[其他]沸騰熔煉法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85102902
• 申請日: 1985-04-19
• 公開（公告）號: CN85102902A
• 公開（公告）日: 1986-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 張友余;溫華洪;陳知若;高憲有
• 申請（專利權）人: 北京有色冶金設計研究總院;中條山有色金屬公司冶煉廠
• 主分類號: C22B15/00
• 分類號: C22B15/00;C22B23/02;F27B3/04;F27B3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

沸騰熔煉法是屬于銅精礦（或富礦石）、或鎳精礦、銅鎳精礦、復雜銅鉛鋅精礦等重金屬精礦的冰銅熔煉方法。

附圖的簡要說明：

圖中Ⅰ沸騰熔煉爐，Ⅱ熱交換器，Ⅲ前床。三者是沸騰熔煉法的主要設備。精礦、熔劑和補充燃料煤組成的爐料a從爐拱頂加料口1連續(xù)加入，熔煉需要全部空氣或富氧空氣，經熱交換器予熱后，從沸騰熔煉爐兩側風口2鼓入熔體。風口浸沒在熔體液面下。熔煉產出的冰銅和爐渣，從排出口3放入前床Ⅲ。爐渣c從前床連續(xù)放出。冰銅b視下工序要求，間斷放出。煙氣d經上升煙道4進入熱交換器，以利用余熱（生產規(guī)模大時加設余熱鍋爐）。煙氣再經除塵后用以制造硫酸。冰銅吹煉產出的轉爐渣，可經溜槽5注入沸騰熔煉爐處理。

大規(guī)模生產時，爐渣從排出口3放入前床，冰銅從排出口6定期放出。

Ⅳ銅質冷卻夾套由銅夾套7、水管8組成，并連接風口9。

發(fā)明內容：

現有的銅精礦或鎳精礦等冰銅熔煉方法，存在各自固有缺點，限制熔煉過程強化和生產能力提高。如閃速熔煉法（見GB1507941（75年）;BE831016（75年）;《閃速熔煉文集》，1975年，南昌有色設計院;閃速熔煉法的發(fā)展，《硫化物熔煉的發(fā)展》，V2，1983，US），爐料在反應塔內高溫區(qū)（1350～1550℃）熔化和氧化。不可避免的硫化鐵粒子被過氧化成磁性氧化鐵，增加爐渣粘度，引起沉淀池積鐵。這是熔煉過程所不希望的。爐料中難熔組份（如SiO₂、MgO、CaO、Al₂O₃等）粒子通過反應塔不可能熔化、造渣，然后在沉淀池與煙氣分離，以固態(tài)降落在低溫區(qū)（1300℃左右）的熔體上，增加熔體粘度。沉淀池的熔體處于相對靜止狀態(tài)，難熔組份的造渣和磁性氧化鐵的還原反應，靠緩慢的擴散過程進行。限制了熔煉過程的速度。熔煉生成的硫化亞銅（Cu₂S）、硫化亞鐵（FeS）細滴，在相對靜止而粘稠的熔體中相的聚集緩慢，冰銅相和渣相分離緩慢。閃速熔煉法這些固有缺點，限制了熔煉速度和生產能力提高。閃速熔煉過程產生大量煙塵，煙塵率≥10%，使余熱利用設備和收塵系統(tǒng)復雜化。

其他熔煉方法，如諾蘭達法，澳克拉連續(xù)煉銅法（見SU510842（81年）;JP53022115（78年）;DS2536-392（76年）;《國外銅冶金文集》1973年，冶金工業(yè)出版社），白銀煉銅法等是向爐內熔體內部鼓風，使熔體攪動的熔煉方式。在風口區(qū)形成局部高溫，產生很高的熱強度，加之攪動熔體對爐壁耐火爐襯的嚴重侵蝕，爐體雖然用了耐火磚及局部用低效力水套冷卻以抵抗高溫，但不能承受更高的熱強度和局部高溫，以及熔體沖刷侵蝕。所以只能降低鼓風強度，以延長爐壽命，維持低水平生產。

本發(fā)明的目的是克服現有熔煉方法的缺點，以更良好的熱力學和動力學條件，創(chuàng)造高熱強度、熔體強烈攪動的強化熔煉過程，獲得更高的生產能力。爐料加入沸騰熔煉爐內，立即卷入形若沸騰狀態(tài)的高溫熔體中，爐料粒子分散在熔體內加熱熔化。鼓風在熔體中形成氣泡，產生巨大的氣液界面。硫、硫化鐵和煤在氣液界面上進行氧化和燃燒反應，瞬間放出大量熱能，在熔體內部加熱熔體，使爐料熔體，推動反應迅速進行。熔體溫度高于液面上煙氣溫度，獲得高熱效率。反應生成的氧化亞鐵和少量磁性氧化鐵被強烈攪動的熔體帶到熔池其他部位，磁性氧化鐵與硫化亞鐵接觸反應，還原成氧化亞鐵，氧化亞鐵與二氧化硅、二氧化硅與鈣鎂氧化物接觸反應，生成低熔點爐渣。過程在良好的動力學條件下迅速進行。熔煉生成的Cu₂S、FeS液態(tài)微粒，以及2FeO·SiO₂、CaO·SiO₂爐渣液滴，在強烈攪動下，同相微粒接觸幾率增大，迅速聚集成大粒。加速冰銅相、渣相的同相聚集和異相分離。熔煉過程中磁性氧化鐵還原反應加速，兩相聚集、分離過程加快，是沸騰熔煉法能強化生產，達到更高生產能力的基礎。

從沸騰熔煉爐兩側風口同時鼓入空氣或富氧空氣，在風口附近，硫化物和煤等發(fā)生劇烈氧化作用，放出大量熱量，形成局部高溫區(qū)，以及熔體沖刷侵蝕爐壁，是本發(fā)明解決的另一問題。沸騰熔煉爐的風口區(qū)設計了高效力夾套冷卻結構，在高熱強度下，導出的熱量，足以使冰銅和爐渣在夾套的爐內側面形成穩(wěn)定的固態(tài)層，以承受局部高溫和熔體強烈沖刷。所以沸騰熔煉法可以大幅度提高熱強度，和高生產能力下長期運行。

沸騰熔煉法具有以下優(yōu)點和缺點：