CN103409575A - 一种用于贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原的还原剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原的还原剂，属于火法冶金技术领域。该用于贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原的还原剂为过滤脱水地沟油、或过滤脱水地沟油与高压氮气以体积比（1～1.25）：（200～600）形成的油气混合物，首先将过滤脱水地沟油、或过滤脱水地沟油与高压氮气形成的油气混合物还原剂送至有自动调节阀控制的管道中，然后通过与管道相连接的、从贫化电炉顶部***且浸没于熔池渣层中的还原油枪顶吹，使电炉渣中的磁性氧化铁经还原反应。本发明实现了地沟油的高效、低成本资源化利用，同时提高还原剂的还原效率，并降低了炉渣贫化的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原的还原剂，属于火法冶金技术领域。
背景技术
在有色冶炼中，富氧强化熔炼技术应用越来越广，其势必使得磁性氧化铁富集在炉渣中，增加炉渣粘度，不利于后续工艺中铜、渣的分离，从而导致渣含铜量升高。为提高铜的回收率，富氧强化熔炼后炉渣须通过进一步贫化，来降低渣中铜含量。
目前，在铜的火法冶炼工艺中，贫化熔炼炉渣的方法主要有缓冷浮选法和熔炼贫化法。缓冷浮选法因工艺流程较长，且需消耗大量的其它材料而导致经济效益较差。熔炼贫化法主要有转炉贫化和电炉贫化法，转炉贫化法因弃渣含铜都在1%以上而在国内应用较少；电炉贫化效果较好，且能控制渣含铜量在0.4%～1%之间而得到广泛运用。
目前，在电炉贫化炉渣过程中，一般加入焦炭、煤和木炭等固体还原物料进行还原，其缺点是还原效率低且能耗高。采用天然气、煤气或液化气等气体还原剂的还原效率高，但其受地理条件限制并在高温下有较大的安全隐患。
专利号为CN200510010980.4公开了一种“贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原技术”，该技术以柴油或者柴油加压缩空气形成的混合物为还原剂，电炉渣中磁性氧化铁含量达到8～12%时，控制喷油枪油量为80～130升/小时，将喷油枪输入DCS***以后由自动调节阀控制喷入熔体；由还原程度和炉内气氛配入压缩空气及调节风量，压缩风量控制在600～1100Nm3/小时，将还原剂输送至有自动调节阀控制的管道，管道与喷油枪连接，喷油枪从炉体顶部***熔池浸没在熔体中，采用顶吹的方式将还原剂喷吹入熔体对磁性氧化铁进行还原，该发明大大提高了还原剂的还原效率，有效提高电炉渣的流动性，降低电炉渣含铜，并能缓解、处理炉内结瘤，有效确保贫化电炉工艺的顺利进行。但是该发明采用柴油等液体还原剂，但每吨贫化渣的柴油消耗在2L以上，从而增加生产成本。
而作为生活中各类劣质油的地沟油，一部分被不法商贩回收后，经炼制成假冒的食用油流入餐桌上，可引起食物中毒，甚至致癌，严重危害人类健康。即使不被炼制成食用油，地沟油也会造成：（1）地沟堵塞后造成废水横流，易发臭，严重影响环境；（2）由于废油没有进行再利用（可作为机械的润滑油、建材的防腐剂、隔离剂等），造成资源的浪费。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题及不足，提供一种用于贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原的还原剂。本发明实现了地沟油的高效、低成本资源化利用，同时提高还原剂的还原效率，并降低了炉渣贫化的生产成本，本发明通过以下技术方案实现。
一种用于贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原的还原剂，所述还原剂为过滤脱水地沟油、或过滤脱水地沟油与高压氮气以体积比（1～1.25）：（200～600）形成的油气混合物。
所述过滤脱水地沟油含水率为5～9%。
该上述还原剂的使用方法，其具体步骤如下：首先将温度为40～50℃的还原剂送至有自动调节阀控制的管道中，然后通过与管道相连接的、从贫化电炉顶部***且浸没于熔池渣层中的还原油枪顶吹，使电炉渣中的温度为1250～1290℃磁性氧化铁经4～8h的还原反应。
所述电炉渣中磁性氧化铁含量达到9～11.5%时，控制还原油枪油量100～125升/小时。
所述还原剂为过滤脱水地沟油与高压氮气形成的油气混合物时，高压氮气的流量为20～60Nm3/小时。
本发明的有益效果是：（1）该还原剂以地沟油这一餐厨废弃物来代替常用的固体、柴油、气体还原剂，相对于固体还原剂其还原效率更高，相对于气体还原剂，降低了安全隐患；（2）该还原剂将地沟油直接喷入熔体中，并得到一定的雾化，因此大幅度提高了还原效率，且当同时喷入高压氮气时，对还原油枪周围熔体起到较强的搅动作用，改善并加快了还原反应动力学，进一步缩短了贫化时间，起到较好的节油作用；（3）实现了地沟油变废为宝，提高了餐厨废弃物资源化利用和无害化处理水平，大幅度地降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
该用于贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原的还原剂，还原剂为过滤脱水地沟油（含水率为5%）。
该还原剂的使用方法，其具体步骤如下：首先将温度为40℃的过滤脱水地沟油（含水率为5%）还原剂送至有自动调节阀控制的管道中，然后通过与管道相连接的、从贫化电炉顶部***且浸没于熔池渣层中的还原油枪顶吹，使电炉渣中的温度为1250℃磁性氧化铁经4h的还原反应。其中电炉渣中磁性氧化铁含量达到9%时，控制还原油枪油量100升/小时，还原油枪为单管式喷枪，插一支还原油枪至炉头的位置，深度为350mm，另插一支还原油枪至炉中的位置，深度为500mm。
实施例2
该用于贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原的还原剂，还原剂为过滤脱水地沟油（含水率为9%）与高压氮气以体积比1：600形成的油气混合物。
该还原剂的使用方法，其具体步骤如下：首先将温度为50℃过滤脱水地沟油（含水率为9%）与高压氮气以体积比1：600形成的油气混合物还原剂送至有自动调节阀控制的管道中，然后通过与管道相连接的、从贫化电炉顶部***且浸没于熔池渣层中的还原油枪顶吹，使电炉渣中的温度为1290℃磁性氧化铁经8h的还原反应。其中电炉渣中磁性氧化铁含量达到9%时，控制还原油枪油量100升/小时，高压氮气的流量为60Nm3/小时；还原油枪为同心套管式喷枪，插两支还原油枪至炉头的位置，深度分别为360mm、380mm，再插三支还原油枪至炉中的位置，深度分别为480mm、500mm、520mm。
实施例3
该用于贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原的还原剂，所述还原剂为过滤脱水地沟油（含水率为8%）与高压氮气以体积比1.25：200形成的油气混合物。
该还原剂的使用方法，其具体步骤如下：首先将温度为45℃过滤脱水地沟油（含水率为8%）与高压氮气以体积比1.25：200形成的油气混合物还原剂送至有自动调节阀控制的管道中，然后通过与管道相连接的、从贫化电炉顶部***且浸没于熔池渣层中的还原油枪顶吹，使电炉渣中的温度为1280℃磁性氧化铁经6h的还原反应。其中电炉渣中磁性氧化铁含量达到11.5%时，控制还原油枪油量125升/小时，高压氮气的流量为20Nm3/小时；还原油枪为同心套管式喷枪，插三支还原油枪至炉中的位置，深度分别为500mm、510mm、520mm，再插一支至炉尾的位置，深度为700mm。
实施例4
该用于贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原的还原剂，所述还原剂为过滤脱水地沟油（含水率为9%）与高压氮气以体积比1.2：400形成的油气混合物。
该还原剂的使用方法，其具体步骤如下：首先将温度为40℃过滤脱水地沟油（含水率为9%）与高压氮气以体积比1.2：400形成的油气混合物还原剂送至有自动调节阀控制的管道中，然后通过与管道相连接的、从贫化电炉顶部***且浸没于熔池渣层中的还原油枪顶吹，使电炉渣中的温度为1250℃磁性氧化铁经4h的还原反应，其中电炉渣中磁性氧化铁含量达到11%时，控制还原油枪油量120升/小时，高压氮气的流量为40Nm3/小时；还原油枪为同心套管式喷枪，插两支还原油枪至炉头的位置，深度分别为360mm、380mm，另插两支还原油枪至炉中的位置，深度分别为500mm、520mm。
Claims (5)
1.一种用于贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原的还原剂，其特征在于：所述还原剂为过滤脱水地沟油、或过滤脱水地沟油与高压氮气以体积比（1～1.25）：（200～600）形成的油气混合物。
2.根据权利要求1所述的用于贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原的还原剂，其特征在于：所述过滤脱水地沟油含水率为5～9%。
3.一种权利要求1或2所述的还原剂的使用方法，其特征在于具体步骤如下：首先将温度为40～50℃的还原剂送至有自动调节阀控制的管道中，然后通过与管道相连接的、从贫化电炉顶部***且浸没于熔池渣层中的还原油枪顶吹，使电炉渣中的温度为1250～1290℃磁性氧化铁经4～8h的还原反应。
4.根据权利要求3所述的使用方法，其特征在于：所述电炉渣中磁性氧化铁含量达到9～11.5%时，控制还原油枪油量100～125升/小时。
5.根据权利要求3所述的使用方法，其特征在于：所述还原剂为过滤脱水地沟油与高压氮气形成的油气混合物时，高压氮气的流量为20～60Nm3/小时。
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