CN106929680B - 电子废料的冶炼装置和冶炼方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子废料的冶炼装置和冶炼方法，包括：炉体，炉体内限定有炉膛，炉膛具有上端开口且包括反应区和气相区，炉体上设有排料口；炉顶，炉顶与炉体相连且封盖炉膛的上端开口的一部分，炉顶上设有加料口、喷枪口和一次烧嘴口；二次燃烧室，二次燃烧室内限定有二次燃烧腔，二次燃烧室上设有二次烧嘴口，二次燃烧室盖设在上端开口的另一部分上且二次燃烧腔与炉膛连通，二次燃烧室上设有烟道，二次燃烧室位于炉膛的中心线的一侧；喷枪，喷枪穿设在喷枪口内且喷枪的下端伸入反应区内。根据本发明实施例的电子废料的冶炼装置可以节约燃料，提高冶炼效率，减少有害气体的排放。

Description

电子废料的冶炼装置和冶炼方法

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼、危险废物处理和资源循环利用技术领域，尤其是涉及一种电子废料的冶炼装置和电子废料的冶炼方法。

背景技术

相关技术中，我国废弃的印刷电路板、偏转线圈、电子元器件等电子废料的资源循环技术分为两类：一是以物理方法为主的拆解、破碎、分选等物理技术，二是以化学方法为主的焚烧、熔炼、酸溶等化学技术。现有这两种方法都存在缺陷，例如，物理法有机物开路有限，化学法装备水平偏低、技术总体落后，环境污染严重。

随着资源、环境与可持续发展的需求，国家正通过完善立法，专业引导，不断加强对电子废料处理过程的全程管理和监督，迫切需要开发兼具节能、环境友好和资源高效利用的强化冶金工艺技术。为配合大规模的电子废料、中低品位杂铜等资源综合利用工艺开发，需要一种实现以综合利用工艺短流程技术为特征的节能、高效、环保装备，可提升我国电子废料等废旧资源综合利用工业整体技术装备水平和竞争力。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种电子废料的冶炼装置，所述电子废料的冶炼装置可以节约燃料，提高冶炼效率，减少有害气体的排放。

本发明还提出了一种采用上述电子废料的冶炼装置的电子废料的冶炼方法。

根据本发明第一方面实施例的电子废料的冶炼装置，包括：炉体，所述炉体内限定有炉膛，所述炉膛具有上端开口且包括反应区和位于所述反应区上方的气相区，所述炉体上设有与所述反应区连通的排料口；炉顶，所述炉顶与所述炉体相连且封盖所述炉膛的上端开口的一部分，所述炉顶上设有与所述炉膛连通的加料口、喷枪口和一次烧嘴口，所述一次烧嘴口处设有一次烧嘴；二次燃烧室，所述二次燃烧室内限定有下端敞开的二次燃烧腔，所述二次燃烧室上设有与所述二次燃烧腔连通的二次烧嘴口，所述二次烧嘴口处设有二次烧嘴，所述二次燃烧室盖设在所述上端开口的另一部分上且所述二次燃烧腔与所述炉膛连通，所述二次燃烧室上设有连通所述二次燃烧腔与外界的烟道，所述二次燃烧室位于所述炉膛的中心线的一侧；喷枪，所述喷枪穿设在所述喷枪口内且所述喷枪的下端伸入所述反应区内。

根据本发明实施例的冶炼装置可以节约燃料，提高冶炼效率，减少有害气体的排放。

另外，根据本发明上述实施例的冶炼装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述炉膛的中心线沿竖直方向延伸，所述二次燃烧腔沿竖直方向延伸。

根据本发明的一些实施例，所述炉膛具有从下向上依次分布的第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域同轴设置，所述第一区域与所述第三区域的横向尺寸从下到上分别保持不变，所述第二区域的横向尺寸从下到上逐渐增大，所述反应区至少包括所述第一区域的下部，所述排料口设在所述第一区域的外壁面上。

根据本发明的一些实施例，所述第二区域形成为倒截圆锥形，所述第二区域的内壁面与竖直方向的夹角θ的取值范围为：0度＜θ＜90度。

根据本发明的一些实施例，所述炉膛还具有第四区域，所述第四区域设在所述第三区域的上部的一侧，所述第四区域远离所述炉膛的中心线的内壁面形成为向上向外倾斜延伸的斜面，所述二次燃烧室位于所述第四区域的上方。

根据本发明的一些实施例，所述炉顶的下表面从下向上形成为向上且向所述二次燃烧室的方向延伸的斜面。

根据本发明的一些实施例，所述烟道包括工艺烟道和应急烟道，所述冶炼装置还包括烟气切换装置，所述烟气切换装置控制所述工艺烟道和所述应急烟道分别与所述二次燃烧腔的通断。

根据本发明的一些实施例，所述烟气切换装置包括：工艺烟气切换装置，所述工艺烟气切换装置设在所述工艺烟道上以控制所述工艺烟道与所述二次燃烧腔的通断；应急烟气切换装置，所述应急烟气切换装置设在所述应急烟道上以控制所述应急烟道与所述二次燃烧腔的通断。

根据本发明的一些实施例，所述工艺烟气切换装置为闸板结构，所述应急烟气切换装置为旋塞结构。

根据本发明的一些实施例，所述加料口处设有用于阻止烟气逸散的密封装置。

根据本发明的一些实施例，还包括：耐火材料层，所述耐火材料层覆盖在所述炉体的内壁面以及所述二次燃烧室的内壁面上。

根据本发明的一些实施例，所述炉顶设有用于使测量尺穿过的测量口。

根据本发明的一些实施例，所述排料口包括：排金属熔体口和排渣口，所述排金属熔体口和所述排渣口邻近所述炉体的底部设置且所述排金属熔体口设在所述排渣口的下方。

根据本发明第二方面实施例的电子废料的冶炼方法，包括以下步骤：通过所述加料口将电子废料和熔剂加入所述炉膛，并利用所述喷枪向所述反应区通入富氧气体，以使所述电子废料与所述熔剂发生氧化熔炼反应形成熔炼渣层和粗金属层；将所述粗金属层从所述排料口排出，并利用所述喷枪将还原剂喷入所述熔炼渣层，以使所述熔炼渣层发生还原反应形成粗金属和还原渣，将所述粗金属和还原渣从所述排料口排出；在氧化熔炼反应和还原反应步骤中，利用所述一次烧嘴向所述气相区喷入空气并使烟气发生一次燃烧，一次燃烧后的烟气进入所述二次燃烧室，利用所述二次烧嘴向所述二次燃烧室喷入空气并使烟气发生二次燃烧，二次燃烧后的烟气从所述烟道排出。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电子废料的冶炼装置的结构示意图。

附图标记：

冶炼装置100；

炉体10；炉膛11；气相区111；反应区112；第一区域101；第二区域102；第三区域103；第四区域104；加料口12；喷枪口13；一次烧嘴口14；排料口15；排金属熔体口151；排渣口152；

炉顶20；

二次燃烧室30；二次燃烧腔31；工艺烟道32；应急烟道33；二次烧嘴口34；

喷枪40；耐火材料层50；一次烧嘴61；二次烧嘴62。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图详细描述根据本发明实施例的电子废料的冶炼装置100。

参照图1所示，根据本发明实施例的电子废料的冶炼装置100可以包括炉体10、炉顶20、二次燃烧室30和喷枪40。

炉体10内可以限定有炉膛11，炉膛11可以具有上端开口，也就是说，炉膛11的上端敞开。炉膛11可以包括气相区111和反应区112，气相区111可以位于反应区112上方。炉体10上可以设有排料口15，排料口15可以与反应区112连通。炉顶20可以与炉体10相连，炉顶20上可以设有加料口12、喷枪口13和一次烧嘴口14，加料口12、喷枪口13和一次烧嘴口14分别可以与炉膛11连通。。一次烧嘴口14可以用于安装一次烧嘴61，喷枪40可以穿设在喷枪口13内，并且喷枪40的下端可以伸入反应区112内。

二次燃烧室30内可以限定有二次燃烧腔31，二次燃烧腔31的下端可以敞开设置，也就是说，二次燃烧腔31具有下端开口。二次燃烧室30上可以设有二次烧嘴口34，二次烧嘴口34可以与二次燃烧室30连通。炉顶20可以封盖炉膛11的上端开口的一部分，二次燃烧室30可以盖设在上端开口的另一部分上，并且二次燃烧腔31可以与炉膛11连通。

二次燃烧室30上可以设有烟道，烟道可以连通二次燃烧腔31与外界，也就是说，二次燃烧腔31可以通过烟道与炉体10之外的环境相连通。二次燃烧室30可以位于炉膛11的中心线的一侧。也就是说，二次燃烧室30相对于炉膛11偏移设置。

换言之，炉体10内形成有炉膛11，炉膛11的上端敞开，炉膛11的中心线可以沿竖直方向延伸。电子废料与熔剂混合后可以放置在炉膛11内进行熔炼，可选地，炉体10可以为单炉膛炉型，即炉体10内可以只形成有一个炉膛11，冶炼过程的熔炼反应和还原反应都可以在炉体10内进行。具体地，炉膛11提供熔炼的反应区112，反应区112设置在炉膛11的底部，也就是说，电子废料与熔剂可以被放置在反应区112内进行熔炼反应。电子废料与熔剂熔炼反应后所产生的金属熔体可以从排料口15排出，排出后剩余的熔炼渣层内可以再加入还原剂进行还原反应，以还原熔炼渣层中的金属氧化物，得到粗金属和还原渣，粗金属可以循环利用，还原渣可以排出炉体10。

由此，可以通过间断周期性作业，控制炉体10内不同的反应气氛，还可将熔炼反应和还原反应分开，在保证炉体10结构更紧凑的同时，还能保证熔炼过程和还原过程能够分别顺利进行，具有高效节能的特点。

炉顶20可以设在炉体10上而且封盖在炉膛11的上端。炉顶20上设有加料口12和喷枪口13，加料口12可以设置在炉顶20的顶部，以方便地对往炉膛11内进行加料。如图1所示，加料口12与一次烧嘴口14可以为一个。考虑到电子废料中的有机废物以及燃烧后的有毒或有害气体会在加料口12逸散，为了尽量减少这种情况的发生，可选地，加料口12处可以设有密封装置，密封装置能够提高加料口12的密封性，从而有效防止烟气从炉腔内向外逸散，进一步减少有害气体的排放，降低对环境的污染。可选地，密封装置可以设在加料口12的外周，密封装置可以形成为密封圈，例如橡胶圈。

另外，为了保证还原的质量，还可以通过加料口12向炉体10内加入颗粒状固体还原剂，例如焦炭等，从而在熔炼后的熔炼渣层表面形成红热的焦滤层以强化还原效果。

喷枪口13可以设置在炉顶20的顶部，具体地，喷枪40可以通过喷枪口13伸入到炉体10的炉膛11内，喷枪40可以向炉膛11内通入富氧气体、压缩空气或燃料(若有需要)，可以为熔炼反应和还原反应提供热源，从而极大地促进了反应的进行。富氧或压缩空气可以通过喷枪40进入到炉体10内，对反应物料进行吹风熔炼作业，促进熔炼反应的进行，极大地改善了反应的热力学和动力学条件。

另外，还原过程中，喷枪口13还可以同时作为还原剂喷入口。由此，可以通过喷枪40向炉体10内喷入还原剂以将物料中的金属氧化物还原，形成金属液滴沉于炉体10的底部。对于还原剂的选择没有特殊限制，还原剂可以为气体、液体或者固体粉末还原剂等。

炉顶20的顶部还设有一次烧嘴口14，一次烧嘴口14可以用于安装一次烧嘴61。具体地，当冶炼装置100使用时，一次烧嘴61可以伸入一次烧嘴口14，并且向下延伸气相区111内。一次烧嘴61具有补充热量的作用，当将一次烧嘴61通过一次烧嘴口14伸入到炉体10内时，能够促进炉体10内的物料的熔炼和还原反应的进行，提高熔炼和还原反应的效率，进而减少有害气体等排出炉体10。

二次燃烧腔31可以与炉膛11连通，二次燃烧室30上可以设有二次烧嘴口34，二次烧嘴口34处可以设有二次烧嘴62，位于气相区111的烟气可以进一步流入到二次燃烧腔31内进行燃烧，由此不仅可以延长烟气的排出路径以及在炉体10内的停留时间，有效降低了反应原料的流失，不仅节约了能源，而且还提高了冶炼装置100的经济性和资源的高效性，并且避免了传统立式锅炉漏水进入炉腔内的风险，同时还可以避免未充分燃烧而直接进入烟气的有机物直接从排气烟道排出，从而避免了环境污染。

根据本发明实施例的电子废料的冶炼装置100可以充分利用熔融物的潜热，可以节约燃料，实现节能降耗，同时还改善改善电子废料的反应条件、提高冶炼效率，而且减少有害气体的排放，该冶炼装置结构紧凑，操作简便，可以实现冶炼反应和还原反应，较好的实现了对电子废料的冶炼。

对于炉体10的结构可不做特殊限制，只要满足使熔炼和还原反应能够正常进行的要求即可。可选地，炉体10内的炉膛11的中心线可以沿竖直方向延伸，该结构的炉体10具有简单紧凑，稳定性高和操作可靠等特点。例如，炉体10可以为垂直的圆柱体空腔结构。

较优选地，二次燃烧腔31可以沿竖直方向延伸。由此，二次燃烧腔31与加料口12可以间隔开，可以降低从加料口12进入炉体10中未能完全燃烧的原料直接进入二次燃烧室30而排出的可能，并且可以进一步延长烟气的排出路径以及在炉内的停留时间，进一步节约能源、减小污染。

可选地，如图1所示，二次烧嘴口34可以设在二次燃烧室30的一个侧壁上。由此，可以保证较好的烟气燃烧效果，烧嘴燃烧性能好。

参照图1所示，炉膛11可以具有第一区域101、第二区域102和第三区域103，第一区域101、第二区域102和第三区域103可以从下向上依次分布。第一区域101、第二区域102和第三区域103可以同轴设置，第一区域101与第三区域103的横向尺寸从下到上分别可以保持不变，第二区域102的横向尺寸从下到上可以逐渐增大。反应区112至少包括第一区域101的下部，排料口15设在第一区域101的外壁面上。

换言之，炉膛11具有小径区(即第一区域101)和大径区(即第三区域103)，大径区位于小径区的上方，并且大径区的内径大于小径区的内径。大径区和小径区之间具有过渡区(即第二区域102)，过渡区的内径从下向上逐渐增大，过渡区的下端的内径等于小径区的内径，过渡区的上端的内径等于大径区的内径。小径区的下部可以形成反应区112的至少一部分，例如，如图1所示，反应区112全部位于小径区内，并且占据小径区的一部分，反应区112上方的小径区的另一部分、过渡区和大径区共同作为气相区111。

由此，第二区域102的设置可以使第一区域101和第三区域103过渡平缓，而且熔炼炉的结构更加合理，有利于熔炼炉的整体结构稳定性，并且第三区域103的内径大于第一区域101的内径，使得气相区111能够为反应后产生的气体和气体的反应过程提供更大的空间，可以提升燃烧反应的反应条件，促使未完全燃烧的有机物进一步地充分燃烧，进一步有效减小有害气体的排放。

可选地，第二区域102可以形成为倒截圆锥形，也就是说，第二区域102的纵截面形成为倒梯形，并且第二区域102的横截面形成为圆形，第二区域102的内壁面与竖直方向的夹角θ的取值范围可以为：0度＜θ＜90度。由此，炉体10便于制造，而且炉体10的内周面较为平滑，有利于气体向上流动。

夹角θ的具体取值可以根据具体情况进行设置。较优选地，夹角θ的取值范围可以为20度-70度，更优选地，夹角θ的取值范围可以为30度-60度。例如，在本发明的一个具体示例中，夹角θ的取值为45度。由此，第二区域102的内壁面倾斜合理，使第一区域101和第三区域103可以形成相对较大的尺寸差，有利于促进反应的进行，减少有害气体的排放，同时可以避免炉体10的高度过大。

参照图1所示，炉膛11还可以具有第四区域104，第四区域104可以设在第三区域103的上部的一侧，第四区域104的远离炉膛11的中心线的内壁面可以形成为向上向外倾斜延伸的斜面，二次燃烧室30可以位于第四区域104的上方。这里，“向外”可以理解为向远离炉膛11的中心线的方向，或者说背向炉体10的方向。

由此，烟气可以通过第四区域104进入到二次燃烧腔31内，烟气的流动路径更长，并且第四区域104的倾斜的内壁面还可以对烟气起到导向作用，使烟气更快更容易地进入到二次燃烧室30内进行燃烧，避免持续在第三区域103内停滞堆积。

其中，当根据本发明实施例的冶炼装置100的炉膛11具有第四区域104时，炉膛11的中心线可以根据第一至第三区域进行确定，也就是说，在第四区域104存在的情况下，炉膛11的中心线仍可以按照炉膛11内占比更大的第一至第三区域进行确定，即炉膛11的中心线即为第一至第三区域的中心线。

较优选地，如图1所示，炉顶20的下表面可以从下向上形成为向上且向二次燃烧室30的方向延伸的斜面。由此，第三区域103的顶壁面可以形成为向上且朝向二次燃烧腔31的方向延伸的斜面，该斜面可以进一步引导烟气进入到二次燃烧腔31内，并且该斜面的下方与和炉膛11上方的空间也可以作为气体反应的场所，进一步加大了传质、传热空间，进而可以改善可燃物的反应条件，节省燃料消耗，提高反应速度，提高熔炼反应和还原反应的效率，进一步提高冶炼装置100的作业效率，并且使反应更充分，进一步减少有害气体的排出。

如图1所示，根据本发明的一些实施例，烟道可以包括工艺烟道32和应急烟道33，冶炼装置100还可以包括烟气切换装置，烟气切换装置可以控制工艺烟道32和应急烟道33分别与二次燃烧腔31的通断。也就是说，二次燃烧腔31是与工艺烟道32导通，还是与应急烟道33导通，可以通过烟气切换装置进行控制。由此，可以提高冶炼装置100的安全性能。

进一步地，烟气切换装置可以包括工艺烟气切换装置和应急烟气切换装置。工艺烟气切换装置可以设在工艺烟道32上，从而对工艺烟道32与二次燃烧腔31的通断进行控制。应急烟气切换装置可以设在应急烟道33上，从而对应急烟道33与二次燃烧腔31的通断进行控制。两种烟气切换装置的设置可以提高冶炼装置100的安全性和可靠性，并且控制操作更方便，简单分明，控制性能更好。

工艺烟气切换装置和应急烟气切换装置的结构可以有多种，工艺烟气切换装置和应急烟气切换装置的结构可以相同，也可以不同。例如，在本发明的一个具体示例中，工艺烟气切换装置可以为闸板结构，应急烟气切换装置可以为旋塞结构。当需要改变工艺烟道32与二次燃烧腔31的通断状态时，可以通过平移操作实现；当需要改变应急烟道33与二次燃烧腔31的通断状态时，则可以通过旋转操作实现。由此，对应急烟道33和工艺烟道32操作不同，操作更明确，不会发生混淆，有效避免误操作。

考虑到物料在炉体10内经过冶炼会形成高温的熔体，高温熔体长期对炉体10的内壁面冲刷、腐蚀，会使熔炼的安全性有所降低。因此，从使用安全性方面考虑，可选地，可以在炉体10内设置耐火材料。具体而言，冶炼装置100还可以包括耐火材料层50，耐火材料层50可以覆盖在炉体10的内壁面以及二次燃烧室30的内壁面上。由此，耐火材料层50可以对炉体10和二次燃烧室30形成包裹结构，提高炉体10的内壁面使用寿命，从而避免了高温高热的熔体对操作人员造成的危险，使用安全性有所提高。耐火材料层50可以采用多种耐火材料进行制造，对于选用的耐火材料的种类不做特殊限制，可以采用本领域常用的耐火材料。

在本发明的一些具体实施方式中，炉顶20还可以设有测量口，测量口可以用于使测量尺穿过。也就是说，炉顶20上还可以设置与炉膛11连通的测量口，测量尺可以从测量口伸入到炉膛11内，从而可以对炉体10内部进行尺寸测量，测量方便。测量口可以处于常闭的状态，当需要进行测量时可以再打开。由此，可以避免炉膛11内的气体向外流出。

如图1所示，排料口15可以包括排金属熔体口151和排渣口152，排金属熔体口151和排渣口152分别可以邻近炉体10的底部设置，并且排金属熔体口151可以设在排渣口152的下方。由于冶炼产物密度不同，反应后所产生的金属熔体和反应渣会分层，金属熔体层位于反应渣层的下方，因此通过将排渣口152设置在排金属熔体口151的上方，可以更好地排出反应渣和金属熔体铜，实现了冶炼后物料的有效分类，使冶炼效率得以提高。

有利地，排金属熔体口151和排渣口152上分别可以设有环保烟罩。由此，环保烟罩的存在可以进一步降低炉体10中排出的物料对环境的污染，提升了冶炼装置100的环保性能。

下面对利用本发明实施例的冶炼装置100进行电子废料进行冶炼的冶炼方法进行描述。可选地，电子废料的冶炼方法可以包括以下步骤：

通过加料口12将电子废料和熔剂加入炉膛11，并利用喷枪40向反应区112通入富氧气体，以使电子废料与熔剂发生氧化熔炼反应形成熔炼渣层和粗金属层；

将粗金属层从排料口15排出，并利用喷枪将还原剂喷入熔炼渣层，以使熔炼渣层发生还原反应形成粗金属和还原渣，将粗金属和还原渣从排料口15排出；

在氧化熔炼反应和还原反应步骤中，利用一次烧嘴61向气相区111喷入空气并使烟气发生一次燃烧，一次燃烧后的烟气进入二次燃烧腔31，利用二次烧嘴62向二次燃烧腔31喷入空气并使烟气发生二次燃烧，二次燃烧后的烟气从烟道排出。

根据本发明实施例的电子废料的冶炼方法可以实现节能降耗，改善了电子废料的反应条件、提高冶炼效率，减少有害气体的排放。

具体而言，可以将经过一定程度破碎的电子废料与熔剂一起通过炉体10顶部的加料口12加入炉膛11内，掉落在炉体10沉淀池表面的渣层上，以利于进行反应。富氧气体可以通过喷枪40进入沉淀池渣层中，搅动渣层熔体并与电子废料以及熔剂发生冶金反应。冶炼产物由于密度不同，在沉淀池可以形成熔炼渣层和粗金属层。粗金属层可以通过排金属熔体口151排出炉体10，熔炼渣可以留则在炉体10中。

其中，在氧化熔炼反应阶段，可以通过一次烧嘴61可以向炉体10上部的气相区111鼓入空气，使原料中没有经过充分燃烧而直接进入烟气的有机物被燃烧掉，从而避免了环境污染，同时还可以提供反应所需的热量，促进反应的进行。经过一次燃烧之后的烟气可以进入到二次燃烧腔31中进行二次燃烧，进一步降低烟气中的有害物质，降低环境污染，同时还可以提供热量，二次燃烧之后的烟气可以从烟道排出。

氧化熔炼反应完成之后，可以将氧化熔炼得到的粗金属层分离出来，具体可以将粗金属层从排金属熔体口151排出。然后通过喷枪40向炉膛11内加入还原剂，以将熔炼渣层中的金属氧化物还原，形成金属液滴沉于炉体10的底部。粗金属可以通过排金属熔体口151排出，贫化的还原渣通过设在沉淀池端墙上的排渣口152排放到炉体10外。为了保证还原的质量，还可以通过加料口12向炉内加入颗粒状固体还原剂，例如焦炭等，从而在渣层表面形成红热的焦滤层以强化还原效果。为了补充还原反应需要的热，与氧化冶炼反应相似的，还可以通过一次烧嘴61向炉体10的气相区111补充燃料或空气。反应产生的烟气则可以通过二次燃烧室30进行二次燃烧后，由工艺烟道32排出炉外，从而进一步减小污染。

根据本发明实施例的冶炼装置100的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“上方”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“下方”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种电子废料的冶炼装置，其特征在于，包括：

炉体，所述炉体内限定有炉膛，所述炉膛具有上端开口且包括反应区和位于所述反应区上方的气相区，所述炉体上设有与所述反应区连通的排料口；

炉顶，所述炉顶与所述炉体相连且封盖所述炉膛的上端开口的一部分，所述炉顶上设有与所述炉膛连通的加料口、喷枪口和一次烧嘴口，所述一次烧嘴口处设有一次烧嘴；

二次燃烧室，所述二次燃烧室内限定有下端敞开的二次燃烧腔，所述二次燃烧室上设有与所述二次燃烧腔连通的二次烧嘴口，所述二次烧嘴口处设有二次烧嘴，所述二次燃烧室盖设在所述上端开口的另一部分上且所述二次燃烧腔与所述炉膛连通，所述二次燃烧室上设有连通所述二次燃烧腔与外界的烟道，所述二次燃烧室位于所述炉膛的中心线的一侧；

喷枪，所述喷枪穿设在所述喷枪口内且所述喷枪的下端伸入所述反应区内。

2.根据权利要求1所述的电子废料的冶炼装置，其特征在于，所述炉膛的中心线沿竖直方向延伸，所述二次燃烧腔沿竖直方向延伸。

3.根据权利要求2所述的电子废料的冶炼装置，其特征在于，所述炉膛具有从下向上依次分布的第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域同轴设置，所述第一区域与所述第三区域的横向尺寸从下到上分别保持不变，所述第二区域的横向尺寸从下到上逐渐增大，所述反应区至少包括所述第一区域的下部，所述排料口设在所述第一区域的外壁面上。

4.根据权利要求3所述的电子废料的冶炼装置，其特征在于，所述第二区域形成为倒截圆锥形，所述第二区域的内壁面与竖直方向的夹角θ的取值范围为：0度＜θ＜90度。

5.根据权利要求3所述的电子废料的冶炼装置，其特征在于，所述炉膛还具有第四区域，所述第四区域设在所述第三区域的上部的一侧，所述第四区域远离所述炉膛的中心线的内壁面形成为向上向外倾斜延伸的斜面，所述二次燃烧室位于所述第四区域的上方。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电子废料的冶炼装置，其特征在于，所述炉顶的下表面从下向上形成为向上且向所述二次燃烧室的方向延伸的斜面。

7.根据权利要求1所述的电子废料的冶炼装置，其特征在于，所述烟道包括工艺烟道和应急烟道，所述冶炼装置还包括烟气切换装置，所述烟气切换装置控制所述工艺烟道和所述应急烟道分别与所述二次燃烧腔的通断。

8.根据权利要求7所述的电子废料的冶炼装置，其特征在于，所述烟气切换装置包括：

工艺烟气切换装置，所述工艺烟气切换装置设在所述工艺烟道上以控制所述工艺烟道与所述二次燃烧腔的通断；

应急烟气切换装置，所述应急烟气切换装置设在所述应急烟道上以控制所述应急烟道与所述二次燃烧腔的通断。

9.根据权利要求8所述的电子废料的冶炼装置，其特征在于，所述工艺烟气切换装置为闸板结构，所述应急烟气切换装置为旋塞结构。

10.根据权利要求1所述的电子废料的冶炼装置，其特征在于，所述加料口处设有用于阻止烟气逸散的密封装置。

11.根据权利要求1所述的电子废料的冶炼装置，其特征在于，还包括：耐火材料层，所述耐火材料层覆盖在所述炉体的内壁面以及所述二次燃烧室的内壁面上。

12.根据权利要求1所述的电子废料的冶炼装置，其特征在于，所述炉顶设有用于使测量尺穿过的测量口。

13.根据权利要求3所述的电子废料的冶炼装置，其特征在于，所述排料口包括：排金属熔体口和排渣口，所述排金属熔体口和所述排渣口邻近所述炉体的底部设置且所述排金属熔体口设在所述排渣口的下方。

14.一种采用根据权利要求1-13中任一项所述的电子废料的冶炼装置的电子废料的冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过所述加料口将电子废料和熔剂加入所述炉膛，并利用所述喷枪向所述反应区通入富氧气体，以使所述电子废料与所述熔剂发生氧化熔炼反应形成熔炼渣层和粗金属层；

将所述粗金属层从所述排料口排出，并利用所述喷枪将还原剂喷入所述熔炼渣层，以使所述熔炼渣层发生还原反应形成粗金属和还原渣，将所述粗金属和还原渣从所述排料口排出；

在氧化熔炼反应和还原反应步骤中，利用所述一次烧嘴向所述气相区喷入空气并使烟气发生一次燃烧，一次燃烧后的烟气进入所述二次燃烧室，利用所述二次烧嘴向所述二次燃烧室喷入空气并使烟气发生二次燃烧，二次燃烧后的烟气从所述烟道排出。