【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于氧化炉，具体涉及再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置及其氧化工艺。
技术介绍
1、随着资源循环利用理念的深化，废旧电池中蕴含的金属资源，尤其是铜与石墨的回收利用逐渐成为研究热点。废旧电池中的铜负极材料不仅具备高度的循环再生价值，还因其在化学催化与物质传递方面表现出优越的性能而在诸多工业应用中备受推崇。特别是铜的氧化处理，其生成的氧化铜由于具备卓越的化学稳定性和多相催化活性，被广泛应用于催化反应、电子元件等高附加值领域。
2、然而，现有技术在纯铜氧化至氧化铜的过程中，普遍面临能量需求居高不下、氧化效率滞后以及目标产物纯度欠佳等局限性。上述技术瓶颈不仅抑制了铜资源高效转化为工业级氧化铜的可能性，更在产业化推广过程中制约了低能耗和高纯度氧化产物的可持续生产。针对这些问题，亟需在氧化工艺设计上引入精细化的反应控制机制，并通过合理优化能量传递路径，从而实现铜资源的最优转换和产品性能的突破性提升。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了解决现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置及其氧化工艺，具有能耗低、氧化效率高、氧化铜纯度高的效果。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其中，包括：破碎机组件、氧化炉组件和冷却台组件，所述氧化炉组件包括炉本体、第一驱动机构和进气管，所述第一驱动机构用于驱动所述炉本体转动，所述炉本体内壁上螺旋设置有若干搅拌叶，所述炉本体内设置有加热器
4、所述破碎机组件包括破碎仓、转子和冲击部件，所述破碎仓内形成有破碎腔，所述转子可转动地设置于所述破碎腔内，所述冲击部件设置于所述转子上并用于与物料碰撞，所述破碎腔内设置有碰撞板，所述碰撞板配置在所述转子的一侧，物料在与所述冲击部件碰撞后撞到该所述碰撞板上。
5、具体的技术效果是：通过转子转动带动冲击部件一起旋转，使得纯铜受到冲击部件的击打而破碎，并且破碎后的纯铜在受到离心力的作用下被抛到碰撞板上，进一步被破碎至粒径小于等于5mm，使得破碎后的纯铜颗粒更加均匀，有利于后续的氧化处理；通过设置转动的炉本体并在炉本体内壁螺旋设置若干搅拌叶，确保铜颗粒的分布均匀，保证颗粒受热更均匀，在炉本体内能够充分与工作气体接触完成氧化反应。
6、进一步地，所述第一驱动机构包括第一驱动电机、第一主动轮、第一被动轮、第一连接轴和第一皮带，所述第一主动轮设置于所述第一驱动电机的电机轴上，所述第一主动轮和所述第一被动轮通过所述第一皮带传动，所述第一连接轴的两端分别与所述第一被动轮和所述炉本体连接。
7、具体的技术效果是：通过设置第一驱动电机和带传动的形式，使得炉本体在氧化反应中可以旋转，使炉本体内的纯铜颗粒受热更均匀。
8、进一步地，所述氧化炉组件还包括两支撑底座和两第一轴承座，两所述第一轴承座分别设置于所述支撑底座上并位于所述炉本体的两端，所述第一连接轴通过轴承安装在其中一所述第一轴承座上，所述进气管通过轴承安装在另一所述第一轴承座上。
9、进一步地，所述破碎仓的上端开设有进料口，所述破碎仓的下端开设有出料口。
10、进一步地，所述破碎机组件还包括两个第二驱动机构和筛分运输组件，两个所述第二驱动机构分别位于所述破碎仓外的两侧并与所述转子的两端连接，两所述驱动机构用于驱动所述转子转动，所述筛分运输组件设置于所述出料口的下方并用于承接破碎后的物料，所述筛分运输组件的一端延伸至所述阀门的上方。
11、进一步地，每一所述第二驱动机构均包括第二驱动电机、第二主动轮、第二被动轮、第二连接轴、第二皮带和第二轴承座，所述第二主动轮设置于所述第二驱动电机的电机轴上，所述第二主动轮和所述第二被动轮通过所述第二皮带传动，所述第二连接轴的两端分别与所述第二被动轮和所述转子连接，所述第二轴承座安装于所述破碎仓的外侧壁上，所述第二连接轴通过轴承安装在所述第二轴承座上。
12、具体的技术效果是：通过设置第二驱动电机和带传动的形式，使得转子可以高速旋转，使冲击部件与纯铜物料之间产生高速撞击以将纯铜物料破碎，而且破碎不够彻底的纯铜物料受到离心力的作用下飞出抛到碰撞板，进一步受到撞击破碎。
13、进一步地，所述筛分运输组件包括支架、落料仓、筛分筒、导流板和运输带，所述落料仓设置于所述支架的上方，所述落料仓的上端开设有入料口，所述入料口与所述出料口连通，所述落料仓的下端开设有落料口，所述筛分筒倾斜安装于所述支架上，所述筛分筒的一端与所述落料口连通，所述筛分筒的侧壁上开设有若干筛孔，所述导流板设置于所述筛分筒的另一端上，所述导流板低于所述落料口设置，所述运输带设置于所述支架上，所述运输带的一端位于所述筛分筒的筛孔的下方，所述运输带的另一端延伸至所述阀门的上方。
14、具体的技术效果是：破碎后的纯铜颗粒落入落料仓内，再经过筛分筒的进一步筛分，保证进入氧化炉内的纯铜颗粒直径均小于等于5mm，提高氧化效率，而大于5mm的铜块则继续沿着筛分筒倾斜滚落至导流板上，并被收集起来进行二次破碎。
15、进一步地，所述支架上设置有第三驱动电机和第三轴承座，所述第三驱动电机的电机轴与所述筛分筒的另一端连接，所述第三轴承座安装于所述支架上，所述第三驱动电机的电机轴通过轴承安装在所述第三轴承座上。
16、具体的技术效果是：通过设置第三驱动电机使得筛分筒能够转动，提供筛分效率。
17、进一步地，所述冷却台组件包括支撑架、输送辊和传输带，所述输送辊转动安装于所述支撑架的上端，所述传输带设置于所述输送辊的外侧，所述传输带位于所述阀门的下方。
18、具体的技术效果是：传输带设置于阀门的下方，便于氧化完成后的氧化铜出料后直接落在传输带上进行冷却，通过输送辊和传输带的配合，冷却至室温的氧化铜可以继续运输至下一工序收集或包装。
19、一种氧化工艺，采用如上述中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置将纯铜氧化为氧化铜，其中，包括如下步骤：
20、步骤s1、破碎处理，开启第二驱动电机带动第二主动轮转动，第二主动轮与第二被动轮通过第二皮带传动，使得转子转动，进而使得安装在转子上的冲击部件跟随转子一起旋转，将从曝气分离得到的纯铜从进料口投入破碎仓的破碎腔内，纯铜受到冲击部件的击打而破碎，并且破碎后的纯铜在受到离心力的作用下被抛到碰撞板上，进一步被破碎，破碎后的铜块从出料口落入落料仓内，再经过落料仓的落料口进入筛分筒，筛分筒上的筛孔孔径为5mm，小于等于5mm的铜块则经过筛孔落在运输带上，大于5mm的铜块则继续沿着筛分筒倾斜滚落至导流板上，并被收集起来进行二次破碎；
21、步骤s2、氧化炉预热，加热器与外部电源连接，开启加热器，将氧化区温度升至450℃～550℃范围内，升温本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，包括：破碎机组件(1)、氧化炉组件(2)和冷却台组件(3)，所述氧化炉组件(2)包括炉本体(4)、第一驱动机构(5)和进气管(6)，所述第一驱动机构(5)用于驱动所述炉本体(4)转动，所述炉本体(4)内壁上螺旋设置有若干搅拌叶(7)，所述炉本体(4)内设置有加热器，所述炉本体(4)的侧壁上设置有用于进料及出料的阀门(8)，所述破碎机组件(1)至少一部分位于所述阀门(8)的上方，所述冷却台组件(3)至少一部分位于所述阀门(8)的下方，所述进气管(6)的一端连通至所述炉本体(4)内；
2.如权利要求1中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，所述第一驱动机构(5)包括第一驱动电机(14)、第一主动轮(15)、第一被动轮(16)、第一连接轴(17)和第一皮带(18)，所述第一主动轮(15)设置于所述第一驱动电机(14)的电机轴上，所述第一主动轮(15)和所述第一被动轮(16)通过所述第一皮带(18)传动，所述第一连接轴(17)的两端分别与所述第一被动轮(16)和所述炉本体(4)连接。
3.如权利要求2
4.如权利要求1中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，所述破碎仓(9)的上端开设有进料口(21)，所述破碎仓(9)的下端开设有出料口(22)。
5.如权利要求4中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，所述破碎机组件(1)还包括两个第二驱动机构和筛分运输组件，两个所述第二驱动机构分别位于所述破碎仓(9)外的两侧并与所述转子(10)的两端连接，两所述驱动机构用于驱动所述转子(10)转动，所述筛分运输组件设置于所述出料口(22)的下方并用于承接破碎后的物料，所述筛分运输组件的一端延伸至所述阀门(8)的上方。
6.如权利要求5中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，每一所述第二驱动机构均包括第二驱动电机(23)、第二主动轮(24)、第二被动轮(25)、第二连接轴(26)、第二皮带(27)和第二轴承座(28)，所述第二主动轮(24)设置于所述第二驱动电机(23)的电机轴上，所述第二主动轮(24)和所述第二被动轮(25)通过所述第二皮带(27)传动，所述第二连接轴(26)的两端分别与所述第二被动轮(25)和所述转子(10)连接，所述第二轴承座(28)安装于所述破碎仓(9)的外侧壁上，所述第二连接轴(26)通过轴承安装在所述第二轴承座(28)上。
7.如权利要求5中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，所述筛分运输组件包括支架(29)、落料仓(30)、筛分筒(31)、导流板(32)和运输带(33)，所述落料仓(30)设置于所述支架(29)的上方，所述落料仓(30)的上端开设有入料口(34)，所述入料口(34)与所述出料口(22)连通，所述落料仓(30)的下端开设有落料口(35)，所述筛分筒(31)倾斜安装于所述支架(29)上，所述筛分筒(31)的一端与所述落料口(35)连通，所述筛分筒(31)的侧壁上开设有若干筛孔，所述导流板(32)设置于所述筛分筒(31)的另一端上，所述导流板(32)低于所述落料口(35)设置，所述运输带(33)设置于所述支架(29)上，所述运输带(33)的一端位于所述筛分筒(31)的筛孔的下方，所述运输带(33)的另一端延伸至所述阀门(8)的上方。
8.如权利要求7中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，所述支架(29)上设置有第三驱动电机(36)和第三轴承座(37)，所述第三驱动电机(36)的电机轴与所述筛分筒(31)的另一端连接，所述第三轴承座(37)安装于所述支架(29)上，所述第三驱动电机(36)的电机轴通过轴承安装在所述第三轴承座(37)上。
9.如权利要求1中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，所述冷却台组件(3)包括支撑架(38)、输送辊(39)和传输带(40)，所述输送辊(39)转动安装于所述支撑架(38)的上端，所述传输带(40)设置于所述输送辊(39)的外侧，所述传输带(40)位于所述阀门(8)的下方。
10.一种氧化工艺，采用如权利要求1～9中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置将纯铜氧化为氧化铜，其特征在于，包括如下步骤：...
【技术特征摘要】
1.一种再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，包括：破碎机组件(1)、氧化炉组件(2)和冷却台组件(3)，所述氧化炉组件(2)包括炉本体(4)、第一驱动机构(5)和进气管(6)，所述第一驱动机构(5)用于驱动所述炉本体(4)转动，所述炉本体(4)内壁上螺旋设置有若干搅拌叶(7)，所述炉本体(4)内设置有加热器，所述炉本体(4)的侧壁上设置有用于进料及出料的阀门(8)，所述破碎机组件(1)至少一部分位于所述阀门(8)的上方，所述冷却台组件(3)至少一部分位于所述阀门(8)的下方，所述进气管(6)的一端连通至所述炉本体(4)内；
2.如权利要求1中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，所述第一驱动机构(5)包括第一驱动电机(14)、第一主动轮(15)、第一被动轮(16)、第一连接轴(17)和第一皮带(18)，所述第一主动轮(15)设置于所述第一驱动电机(14)的电机轴上，所述第一主动轮(15)和所述第一被动轮(16)通过所述第一皮带(18)传动，所述第一连接轴(17)的两端分别与所述第一被动轮(16)和所述炉本体(4)连接。
3.如权利要求2中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，所述氧化炉组件(2)还包括两支撑底座(19)和两第一轴承座(20)，两所述第一轴承座(20)分别设置于所述支撑底座(19)上并位于所述炉本体(4)的两端，所述第一连接轴(17)通过轴承安装在其中一所述第一轴承座(20)上，所述进气管(6)通过轴承安装在另一所述第一轴承座(20)上。
4.如权利要求1中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，所述破碎仓(9)的上端开设有进料口(21)，所述破碎仓(9)的下端开设有出料口(22)。
5.如权利要求4中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，所述破碎机组件(1)还包括两个第二驱动机构和筛分运输组件，两个所述第二驱动机构分别位于所述破碎仓(9)外的两侧并与所述转子(10)的两端连接，两所述驱动机构用于驱动所述转子(10)转动，所述筛分运输组件设置于所述出料口(22)的下方并用于承接破碎后的物料，所述筛分运输组件的一端延伸至所述阀门(8)的上方。
6.如权利要求5中所述的再生铜粉制备氧化铜的氧化炉装置，其特征在于，每一所述第二驱动机构均包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷晓飞，赵宸泽，何松良，董成，蔡璐，张富蓉，李智，王怀栋，
申请(专利权)人：常州厚德再生资源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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