技术领域
[0001] 本实用新型涉及金属
冶金工艺及冶炼装置技术领域，具体涉及一种金属固废与有机废液协同连续冶炼装置。
背景技术
[0002] 金属固废多为冶金过程中所产出的
浸出渣、炉渣、
污泥、烟灰等，其成分复杂，含
铜、镍、铅、锌、金、
银、铬等多种有价金属。目前主要采用火法冶炼工艺进行处理，其技术方案为在高温下将固废中的金属还原使之进入金属相，其它成分与
溶剂造渣或随烟气进入烟囱。
[0003] 然而，大部分金属固废冶炼不是单纯的只有还原反应，往往需要先进行
氧化造渣，然后再将金属熔体还原精炼，如此才能提高金属回收率。但
现有技术中并没有一种可以实现金属固废连续化冶炼以及氧化和还原分区反应的冶炼装置。
[0004] 另外，有机废液的种类很多，数量很大，处理方式各异，部分有机废液有很高的热值，如含苯、含酚、含醚废液，乳化液，
有机溶剂，废矿物油等。
[0005] 目前焚烧法处理有机废液占比很大，主要采用
回转窑焚烧炉或
流化床焚烧炉进行处理，往往不能与金属固废混烧。有机废液由
喷嘴送入
燃烧室进行燃烧，燃烧
停留时间不够充分即被烟气带走，使得废液的热值没有得到有效利用，造成资源浪费。而且在废液燃烧不充分的情况下，会产生二噁英，污染环境，严重危害人员身体健康。实用新型内容
[0006] 本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种金属固废与有机废液协同连续冶炼装置，解决了以往冶炼装置不能实现固、液危废协同连续冶炼的问题。
[0007] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属固废与有机废液协同连续冶炼装置，包括炉体，所述炉体内形成炉腔；所述炉腔内竖直设置隔墙，以使炉腔分为熔炼腔和吹炼腔；
[0008] 所述隔墙的下端与炉腔的底部形成底部开口，以使熔炼腔和吹炼腔的底部连通；
[0009] 所述炉腔的底部形成适于存放高品位金属熔体的金属澄清腔，所述金属澄清腔连接高品位金属熔体的排放通道；
[0010] 所述熔炼腔上设置第一加料口、第一烟道以及适于对熔炼腔加热的第一
喷枪；
[0011] 所述吹炼腔上设置第二加料口、第二烟道以及适于对吹炼腔加热的第二喷枪。
[0012] 进一步，所述熔炼腔的底部
侧壁设置有多个熔炼
风嘴，所述熔炼风嘴沿熔炼腔周向均布；
[0013] 所述吹炼腔的底部侧壁设置有多个吹炼风嘴，所述吹炼风嘴沿吹炼腔周向均布。
[0014] 进一步，所述吹炼腔分为燃烧区及熔池区，所述熔池区位于燃烧区的下方；
[0015] 所述隔墙的上端与炉腔的顶壁之间形成所述第一烟道；所述第一烟道与燃烧区连通。
[0016] 进一步，所述第一加料口设置在熔炼腔的顶部，所述第一喷枪从第一加料口中穿过；
[0017] 所述第二加料口设置在吹炼腔的顶部，所述第二喷枪从第二加料口中穿过，所述第二喷枪的下端位于燃烧区内。
[0018] 进一步，所述第二烟道设置在燃烧区上，且第二加料口位于第一烟道与第二烟道之间；
[0019] 所述第二烟道的内壁上交错设置有多
块挡板，以使烟气中的大颗粒物粉尘挡回吹炼腔。
[0020] 进一步，所述金属澄清腔设置在吹炼腔的底部，所述排放通道设置在金属澄清腔的底部。
[0021] 进一步，所述熔炼腔的底部设置有熔炼渣排放口，所述熔炼渣排放口高于底部开口；
[0022] 所述吹炼腔的底部设置有吹炼渣排放口，所述吹炼渣排放口高于底部开口。
[0023] 进一步，所述熔炼腔的熔池和吹炼腔的熔池均采用
耐火炉衬堆砌而成。
[0024] 进一步，所述耐火炉衬外设置有
冷却水套。
[0025] 本实用新型的有益效果是：
[0026] 本实用新型实现固、液危废的协同连续冶炼，利用废液的热值替代冶炼
燃料，使得综合能耗降低，更节能。既处理了固、液危废，又回收了各种有价金属。将渣处理为无害玻璃体，有机废液燃烧充分，不产生二噁英等有害物质，避免污染环境，保护人员身体健康。
[0027] 本实用新型通过设置隔墙，将熔炼、吹炼反应分腔，金属熔体通过隔墙的下端连通，能保证在一个炉体内实现金属固废熔炼和吹炼的连续生产，提高金属回收率。
[0028] 本实用新型在炉体的底部布置多个风嘴，方便投放富氧气体或还原气体，确保熔炼、吹炼连续反应。
[0029] 本实用新型结构设计紧凑，简单合理，设备占地面积小，原料适应性强，废气等三废排放指标先进。
附图说明
[0030] 下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0031] 图1是本实用新型金属固废与有机废液协同连续冶炼装置的结构示意图。
[0032] 其中：1、隔墙；2、熔炼腔；3、吹炼腔；4、底部开口；5、金属澄清腔；6、排放通道；7、第一加料口；8、第一烟道；9、第一喷枪；10、第二加料口；11、第二烟道；12、第二喷枪；13、熔炼风嘴；14、吹炼风嘴；15、挡板；16、熔炼渣排放口；17、吹炼渣排放口；18、耐火炉衬；19、冷却水套。
具体实施方式
[0033] 现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0034] 在本
实施例中，如图1所示，一种金属固废与有机废液协同连续冶炼装置，包括炉体，炉体内形成炉腔。炉腔内竖直设置隔墙1，以使炉腔分为熔炼腔2和吹炼腔3。熔炼腔2的熔池和吹炼腔3的熔池均采用耐火炉衬18堆砌而成，提高节能效果。耐火炉衬18外设置有冷却水套19，对炉体进行保护，防止人员直接
接触耐火炉衬18而发生意外。隔墙1的下端与炉腔的底部形成底部开口4，以使熔炼腔2和吹炼腔3的底部连通。炉腔的底部形成金属澄清腔5，适于存放高品位金属熔体，金属澄清腔5连接高品位金属熔体的排放通道6。熔炼腔2上设置第一加料口7、第一烟道8以及适于对熔炼腔2加热的第一喷枪9。第一喷枪9将有机废液喷入熔炼腔2的熔池中，有机废液作燃料维持熔池热量充足。吹炼腔3上设置第二加料口10、第二烟道11以及适于对吹炼腔3加热的第二喷枪12。第二喷枪12内鼓入富氧空气，氧气与气态有机物或一氧化
碳燃烧反应，再经第二烟道11排出。实现固、液危废的协同连续冶炼，利用废液的热值替代冶炼燃料，使得综合能耗降低，更节能。既处理了固、液危废，又回收了各种有价金属。
[0035] 如图1所示，熔炼腔2的底部侧壁设置有多个熔炼风嘴13，熔炼风嘴13沿熔炼腔2周向均布。熔炼风嘴13将富氧气体送入熔炼腔2的熔池，对炉渣进行氧化熔炼作业。搅动熔池，达到热交换效果。熔池搅拌时，将金属固废卷入渣层中，金属固废所含各类组分与氧气、熔剂发生化学反应，形成低品位的金属熔体和熔炼渣。低品位的金属熔体通过底部开口4进入吹炼腔3的熔池中。吹炼腔3的底部侧壁设置有多个吹炼风嘴14，吹炼风嘴14沿吹炼腔3周向均布。吹炼风嘴14向吹炼腔3的熔池送入还原性气体，将低品位金属熔体进一步吹炼成高品位金属熔体，高品位金属熔体由于
密度重而沉积进入到金属澄清腔5，通过金属澄清腔5底部的排放通道6排出炉体。熔炼风嘴13及吹炼风嘴14在不需要投放气体时，通过封火泥进行密封。需要时，只需拔除封火泥即可。
[0036] 如图1所示，吹炼腔3分为燃烧区及熔池区，熔池区位于燃烧区的下方。隔墙1的上端与炉腔的顶壁之间形成第一烟道8，第一烟道8与燃烧区连通，第二喷枪12的喷嘴位于燃烧区。在熔炼和吹炼过程中，产生的烟气中含有一定量的气态有机物或
一氧化碳。熔炼腔2的烟气通过第一烟道8进入到燃烧区，并于吹炼腔3产生的烟气汇合。
[0037] 如图1所示，第一加料口7设置在熔炼腔2的顶部，第一喷枪9从第一加料口7中穿过。第一喷枪9在第一加料口7中是可上下移动的(实施方式为现有技术，只要实现上下移动功能即可)，能根据熔炼腔2内的反应情况需要来喷入有机废液。当渣流动性较差时，说明此时熔池内的热量需要补给。推动第一喷枪9，使第一喷枪9的下端喷嘴伸入到熔炼腔2的熔池内，喷入有机废液，供给热量的同时搅动熔池。第二加料口10设置在吹炼腔3的顶部，第二喷枪12从第二加料口10中穿过，第二喷枪12的下端喷嘴位于燃烧区内。第二烟道11设置在燃烧区上，且第二加料口10位于第一烟道8与第二烟道11之间。通过第二喷枪12鼓出富氧空气，氧气与气态有机物或一氧化碳进行二次燃烧反应，再经第二烟道11排出。第二烟道11的内壁上交错设置有多块挡板15，以使烟气中的大颗粒物粉尘挡回吹炼腔3，颗粒物掉回至熔池区内，使得烟气中
烟尘量减少，实现减排效果。且废液的热值得到有效利用，废液燃烧充分，防止产生二噁英等有害物质，避免污染环境，保护人员身体健康。
[0038] 如图1所示，金属澄清腔5设置在吹炼腔3的底部，排放通道6设置在金属澄清腔5的底部。方便产生的高品位金属熔体就近沉淀堆积，而后从排出通道6排出炉体。排放通道6在炉体正常工作时，通过封火泥进行密封。需要连续或定期排出高品位金属熔体时，只需拔除封火泥即可。
[0039] 如图1所示，熔炼腔2的底部设置有熔炼渣排放口16，熔炼渣排放口16高于底部开口4。低品位的金属熔体由于密度更大下沉到熔炼腔2的底部，熔炼渣由于密度更小浮于低品位的金属熔体而处于上层，使得熔炼腔2的熔池中形成液位
波动的渣金分界面。当渣金分界面低于熔炼渣排放口16时，熔炼渣通过熔炼腔2的底部的熔炼渣排放口16连续或定期排出炉体，低品位金属熔体通过底部开口4从熔炼腔2流入吹炼腔的熔炼区中。吹炼腔3的底部设置有吹炼渣排放口17，吹炼渣排放口17高于底部开口4。由于高品位金属熔体和吹炼渣的密度不同，在吹炼腔3的熔池区中形成高品位金属熔体层和吹炼渣层，使得吹炼腔3的熔池中也形成液位波动的渣金分界面。当渣金分界面低于吹炼渣排放口17时，吹炼渣通过吹炼渣排放口17排到炉体外，高品位金属熔体进入到金属澄清腔5并沉淀堆积，再通过金属澄清腔5底部的排出通道6排出。熔炼渣排放口16及吹炼渣排放口17在炉体正常工作时，通过封火泥进行密封。需要连续或定期
排渣时，只需拔除封火泥即可。
[0040] 本实施例中，从金属固废和有机废液加入熔炼腔2内，生成低品位金属熔体，之后低品位金属熔体流入吹炼腔3被脱除杂质形成高品位金属熔体，是一个连续过程，通过各项工艺参数的控制，达到产出低金属含量的弃渣和高品位金属的动态平衡。
[0041] 如图1所示，在本实用新型的实际操作中：
[0042] 从第一加料口7向熔炼腔2内加入金属固废和溶剂，之后第一喷枪9雾化有机废液后再添加进熔炼腔2内，维持熔炼腔2的熔池热量充足。拔除封火泥，通过熔炼风嘴13向熔炼腔2的熔池中送入富氧气体，搅动该熔池，达到热交换效果。熔炼腔2的熔池搅拌时，将金属固废卷入渣层中，金属固废所含各类组分与氧气、熔剂发生化学反应，形成低品位的金属熔体和熔炼渣。其中，低品位的金属熔体沉到熔炼腔2的底部，熔炼渣浮于渣金分界面之上。通过拔除封火泥，控制熔炼渣连续或定期通过熔炼渣排放口16排出炉体，低品位金属熔体通过底部开口4流入吹炼腔3的熔池区中。
[0043] 从第二加料口10向吹炼腔3内加入溶剂，之后拔除封火泥，吹炼风嘴14向吹炼腔3的熔池区中送入还原性气体，将低品位金属熔体进一步吹炼成高品位金属熔体，产出高品位金属熔体和吹炼渣。通过拔除封火泥，控制吹炼渣连续或定期通过吹炼渣排放口17排出炉体，高品位金属熔体进入到金属澄清腔5并沉淀堆积。通过拔除封火泥，控制高品位金属熔体连续或定期通过金属澄清腔5底部的排出通道6排出。
[0044] 在熔炼和吹炼过程中，烟气中含有一定量的气态有机物或一氧化碳。熔炼腔2的烟气通过第一烟道8进入到吹炼腔3的燃烧区，并于吹炼腔3产生的烟气汇合。之后第二喷枪12向吹炼腔3内鼓入富氧空气，氧气与气态有机物或一氧化碳燃烧反应，二次燃烧后的烟气进入第二烟道11中。通过挡板15，将烟气中夹杂的大颗粒物粉尘挡下，颗粒物掉回至吹炼腔3的熔池区内，使得烟气中烟尘量减少，实现减排效果，充分燃烧后的烟气通过第二烟道11排出炉体。废液的热值得到有效利用，废液燃烧充分，防止产生二噁英等有害物质，避免污染环境，保护人员身体健康。
[0045] 综上所述使用该实用新型的金属固废与有机废液协同连续冶炼装置，实现固、液危废的协同连续冶炼，利用废液的热值替代冶炼燃料，使得综合能耗降低，更节能。既处理了固、液危废，又回收了各种有价金属。将渣处理为无害玻璃体，有机废液燃烧充分，不产生二噁英等有害物质，避免污染环境，保护人员身体健康。通过设置隔墙，将熔炼、吹炼反应分腔，金属熔体通过隔墙的下端连通，能保证在一个炉体内实现金属固废熔炼和吹炼的连续生产，提高金属回收率。在炉体的底部布置多个风嘴，方便投放富氧气体或还原气体，确保熔炼、吹炼连续反应。结构设计紧凑，简单合理，设备占地面积小，原料适应性强，废气等三废排放指标先进。
[0046] 以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及
修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于
说明书上的内容，必须要根据
权利要求范围来确定其技术性范围。
