔(5 )具有精礦噴嘴(8)，該噴嘴用于向懸浮熔煉爐(2)的反應塔(5)中供給銅精礦(1)，以及至少另外的反應氣體(9)，以在懸浮熔煉爐(2)的沉降器(6)中獲得含有泡銅的泡銅層(11)和位于泡銅層(11)頂部的含有爐渣的第一爐渣層(12)，和 爐渣貧化爐(3)， 其特征在于: 供給裝置(16，18，23)，其用于從懸浮熔煉爐(2)向爐渣貧化爐(3)中供給來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中泡銅層(11)的泡銅和來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣， 爐渣貧化爐(3)被構造成用于在爐渣貧化爐(3)中使用還原劑(13)處理泡銅和爐渣，以在爐渣貧化爐(3)中獲得含有底部金屬銅的底部金屬層(14)和位于底部金屬層(14)頂部的含有爐渣(21)的第二爐渣層(15)， 底部金屬排出裝置(22)，其用于從爐渣貧化爐(3)中的底部金屬層(14)排出底部金屬銅，和 爐渣排出裝置(20 )，其用于從爐渣貧化爐(3 )中的第二爐渣層(15 )排出爐渣(21)。
2.根據權利要求1所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，用于從懸浮熔煉爐(2)向爐渣貧化爐(3 )供給來自懸浮熔煉爐(2 )沉降器(6 )中泡銅層(11)的泡銅和來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣的供給裝置(16，18，23)包括單獨的第一爐渣供給裝置(16)，其用于單獨地將來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣從懸浮熔煉爐(2 )供給至爐渣貧化爐(3 )。
3.根據權利要求2所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，用于將來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣供給至爐渣貧化爐(3)的單獨的第一爐渣供給裝置(16)被構造成用于將來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣供給至爐渣貧化爐(3)，而在將爐渣供給爐渣貧化爐(3)之前不對爐渣進行精煉。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，用于從懸浮熔煉爐(2 )向爐渣貧化爐(3 )供給來自懸浮熔煉爐(2 )沉降器(6 )中泡銅層(11)的泡銅和來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣的供給裝置(16，18，23)包括單獨的泡銅供給裝置(18)，其用于單獨地將來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中泡銅層(11)的泡銅從懸浮熔煉爐(2)加入至爐渣貧化爐(3)。
5.根據權利要求4所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，用于將來自懸浮熔煉爐(2 )沉降器(6 )中泡銅層(11)的泡銅供給至爐渣貧化爐(3 )的單獨的泡銅供給裝置(18 )被構造成用于將來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中泡銅層(11)的泡銅供給至爐渣貧化爐(3),而在將泡銅供給至爐渣貧化爐(3)之前不對泡銅進行精煉。
6.根據權利要求1-3任意一項所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，用于從懸浮熔煉爐(2 )向爐渣貧化爐(3 )供給來自懸浮熔煉爐(2 )沉降器(6 )中泡銅層(11)的泡銅和供給來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣的供給裝置(16，18，23)包括合并的爐渣和泡銅供給裝置(23)，其用于將來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣與來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中泡銅層(11)的泡銅一起從懸浮熔煉爐(2 )供給至爐渣貧化爐(3 )。
7. 根據權利要求6所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，用于將來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣與來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中泡銅層(11)的泡銅一起從懸浮熔煉爐(2)供給至爐渣貧化爐(3)的合并的爐渣和泡銅供給裝置(23)被構造成用于將來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣與來自懸浮熔煉爐(2 )沉降器(6 )中泡銅層(11)的泡銅一起從懸浮熔煉爐(2 )供給至爐渣貧化爐(3 )，而在將爐渣和泡銅供給爐渣貧化爐(3)之前不對爐渣和泡銅進行精煉。
8.根據權利要求1-3任意一項所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，供給裝置(16，18，23)被構造成用于將來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣和/或來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中泡銅層(11)的泡銅從懸浮熔煉爐(2)分批供給至爐渣貧化爐(3)。
9.根據權利要求1-3任意一項所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，供給裝置(16，18，23)被構造成用于將來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中第一爐渣層(12)的爐渣和/或來自懸浮熔煉爐(2)沉降器(6)中泡銅層(11)的泡銅從懸浮熔煉爐(2)連續供給至爐渣貧化爐(3)。
10.根據權利要求1-3任意一項所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，用于排出來自爐渣貧化爐(3)底部金屬層(14)的底部金屬銅的底部金屬排出裝置(22)與用于將底部金屬銅供給至陽極爐(4)的底部金屬供給裝置(19)連接。
11.根據權利要求1-3任意一項所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，爐渣貧化爐(3)為電貧化爐。
12.根據權利要求1-3任意一項所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，所述用于精煉銅精礦的裝置還包括氣體供給裝置，其用于向爐渣貧化爐(3)供給惰性氣體或惰性氣體混合物。
13.根據權利要求1-3任意一項所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，所述用于精煉銅精礦的裝置還包括: 除爐渣貧化爐(3 )之外的附加爐渣貧化爐(24)， 第二爐渣供給裝置(31)，其用于將來自爐渣貧化爐(3 )中的爐渣(21)供給至附加爐渣貧化爐(24)， 附加爐渣貧化爐(24)被構造成在附加爐渣貧化爐(24)中使用還原劑(13)處理爐渣(21)，以獲得含有底部合金(30)的底部合金層(25)和含有廢渣(27)的廢渣層(26)， 附加的底部金屬排出裝置(28)，其用于將底部合金(30)從附加爐渣貧化爐(24)的底部合金層(25)排出，和 附加的廢渣排出裝置(29)，其用于將廢渣(27)從附加爐渣貧化爐(24)的廢渣層(26)排出。
14.根據權利要求13所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，附加爐渣貧化爐(24)為電爐。
15.根據權利要求1-3任意一項所述的用于精煉銅精礦的裝置，其特征在于，所述銅精礦是硫化銅精礦和/或冰銅。
【文檔編號】C22B15/14GK203462108SQ201320461599
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年6月13日 優先權日:2012年6月13日
【發明者】T·阿霍凱寧, P·比約克倫德, T·約基寧, H·蘭尼科, M·梅采林塔, M·拉赫蒂寧 申請人:奧圖泰有限公司