本发明涉及熔炼硫化铜精矿生产粗铜的装置。 铜冶炼装置主要可分成连续熔炼法,例如Mitsubishi法,和包 括间歇式熔炼炉和转炉的间歇法。 一般的间歇式工艺过程参阅图3装置图和图4工艺流程图将得 到说明。 如图3所示,间歇式工艺装置包括:一座闪速熔炼炉40,它通过 使磨碎和干燥的铜精矿连同富氧空气或高温空气流熔化和氧化来 冶炼产生锍(含有主要为硫化铜和硫化铁的混合物)和渣(含有脉石、 助熔剂和氧化铁);具有浇包50和吊车51的锍运送装置41,它将由熔 炼炉40中产生的融熔锍运送到转炉42(下面叙述);一座间歇操作转 炉42,例如皮氏(Peivce Smith)卧式转炉,它通过进一步氧化由锍 运送装置41运来的熔融锍制备粗铜;浇包57和吊车59,运送转炉42 产生的粗铜到精炼炉44(下面叙述);和多个精炼炉44,制备更高铜 品位的精铜(阳极铜)。在图3中只示出一座精炼炉。 熔炼炉40有炉体40a,在炉体40a的顶部,有加入铜精矿的加料 喷管45a,和送入富氧空气、助熔剂、燃料和其它原料到熔炼炉40 的入口45b。参考数字46和47分别指的是出渣口和锍出口,锍出口 47装有具有阀门48a的锍排出管48。 锍运送装置41有二个支承柱49(图3中仅示出一个柱)和吊车支 承部件(驱动部件)41a,吊车支承部件41a安装有可悬挂浇包50的吊 车51。吊车51通过吊车支承部件41a并沿着吊车支承部件41a在闪 速熔炼炉40和转炉42之间运输。吊车支承部件41a还安装有可悬挂 浇包57的另一个吊车59。 转炉42是间歇式炉,炉体安置有入口53,它由盖子53a开或关。 参考数字54指的是倾斜/转动装置。 吊车59沿吊车支承部件41a在转炉42和精炼炉44之间运行。 精炼炉44在顶上安装有入口(没示出),和出口63,入口由盖子 60开或关。参考数字61,62和64分别指的是排气口、燃料烧嘴和倾 斜/转动装置。 下面说明使用这种间歇式装置的熔炼工艺方法。 如图3和图4所示,首先在预加工装置66中进行处理硫化铜矿, 例如进行干燥、烧结和制团。将制得的铜精矿通过加料管44加到 熔炼炉40中,同时通过入口45将燃料和助熔剂加到熔炼炉40中。该 精矿在熔炼炉中熔化,熔体按比重不同分离到上部渣层和底部锍层。 在该工艺中,精矿中的铁被氧化,并同作为助熔剂加到渣中的SiO2结合,铜以熔融的硫化物被离集在锍中。将含铜为主要成分的锍从 熔炼炉40的锍排出管48排到浇包50中。在冶炼过程中从熔炼炉40 放出锍的步骤一般是间歇过程进行。 浇包50由吊车51移动到转炉42上面,将浇包50中的熔融锍通过 入口53倒入转炉42中。通过入口也将助熔剂倒入转炉42中,并通过 风嘴(未示出)吹入富氧空气,将锍中的硫化铜氧化生成粗铜。在 转炉42中生成的粗铜通过入口53排出,转移到浇包57,由吊车59运 送,并通过配置精炼炉44顶部的入口60加到精炼炉44中。在精炼炉 44中,将粗铜进一步精炼成高品位的铜,这样得到精铜。 将精铜熔体从出料口63放出,铸成铜阳极,转运到电解精炼槽 67以生产电解铜。接着,在反射炉中将该铜熔化,例如,铸成坯锭( 参阅图4)。 在熔炼炉40和转炉42中进行处理时,产生的废气70含有高百分 比的二氧化硫气体,在硫酸车间69用水处理该二氧化硫气体以生产 硫酸71。因为转炉42以间歇系统操作,所以废气体积和产生的废气 中的二氧化硫气的浓度象矩形波那样随时间变化,即在运转期浓度 高,在出渣和出料期浓度很低。所以必须确定硫酸车间69的处理能 力,以使能处理最大体积的废气和富集废气中的二氧化硫气。 在上述普通的间歇式处理装置中,因为使酸车间处理能力适应 于废气的最大产生时间和富集在废气中的二氧化硫,存在问题是酸 车间的投资成本变高。 此外,当提供许多转炉以提高粗铜生产能力时,必须增加辅助 设备,例如吊车,也必须提供为增加设备的附带面积。总的结果是 铜冶炼的投资成本大大增加。 本发明人发现,上述问题可通过用将铜锍处理成粗铜的连续吹 炼炉取代间歇处理转炉来解决,因为连续吹炼炉比间歇转炉产生比 较少的废气,产生的废气的体积和废气中二氧化硫的浓度在操作期 间均匀地分布。 但是,为能采用连续吹炼炉,熔融锍必须连续加到连续吹炼炉 中。要做到这一点,在熔炼炉地平面与连续吹炼炉之间必须提供高 度差。例如,如果按图5所示提供高度差,借助于流槽72、73直接将 地平面熔炼炉40与连续吹炼转炉42a和精炼炉44连结起来,必须挖 掘地平面以容纳连续吹炼炉42a和精炼炉44。这种方法最终需要很 大的设备改造费用。 与上述流槽连结设备有关的另一问题是,由于熔融锍间歇式排 出,熔融锍的液流不连续,导致流槽干裂和维修成本高。 本发明可解决上述问题,从而一个目的是提供具有高的生产能 力,需要比较低的资金和维修成本要求的铜熔炼装置。 该目的用一个铜熔炼装置可达到,该装置包括:一座间歇操作 的熔化、氧化和冶炼铜精矿以间歇生产并排出熔融锍的间歇操作 的锍熔炼炉;容纳和运送由锍熔炼炉分批排出的熔融锍的锍运送装 置;一个为容纳由锍运送装置分批运来的熔融锍而提供的锍存储容 器,暂时存储的一批由锍运送装置排出的熔融锍;和一座具有附属 的连续接受来自锍存储容器的熔融锍的第一流槽的连续吹炼炉,连 续吹炼炉构造成能完成对通过该第一流槽加入的熔融锍的氧化以 连续生产粗铜熔体,该连续吹炼炉还具有附属的为排出粗铜熔体的 第二流槽。 按照上述的装置,将预处理过的铜精矿连同燃料和助熔剂加到 锍熔炼炉中,在此产生的熔融锍由比重差分离到上部渣层和下部的 锍层。将熔融锍分批放进锍运送装置并将一批熔融锍供给暂时存 储容器。从存储容器,熔融锍通过第一流槽从存贮容器连续被加到 连续吹炼炉。在连续吹炼炉中铜锍被进一步处理,使产生粗铜熔体, 该熔体由连续吹炼炉通过第二流槽加到精炼炉以产生高等级的阳 极铜。 按上文所述,锍运送装置可包括:一个浇包,它接受由锍熔炼炉 分批排出的熔融锍;和一台吊车,它将装载熔融锍的浇包运送到锍 存储容器,将熔融锍排入锍存储容器中,并将空浇包返回到锍熔炼 炉。最好锍存储容器是一个存储炉。此外,铜熔炼装置可进一步包 括,一座精炼炉,它接受由第二流槽排出的粗铜并将粗铜精炼以生 产阳极铜熔体。 本发明的另一个方面,铜熔炼装置包括:一座间歇操作锍熔炼 炉,熔化、氧化和熔炼铜精矿以生产并分批放出熔融锍;锍运送装 置,接受和运送由锍熔炼炉分批放出的熔融锍;和一座连续吹炼炉, 具有附设的为连续接受锍运送装置运送的熔融锍的第一流槽,连续 吹炼炉被构造成使完成熔融锍的氧化以连续生产粗铜熔体,并具有 附设的为放出粗铜熔体的第二流槽。 按上文所述,锍运送装置可以包括:多个浇包,接受从锍熔炼炉 分批放出的熔融锍;和多个吊车,连续运送负载浇包到第一流槽,将 熔融锍放入第一流槽,并连续运送空浇包返回到锍熔炼炉。此外, 铜熔炼装置还可包括一座精炼炉,接受由第二流槽放进的粗铜并将 粗铜精炼,生产阳极铜熔体。 按照上述装置,不需要熔融锍存储容器。熔融锍直接从锍运送 装置加到第一流槽并如前所述熔融锍在连续吹炼炉中处理并放入 精炼炉以生产阳极铜熔体。如上所述,锍运装置可包括多个吊车以 在锍熔炼炉和第一流槽的入口侧之间运送负载和空载浇包。该装 置结构比较简单,该装置投资成本较低,同时象具有熔融锍存储容 器装置一样保持相同的生产率。 按上述二种类型装置中的任一种,如上所述,通过结合间歇和 连续方式进行锍熔炼和粗铜生产操作,避免了由粗铜操作中产生特 别大量的废气。在整个生产期间废气的产生在一个平均水平,而不 象普通间歇操作中从很高的水平到很低的水平变化。所以,硫酸生 产车间可在已知的废气产生的平均水平的基础上设计,铜熔炼装置 的投资成本相应地可较适当。 此外,因为熔融锍的运送在地面进行,不需要进行大范围的挖 掘,设备改进的费用及对大车间面积的需要都减少。 图1是本发明第一实施方案铜熔炼装置的示意剖面图; 图2是本发明第二实施方案铜熔炼装置的类似于图1的示意剖 面图; 图3是普通铜熔炼装置的类似于图1的示意剖面图; 图4是说明铜熔炼工艺的流程图; 图5是另一种普通铜熔炼装置的示意图解。 下面参照附图说明本发明的优选实施方案。 如图1所示,第一实施方案的间歇式铜熔炼装置包括:锍熔炼炉 1,通过将磨碎和干燥的铜精矿熔化并同富氧空气或高温空气流一 起来冶炼和氧化,产生锍(含有硫化铜为主和硫化铁的混合物)和渣 (含有脉石、助熔剂和氧化铁);锍运送装置2,有浇包14和吊车13, 将锍熔炼炉,产生的熔融锍运送到存储炉3(下面叙述);存储炉3,用 作存储容器或暂时存储熔融锍的容器;连续吹炼炉4,通过将通过第 一流槽19运送的来自存储炉3的熔融锍氧化以产生粗铜;第二流槽 21,将连续吹炼炉4产生的粗铜运送到精炼炉5(下面叙述),和多个 精炼炉5,由通过第二流槽21运送的粗铜冶炼成高等级精铜(阳极 铜)。在图1中,只示出一座精炼炉5。 锍熔炼炉1包括炉体1a,有一个进铜精矿的进料管6,和一个送 入富氧空气、助熔剂、燃料和其它原料到锍熔炼炉1的入口10。参 考数字8、7分别指的是出渣口和出锍口,出锍口7安置具有阀门9a 的排锍管9。普通闪速熔炼炉、反射炉或电炉均适合用作锍熔炼炉 1。 锍运送装置2包括:具有把柄14的浇包14;吊车支承部件(驱动 部件)2a,靠近锍熔炼炉1并由支承柱11,12支承。吊车支承部件2a 安置有悬挂浇包14的吊车13。浇包14借助于把柄14悬挂在吊车13 的吊钩131上。吊车13靠吊车支承部件2a沿吊车支承部件在锍冶熔 炉1和第一流槽19的入口端(图1左端)之间运送。 存储炉3安装在基架18上,并配置有加热装置(未示出),例如燃 烧器,和在炉体16顶部的入口15。入口15a借助于安装到盖子15上 的铰链17沿箭头方向开或关。出口(没示出)安置在炉体16的底部。 该出口与第一流槽19(下面叙述)的入口端相连。 连续吹炼炉4基本上与已知的Mitsnbishi连续铜冶炼法中的连 续吹炼炉相同。连续吹炼炉4的配置在存储炉3下面,并安装有双壁 喷枪20,该喷枪通过炉体的顶部自由地在垂直方向移动。用喷枪供 给富氧空气、助熔剂和冷却介质到炉内。 连续吹炼炉4和存储炉3借助于为熔融锍重力加料的第一流槽 19连结,来自存储炉3的熔融锍通过第一流槽供给连续吹炼炉4。在 存储炉3中的熔融锍29的液面4高于连续吹炼炉4中熔融锍的液面25。 精炼炉5经由第二流槽21接受连续吹炼炉4产生的粗铜,将该粗 铜精炼成高等级铜。精炼炉5安装在地面GL,在精炼炉5中的粗铜的 液面28比连续吹炼炉4中熔融锍30的液面25更低。有多个精炼炉5, 每个精炼炉5通过自己的第二流槽21连接连续吹炼炉4。用一个开 关阀门(没示出)按需要选择第二流槽21以使粗铜供到合适的精炼 炉中。 下面,说明使用本发明的间歇装置的冶炼工艺。 在预加工设备(没示出)中处理硫化物矿,以完成干燥、烧结和 团矿操作,将制备的铜精矿通过加料管6,连同燃料和助熔剂,通过 入口10加到锍熔炼炉1中。在锍熔炼炉1中将加料熔化,并分离到上 面渣层和下面锍层。事实上,矿中的铁被氧化并与加入的SiO2结合, 使氧化铁渣化形成渣,而铜作为熔融的硫化物聚集在锍中。熔融的 锍通过排出管9从间歇操作熔炼炉1中周期地排到浇包14中。 浇包14借助于吊车13沿箭头A方向朝存储炉3运送,当浇包达到 存储炉3上面时,倾斜浇包14通过入口15a倒入熔融锍,暂时将熔融 锍存储在存储炉3中。通过第一流槽19将熔融锍供到连续吹炼炉4 中,用通过喷枪20供给的富氧空气和助熔剂处理,选择氧化和除去 锍中的硫化铜及硫,以生产粗铜。空浇包14吊车13运回锍熔炼炉1, 使接受另外的熔融锍,这个过程可以重复。 将连续吹炼炉4连续生产的粗铜通过特定的第二流槽21连续加 到特定的精炼炉5。该工序大大改进高等级铜的生产率。在精炼炉 5中,粗铜进一步被氧化,然后还原,以生产高等级铜,铸成阳极。该 工艺包括一个粗铜氧化步骤以去除杂质,接着用天然气和/或氨还 原。 在上述实施方案中,来自连续吹炼炉4含高浓度二氧化硫的废 气在硫酸车间用水吸收处理生产硫酸。因为废气是从连续吹炼炉4 连续产生的,在处理期废气的产生和废气中二氧化硫的浓度比具有 高废气产生的高周期和低周期的间歇操作转炉平均。所以,由连续 操作吹炼炉放出的废气可用比间歇操作转炉所需能力小得多的酸 车间处理。本发明工艺也适于提富生产能力。如果需要提高精铜 产量,一个小的附加能力硫酸车间就可胜任,这样使投资成本降至 最低,还为辅助设备,如吊车节省设备空间。此外,现有吊车可用来 将熔融锍运送到存储炉3,不需要挖掘地面GL以容纳另外的设备,因 为液面24、25和28可通过大致选择存储炉3/连续吹炼炉4和精炼炉 5的相对位置适当安置。 在上述实施方案中,用存储炉作存储容器,但要节省投资成本, 容许使用简单的容器,例如釜。 下面,介绍第二实施方案,但是说明集中在第一和第二实施方 案之间的不同点上。图2图解第二实施方案,在该图中,相同部分使 用相同的参考数字,并省去大部分说明。 如图2所示,运送熔融锍的锍运装置2靠近锍熔炼炉1安置,包括 支承柱11、12和靠支承柱11、12支承的吊车支承部件2a,如同第一 实施方案。但是,该吊车支承部件2a配置了三台吊车13a,13b和13c, 为吊挂浇包14a,14b和14c。吊车13a、13b和13c相互独立地靠吊车 支承部件2a,沿吊车支承部件2a,在锍熔炼炉1和第一流槽19的入口 端之间移动。 基架23安置在锍熔炼炉1的第一流槽19的附近。浇包14a、 14b和14c的每个侧壁各配置排出管26a、26b和26c,每个管各具有 阀22a、22b、22c。当适当时打开阀22a、22b和22c,浇包14a、14b 和14c中的熔融锍通过排出管26a、26b和26c可排入第一流槽19。 第二实施方案的冶炼工艺与第一实施方案的差别点下面说明。 熔融锍通过炉体1a的排出管9从锍熔炼炉1放出,用浇包14a运 送。浇包14a靠吊车13a沿箭头A的方向朝基架23运送。 在此期间,浇包14c在浇包14a之前已在基架23上,打开阀门22c, 从浇包14c将熔融锍通过排出管26c放到第一流槽19。完成排出步 骤后,由吊车13c将浇包14c沿箭头c的方向返回到锍熔炼炉1以接受 另外的熔融锍料。在浇包14a之后浇包14b从锍熔炼炉1的排出管9 接受熔融锍,并靠吊车13b朝基架23运送。 在这个实施方案中,三个浇包14a、14b和14c顺序地操作,通过 第一流槽19将熔融锍供给连续吹炼炉4。同第一实施方案相比,不 需要贵重的存储炉,投资成本可进一步降低。浇包14a、14b和14c 可以配置盖子以改善热绝缘,并保持熔融锍的质量。 很明显,在上述指导启发下本发明可有许多修改和变化。从而, 可理解到,在所附的权利要求范围之内,本发明除另有说明外,均可 以实施。