用于在悬浮熔炼炉中制备锍或粗金属的方法和悬浮熔炼炉技术

本发明专利技术涉及用于在悬浮熔炼炉例如闪速熔炼炉或闪速吹炼炉中制备锍例如铜锍或镍锍或者粗金属例如泡铜的方法。本发明专利技术还涉及悬浮熔炼炉例如闪速熔炼炉或闪速吹炼炉。该悬浮熔炼炉包含反应塔(5)、与反应塔(5)的下端连通的沉降器(8)和上风道(13)。沉降器(8)从沉降器(8)中反应塔(5)下方用于氧化悬浮物(6)的沉淀区(7)在两个相对方向上延伸，使得沉降器(8)包含沉淀区(7)的第一侧上的第一沉降器部分(18)和沉淀区(7)的相对的第二侧上的第二沉降器部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及如在独立权利要求1的前序部分中限定的用于在悬浮熔炼炉例如闪速熔炼炉或闪速吹炼炉中制备锍例如铜锍或镍锍或者粗金属例如泡铜的方法，其中该方法包括如下步骤：通过精矿燃烧器将含有金属的硫化物原料、造渣剂和含氧反应气体供给到悬浮熔炼炉的反应塔中以在反应塔中形成氧化悬浮物射流，在与反应塔的下端连通的沉降器的沉淀区中接收该氧化悬浮物射流，其中该沉降器具有内部空间，在该沉降器的内部空间中形成锍或粗金属层和在该锍或粗金属层上的炉渣层，经由上风道从悬浮熔炼炉导出工艺气体，其中该上风道具有与沉降器连通的下端，经过第一排放口从沉降器中的炉渣层排出炉渣，并且经过第二排放口从沉降器中的锍或粗金属层排出锍或粗金属，其中第一排放口布置在高于第二排放口的水平面的竖直方向上。本专利技术还涉及如独立权利要求20的前序部分中限定的悬浮熔炼炉例如闪速熔炼炉或闪速吹炼炉，其中该悬浮熔炼炉包含反应塔，该反应塔装有精矿燃烧器，用于将含有金属的硫化物材料、造渣剂和含氧反应气体供给到反应塔中以在反应塔中形成氧化悬浮物射流；与该反应塔下端连通的沉降器，其中该沉降器包含内部空间并且其中在反应塔的下端下方沉降器的内部空间中形成用于氧化悬浮物射流的沉淀区并且其中配置该沉降器来在沉淀区接收来自反应塔的氧化悬浮物并且在沉降器的内部空间中形成锍或粗金属层和在该锍或粗金属层上的炉渣层；用于经由上风道从悬浮熔炼炉导出工艺气体的上风道，其中>上风道具有与沉降器连通的下端；用于从沉降器的内部空间中的炉渣层排出炉渣的第一排放口，和用于从沉降器的内部空间中的锍或粗金属层排出锍或粗金属的第二排放口，其中第一排放口布置在高于第二排放口的水平面的竖直方向上。在该上下文中锍意指例如铜锍或镍锍。在该上下文中粗金属意指例如泡铜。在该上下文中悬浮熔炼炉意指例如用于制备锍例如铜锍或镍锍的闪速熔炼炉，或用于加工铜锍以制备泡铜的闪速吹炼炉。悬浮熔炼炉中已知的一个问题是在炉渣层中形成磁铁矿(Fe3O4)，这增加了炉渣的粘度。通过沉降到炉渣层以下的锍或粗金属层中，这种增加的粘度减缓了含有在悬浮熔炼工艺中待回收的金属并且包含在炉渣层中的颗粒的分离。例如在用于熔炼硫化物铜精矿的悬浮熔炼工艺中，铜将在沉降器中形成的炉渣层中，以氧化铜(Cu2O)形式与氧结合并且以二硫化铜(Cu2S)形式与硫结合。出于工艺经济原因，需要从炉渣层排出的炉渣中的铜含量尽可能低。这特别关注氧化铜，因为在悬浮熔炼工艺后的炉渣浮选工艺中氧化铜的回收不好。在各种出版物中呈现了对于这个已知问题的不同解决方案。US 5,662,730呈现了一种解决方案，在铜的闪速熔炼方法中，其中将含碳材料装到闪速熔炼炉的反应塔中，该含碳材料的晶粒尺寸低于100um并且处于65％或更多的比例，并且该含碳材料的晶粒尺寸为从44到100μm并且处于25％或更多的比例，并且该含碳材料具有80％或更多的固定碳含量。可以防止Fe3O4在炉渣中的过量形成和过量还原。US 5,912,401呈现了铜的火法冶金熔炼方法，经过矿石-精矿燃烧器将铜矿石和辅助燃料例如含碳材料吹到反应塔中。在改进的铜的火法冶金熔炼中，使用含碳材料来还原炉渣中包含的Fe3O4。本专利技术提供了改进的方法，该方法用于甚至在要减少辅助燃料的降低量的情况下还原Fe3O4。将含碳材料吹入其中氧分压低的反应塔的下部中。WO 00/70104涉及一种方法，由此通过将尺寸为从1－25mm的冶金焦炭装入炉中来降低在悬浮熔炼炉中有色金属例如铜或镍的制备中产生的炉渣的有色金属含量。隔板可位于从炉的顶部向下，通过该隔板防止含有铜和镍的小颗粒移动到炉的后部并且与炉渣一起被排出。该隔板迫使小颗粒沉降在炉的还原区中。US 6,436,169呈现了操作铜熔炼炉的方法，其中向含有氧化－还原数为3+的Fe的铜熔炼炉渣和中间层中的Fe3O4添加含有大于80wt.％的比重为3.0－8.0并且颗粒直径为0.3－15mm的金属铁的含铁物质，由此使Fe3O4脱氧成FeO，该方法减少了炉渣层内的Fe3O4和炉渣层与锍层之间的中间层中产生的Fe3O4。从而降低了它们的粘度并且增加了分离速率，因此增加了有用金属的产率，并且消除了起源于中间层的问题。专利技术目的本专利技术的一个目的是提供用于在悬浮熔炼炉中例如在闪速熔炼炉中或在闪速吹炼炉中制备锍或粗金属的方法，该方法提供通过该方法待回收的金属在炉渣层中的降低含量。本专利技术的另一个目的是提供悬浮熔炼炉例如闪速熔炼炉或闪速吹炼炉，该悬浮熔炼炉提供待回收的金属在炉渣层中的降低含量。专利技术简述本专利技术的用于在悬浮熔炼炉中例如在闪速熔炼炉中或在闪速吹炼炉中制备锍或粗金属的方法以独立权利要求1的限定为特征。在从属权利要求2－19中限定了该方法的优选实施方案。本专利技术的悬浮熔炼炉例如闪速熔炼炉或闪速吹炼炉相应地以独立权利要求20的限定为特征。在从属权利要求21－38中限定了悬浮熔炼炉的优选实施方案。该方法基于使用具有沉降器的悬浮熔炼炉，该沉降器从反应塔下方用于氧化悬浮物射流的沉淀区在两个方向上延伸，使得该沉降器包含1)沉降器中的第一沉降器部分，其中氧含量和温度低于沉降器的另一部分和2)通过沉降器的所述另一个部分形成的第二沉降器部分。相应地，悬浮熔炼炉具有沉降器，该沉降器从反应塔下方用于氧化悬浮物射流的沉淀区在两个方向上延伸，使得该沉降器包含1)沉降器中的第一沉降器部分，其中氧含量和温度低于沉降器的另一部分，和2)通过沉降器的所述另一个部分形成的第二沉降器部分。由于在第二沉降器部分中从反应塔流向上风道的工艺气体流，氧含量在第一沉降器部分中比在第二沉降器部分中低。这种工艺气体流包含氧，该氧源自例如通过精矿燃烧器供给到反应塔中的反应气体和源自悬浮熔炼炉的沉降器的结构中的空气泄露。这种氧例如氧化工艺气体中的颗粒和粉尘并且氧化颗粒将落在沉降器中的熔体上并且增加至少炉渣层的氧化水平。另外，粘附于上风道内壁的氧化粉尘和粉尘将时常从上风道的内壁脱离并且下落到熔体表面上并且增加至少炉渣层的氧化水平。在反应塔中细颗粒将比大颗粒更多被氧化。这些细颗粒将进一步沉降在沉淀区与上风道之间的炉渣区。这种现象将增加接近上风道的炉渣中的氧含量。另外，由于在第二沉降器部分中从反应塔流向上风道的热工艺气体流，温度在第一沉降器部分中比在第二沉降器部分中低。第一沉降器部分中的这种较低温度将导致第一沉降器本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在悬浮熔炼炉例如闪速熔炼炉或闪速吹炼炉中制备锍例如铜锍或镍锍或者粗金属例如泡铜的方法，该方法包括如下步骤：通过精矿燃烧器(4)将含有金属的硫化物原料(1)、造渣剂(2)和含氧反应气体(3)供给到悬浮熔炼炉的反应塔(5)中以在反应塔(5)中形成氧化悬浮物射流(6)，在与反应塔(5)的下端连通的沉降器(8)的沉淀区(7)中接收该氧化悬浮物射流(6)，其中该沉降器(8)具有内部空间(9)和在沉降器(8)一端的第一端壁结构(27)和在沉降器(8)的相对端的第二端壁结构(28)，在该沉降器(8)的内部空间(9)中形成锍或粗金属层(10)和该锍或粗金属层(10)上的炉渣层(11)，经由上风道(13)从悬浮熔炼炉导出工艺气体(12)，其中该上风道(13)具有与沉降器(8)连通的下端，经过第一排放口(15)从沉降器(8)中的炉渣层(11)排出炉渣(14)，并且经过第二排放口(17)从沉降器(8)中的锍或粗金属层(10)排出锍或粗金属(16)，其中第一排放口(15)布置在高于第二排放口(17)的水平面的竖直方向上，其特征在于：向该方法提供悬浮熔炼炉，该悬浮熔炼炉具有从沉降器(8)中反应塔(5)下方的用于氧化悬浮物射流(6)的沉淀区(7)在两个相对方向上延伸的沉降器(8)，使得该沉降器(8)包含沉淀区(7)的第一侧上的第一沉降器部分(18)和沉淀区(7)相对的第二侧上的第二沉降器部分，并且上风道(13)的下端经由第二沉降器部分与沉降器(8)连通，经过布置在第一沉降器部分(18)中的第一排放口(15)从沉降器(8)中的炉渣层(11)排出炉渣(14)，经过布置在第二沉降器部分中的第二排放口(17)从沉降器(8)中的锍或粗金属层(10)排出锍或粗金属(16)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.11 FI 201262911.用于在悬浮熔炼炉例如闪速熔炼炉或闪速吹炼炉中制备锍例如
铜锍或镍锍或者粗金属例如泡铜的方法，该方法包括如下步骤：
通过精矿燃烧器(4)将含有金属的硫化物原料(1)、造渣剂(2)
和含氧反应气体(3)供给到悬浮熔炼炉的反应塔(5)中以在反应塔
(5)中形成氧化悬浮物射流(6)，
在与反应塔(5)的下端连通的沉降器(8)的沉淀区(7)中接收
该氧化悬浮物射流(6)，其中该沉降器(8)具有内部空间(9)和在
沉降器(8)一端的第一端壁结构(27)和在沉降器(8)的相对端的
第二端壁结构(28)，
在该沉降器(8)的内部空间(9)中形成锍或粗金属层(10)和
该锍或粗金属层(10)上的炉渣层(11)，
经由上风道(13)从悬浮熔炼炉导出工艺气体(12)，其中该上
风道(13)具有与沉降器(8)连通的下端，
经过第一排放口(15)从沉降器(8)中的炉渣层(11)排出炉渣
(14)，并且
经过第二排放口(17)从沉降器(8)中的锍或粗金属层(10)排
出锍或粗金属(16)，其中第一排放口(15)布置在高于第二排放口
(17)的水平面的竖直方向上，
其特征在于：
向该方法提供悬浮熔炼炉，该悬浮熔炼炉具有从沉降器(8)中反
应塔(5)下方的用于氧化悬浮物射流(6)的沉淀区(7)在两个相对
方向上延伸的沉降器(8)，使得该沉降器(8)包含沉淀区(7)的第
一侧上的第一沉降器部分(18)和沉淀区(7)相对的第二侧上的第二
沉降器部分，并且上风道(13)的下端经由第二沉降器部分与沉降器
(8)连通，
经过布置在第一沉降器部分(18)中的第一排放口(15)从沉降
器(8)中的炉渣层(11)排出炉渣(14)，
经过布置在第二沉降器部分中的第二排放口(17)从沉降器(8)
中的锍或粗金属层(10)排出锍或粗金属(16)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：
给第一沉降器部分(18)装备分隔板(20)，用于防止在悬浮熔
炼炉中产生的氧化粉尘进入第一沉降器部分(18)的至少一个分区中，
使得分隔板(20)从第一沉降器部分(18)的顶部向下延伸到第一沉
降器部分(18)中，并且
通过分隔板(20)迫使来自炉渣层(11)的炉渣在第一沉降器部
分(18)中向下。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：
给第一沉降器部分(18)装备还原剂供给装置(21)，用于将还
原剂供给到锍或粗金属层(10)和炉渣层(11)中的至少一层中，并
且
通过还原剂供给装置(21)将还原剂供给到锍或粗金属层(10)
和炉渣层(11)中的至少一层中。
4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于：
给第一沉降器部分(18)装备燃烧器(22)，用于在第一沉降器
部分(18)的至少一个分区中产生还原性气氛，并且
使用燃烧器(22)用于在第一沉降器部分(18)的至少一个分区
中产生还原性气氛。
5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其特征在于：
在沉降器(8)的整个内部空间(9)上方形成在水平维度上延伸
的通过精矿燃烧器(4)供给的含有金属的硫化物原料(1)、造渣剂
(2)和含氧反应气体(3)中的至少一种的锍或粗金属层(10)，并
且
在沉降器(8)的整个内部空间(9)上方形成在水平维度上延伸
的通过精矿燃烧器(4)供给的含有金属的硫化物原料(1)、造渣剂
(2)和含氧反应气体(3)中的至少一种的炉渣层(11)。
6.根据权利要求1至5中任一项的方法，其特征在于：向该方法
提供悬浮熔炼炉，该悬浮熔炼炉具有在反应塔(5)与上风道(13)之
间小于10m、优选小于4m的距离。
7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其特征在于：向该方法
提供悬浮熔炼炉，其中沉降器(8)的内部空间(9)与反应塔(5)的
下端在沉降器(8)的一个位置处连通，与沉降器(8)的端部之一相
比沉降器(8)的该位置更靠近沉降器(8)的中部。
8.根据权利要求1至7中任一项的方法，其特征在于：向该方法
提供具有沉降器(8)的悬浮熔炼炉，该沉降器(8)具有狭长构造。
9.根据权利要求1至8中任一项的方法，其特征在于：
向该方法提供悬浮熔炼炉，该悬浮熔炼炉具有第一沉降器部分
(18)，该第一沉降器部分(18)具有在沉淀区(7)的第一近端和在
第一沉降器部分(18)相对端的第一远端，该第一远端也是沉降器(8)
的第一端壁结构(27)，并且具有布置在第一沉降器部分(18)的第
一远端的用于从沉降器(8)排出炉渣(14)的第一排放口(15)。
10.根据权利要求1至9中任一项的方法，其特征在于：
向该方法提供悬浮熔炼炉，第二沉降器部分具有在沉淀区(7)的
第二近端和在第二沉降器部分(18)相对端的第二远端，该第二远端
也是沉降器(8)的第二端壁结构(28)，并且具有布置在第二沉降器
部分的第二远端的用于从沉降器(8)排出粗金属锍的第二排放口(17)。
11.根据权利要求1至10中任一项的方法，其特征在于：
向该方法提供悬浮熔炼炉，该悬浮熔炼炉装有另外的反应塔(23)，
该另外的反应塔(23)具有与第一沉降器部分(18)的第一内部空间
连通的下端，其中该另外的反应塔(23)装有另外的精矿燃烧器(24)，
用于将含有金属的硫化物原料(1)、造渣剂(2)和含氧反应气体(3)
供给到该另外的反应塔(23)中以在该另外的反应塔(23)中形成另
外的氧化悬浮物射流(25)，并且
通过该另外的精矿燃烧器(24)将含有金属的硫化物原料(1)、
造渣剂(2)和含氧反应气体(3)的进料供给到该另外的反应塔(23)
中，该进料包含的氧系数比通过精矿燃烧器(4)供给到反应塔(5)
中的相应进料的氧系数小。
12.根据权利要求1至11中任一项的方法，其特征在于：
向该方法提供悬浮熔炼炉，该悬浮熔炼炉具有反应塔(5)，该反
应塔(5)除了精矿燃烧器(4)以外还装有另外的精矿燃烧器(24)，
用于将含有金属的硫化物原料(1)、造渣剂(2)和含氧反应气体(3)
供给到反应塔(5)中以在反应塔(5)中形成另外的氧化悬浮物射流
(25)，并且
通过该另外的精矿燃烧器(24)将含有金属的硫化物原料(1)、
造渣剂(2)和含氧反应气体(3)的进料供给到反应塔(5)中，该进
料包含的氧系数比通过精矿燃烧器(4)供给到反应塔(5)中的相应
进料的氧系数小。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于：
在与反应塔(5)连通的沉降器(8)的内部空间(9)的另外的沉
淀区中接收该另外的氧化悬浮物射流(25)，与第二沉降器部分相比，
更靠近第一沉降器部分(18)形成该另外的沉淀区。
14.根据权利要求1至13中任一项的方法，其特征在于：
通过抽吸经由上风道(13)从悬浮熔炼炉导出工艺气体(12)。
15.根据权利要求1至14中任一项的方法，其特征在于：向该方
法提供悬浮熔炼炉，该悬浮熔炼炉具有布置在沉降器(8)的第一端壁
结构(27)中的第一排放口(15)。
16.根据权利要求1至15中任一项的方法，其特征在于：向该方
法提供悬浮熔炼炉，该悬浮熔炼炉具有布置在沉降器(8)的第二端壁
结构(28)中的第二排放口(17)。
17.根据权利要求1至16中任一项的方法，其特征在于：向该方
法提供具有沉降器(8)的悬浮熔炼炉，该沉降器(8)装有底部结构
(29)，该底部结构(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·拉赫蒂宁，
申请(专利权)人：奥图泰芬兰公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI