一種環形焙燒爐處理銅渣的系統和方法技術方案

本發明專利技術公開一種環形焙燒爐處理銅渣的系統和方法。該系統包括配料系統、潤磨系統、造球系統、干燥系統、環形焙燒爐和磨礦磁選系統；所述環形焙燒爐包括爐體、爐底、擋墻、入料口、出料口、煙道、輻射管和燃燒器，所述擋墻位于所述爐體內，將所述爐體內的環形空間依次分隔為低溫還原區、晶粒長大區和冷卻區，所述冷卻區設有冷卻設備。本發明專利技術的系統和方法將環形焙燒爐分隔為低溫還原區、晶粒長大區和冷卻區處理銅渣，然后經磨礦磁選系統處理獲得鐵粉；收集環形焙燒爐產生的煙氣獲得有價金屬粉塵，實現了銅渣的綜合回收利用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于冶煉
，尤其涉及一種環形焙燒爐處理銅渣的系統和方法。
技術介紹
貴金屬資源稀少，價格昂貴，越來越受到世界各國的普遍重視，貴金屬工業廢料是當今世界日益緊缺的貴金屬資源中很貴重的二次資源，對這些工業廢料有效的處理和利用，具有可觀的經濟價值。銅渣指的是火法冶煉過程中產生的含銅爐渣，我國銅生產以火法為主，火法煉銅生產1t銅將產出2～3t爐渣。以2014年銅產量192.33萬噸來計，僅一年產生約384.66～576.99萬噸，加上幾十年的堆積量，數量巨大。銅渣含鐵在30～40％之間，優于國內工業選礦用鐵礦的品位，由于銅礦來源不同，銅渣中還含有鈷、鎳、鋅等有價金屬或重金屬元素，綜合提取利用價值較高，使得銅冶煉渣的利用收到廣泛關注。銅渣中的鐵主要分布在橄欖石和磁性氧化鐵兩相中，可選的磁性氧化鐵礦物少，且二者互相嵌布，粒度較小，使磁選過程很難進行，傳統選礦工藝所得鐵精礦的產率低、含硅量嚴重偏高、成本高、質量差，無法使用，導致目前銅冶煉渣的銅利用率不到12％，鐵利用率不足1％。由于銅渣有用礦物結構的特殊性加大了火法及濕法冶金的難度，都不能對鐵進行高效回收。至今，還沒有有效處理銅冶煉渣的成熟工藝，導致富含鐵、銅及其他重金屬的銅渣不得不大量堆存，這不僅造成資源的極大浪費，且占用土地、污染環境，阻礙銅冶煉企業的可持續發展。
技術實現思路
本專利技術意在提出一種環形焙燒爐處理銅渣的系統和方法，將環形焙燒爐分隔為低溫還原區、晶粒長大區和冷卻區處理銅渣，然后經磨礦磁選系統處理獲得鐵粉；收集環形焙燒爐產生的煙氣獲得有價金屬粉塵。本專利技術的目的之一是提供一種環形焙燒爐處理銅渣的系統，包括配料系統、潤磨系統、造球系統、干燥系統、環形焙燒爐和磨礦磁選系統；所述配料系統包括入料口和出料口；所述潤磨系統包括入料口和出料口；所述造球系統包括入料口和出料口；所述干燥系統包括入料口和出料口；所述環形焙燒爐包括爐體、爐底、擋墻、入料口、出料口、煙道、輻射管和燃燒器，所述擋墻位于所述爐體內，將所述爐體內的環形空間依次分隔為低溫還原區、晶粒長大區和冷卻區，所述冷卻區設有冷卻設備，所述環形焙燒爐入料口位于所述低溫還原區，所述環形焙燒爐出料口位于所述冷卻區，所述煙道設置在所述低溫還原區，所述輻射管設置在所述低溫還原區，所述燃燒器設置在所述晶粒長大區；所述磨礦磁選系統包括入料口和出料口；所述配料系統出料口連接潤磨系統入料口，所述潤磨系統出料口連接造球系統入料口，所述造球系統出料口連接干燥系統入料口，所述干燥系統出料口連接環形焙燒爐入料口，所述環形焙燒爐出料口連接磨礦磁選系統入料口。配料系統將銅渣與配料按一定比例混合。潤磨系統將物料混合均勻，進行磨細處理，磨細粒度為了增加物料的接觸面積，加快還原速度。造球系統用于將磨細后的物料造球，球狀物料使得其受熱更均勻。干燥系統用于球團的干燥，獲得干球團，為后續處理做準備。環形焙燒爐用于物料的焙燒，獲得金屬化球團。磨礦磁選系統將金屬化球團細磨后獲得金屬鐵粉。環形焙燒爐的入料口和出料口設置在同一擋墻的兩側，盡量延長物料在環形焙燒爐中的時間。煙道設置在低溫焙燒區，盡量減少煙氣帶走的熱量。待煙氣溫度降至200℃以下時，采用布袋除塵，收集揮發出的鉛、鋅等有價金屬粉塵。作為本專利技術的優選方案，所述低溫還原區環形空間的弧度為240°～270°，所述晶粒長大區環形空間的弧度為45°～90°，所述冷卻區環形空間的弧度為30°～45°。進一步的，所述擋墻底部與所述爐底上表面的距離為10～20cm。擋墻底部到環形焙燒爐的爐底上表面的距離既要保證物料的順利通過，又要保證環形焙燒爐各個區域的氣氛不互相干擾。具體的，所述爐體包括爐頂、外側壁和內側壁，所述擋墻連接所述爐頂、外側壁和內側壁。作為本專利技術的優選方案，所述冷卻區的冷卻設備為水冷設備，設置在所述冷卻區的爐頂。本專利技術的另一目的是提供一種利用權利上述系統處理銅渣的方法，包括如下步驟：A、將銅渣、還原煤和粘結劑按照100:18～26:2～8的質量比配料，配料后的物料進入所述潤磨機進行磨細和混合處理，潤磨后的物料加水后進行造球，獲得球團，所述球團再經干燥處理，獲得干球團；B、將所述干球團送入所述環形焙燒爐，所述干球團依次經過低溫還原區、晶粒長大區和冷卻區，獲得金屬化球團，收集產生的煙氣，獲得有價金屬粉塵；C、將所述金屬化球團冷卻后進行磨礦處理，之后采用磁選的方式將鐵渣進行分離，獲得金屬鐵粉和磁選尾渣。作為本專利技術的優選方案，步驟A中所述磨細后的銅渣、還原煤和粘結劑中粒度小于325目的質量百分比占85％以上，所述球團的直徑在12～16mm之間。在步驟B中，干球團依次經過低溫還原區、晶粒長大區和冷卻區，最終被排出爐外。低溫還原區采用輻射管加熱方式，溫度為800℃～1100℃，以盡量減少空氣的進入，使球團最大程度地被還原，避免出現球團氧化現象。晶粒長大區采用火焰加熱方式，提升溫度到1300℃～1450℃，使經過低溫還原的球團金屬化進一步提升，同時使球團處于軟熔狀態，提升球團中脈石成分的流動性，促進還原的鐵晶粒聚集長大，有利于后續鐵和脈石成分的分離。冷卻區爐頂采用水冷方式，將球團溫度降低至900℃～1150℃，提高球團自身的強度，以便于出料。具體的，步驟C中所述磁選強度為1000Oe～1800Oe。本專利技術提供的環形焙燒爐處理銅渣的系統和方法，實現了將球團中的金屬氧化物轉變為金屬單質；環形焙燒爐從入料口開始，依次設置低溫還原區、晶粒長大區和冷卻區，在低溫還原區和晶粒長大區、晶粒長大區和冷卻區之間分別設置擋墻，以減少相鄰區域的氣流的擾動，進而減少對各區域的溫度和氣氛產生影響。同時，對區域按角度進行劃分，以合理控制球團在各個區域停留時間，獲得良好的渣鐵分離效果。磨礦磁選獲得鐵粉，收集低溫還原區產生的煙氣，獲得有價金屬粉塵，實現銅渣的綜合回收利用。附圖說明圖1是本專利技術的系統的示意圖；圖2是利用本專利技術系統處理銅渣的流程圖。圖中：1-配料系統；2-潤磨系統；3-造球系統；4-干燥系統；5-環形焙燒爐；501-爐體；502-爐底；503-擋墻；504-入料口；505-出料口；506-煙道；507-輻射管；508-燃燒器；509-低溫還原區；510-晶體長大區；511-冷卻區；6-磨礦磁選系統。具體實施方式以下結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本專利技術的方案及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本專利技術的限制。如圖1所示，一方面，本專利技術實施例提供一種環形焙燒爐處理銅渣的系統，包括配料系統1、潤磨系統2、造球系統3、干燥系統4、環形焙燒爐5和磨礦磁選系統6。配料系統1包括入料口和出料口。配料系統1將銅渣與配料按一定比例混合。潤磨系統2包括入料口和出料口。潤磨系統2將物料混合均勻，進行磨細處理，磨細粒度為了增加物料的接觸面積，加快還原速度。造球系統3包括入料口和出料口。造球系統3用于將磨細后的物料造球，球狀物料使得銅渣和還原劑的接觸更為緊密。干燥系統4包括入料口和出料口。干燥系統用于球團的干燥，獲得干球團，為后續處理做準備。環形焙燒爐5包括入料口和出料口。環形焙燒爐5用于物料的焙燒，獲得金屬化球團。磨礦磁選系統6包括入料口和出料口。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環形焙燒爐處理銅渣的系統，包括配料系統、潤磨系統、造球系統、干燥系統、環形焙燒爐和磨礦磁選系統；所述配料系統包括入料口和出料口；所述潤磨系統包括入料口和出料口；所述造球系統包括入料口和出料口；所述干燥系統包括入料口和出料口；所述環形焙燒爐包括爐體、爐底、擋墻、入料口、出料口、煙道、輻射管和燃燒器，所述擋墻位于所述爐體內，將所述爐體內的環形空間依次分隔為低溫還原區、晶粒長大區和冷卻區，所述冷卻區設有冷卻設備，所述環形焙燒爐入料口位于所述低溫還原區，所述環形焙燒爐出料口位于所述冷卻區，所述煙道設置在所述低溫還原區，所述輻射管設置在所述低溫還原區，所述燃燒器設置在所述晶粒長大區；所述磨礦磁選系統包括入料口和出料口；所述配料系統出料口連接潤磨系統入料口，所述潤磨系統出料口連接造球系統入料口，所述造球系統出料口連接干燥系統入料口，所述干燥系統出料口連接環形焙燒爐入料口，所述環形焙燒爐出料口連接磨礦磁選系統入料口。

【技術特征摘要】
1.一種環形焙燒爐處理銅渣的系統，包括配料系統、潤磨系統、造球系統、干燥系統、環形焙燒爐和磨礦磁選系統；所述配料系統包括入料口和出料口；所述潤磨系統包括入料口和出料口；所述造球系統包括入料口和出料口；所述干燥系統包括入料口和出料口；所述環形焙燒爐包括爐體、爐底、擋墻、入料口、出料口、煙道、輻射管和燃燒器，所述擋墻位于所述爐體內，將所述爐體內的環形空間依次分隔為低溫還原區、晶粒長大區和冷卻區，所述冷卻區設有冷卻設備，所述環形焙燒爐入料口位于所述低溫還原區，所述環形焙燒爐出料口位于所述冷卻區，所述煙道設置在所述低溫還原區，所述輻射管設置在所述低溫還原區，所述燃燒器設置在所述晶粒長大區；所述磨礦磁選系統包括入料口和出料口；所述配料系統出料口連接潤磨系統入料口，所述潤磨系統出料口連接造球系統入料口，所述造球系統出料口連接干燥系統入料口，所述干燥系統出料口連接環形焙燒爐入料口，所述環形焙燒爐出料口連接磨礦磁選系統入料口。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述低溫還原區環形空間的弧度為240°～270°，所述晶粒長大區環形空間的弧度為45°～90°，所述冷卻區環形空間的弧度為30°～45°。3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述擋墻底部與所述爐底上表面的距離為10～20cm。4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述爐體...

【專利技術屬性】
技術研發人員：任中山，閆方興，徐剛，曹志成，薛遜，吳道洪，
申請(專利權)人：江蘇省冶金設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32