一种铜渣分级热量回收的装置系统及方法与流程

1.本发明涉及金属冶炼技术领域，具体涉及一种铜渣分级热量回收的装置系统及方法。

背景技术：

2.铜渣含有一定比例的铜和铁元素，被称为“人工矿石”，铜渣通过浮选可产出含铜约25％的渣精矿，通过磁选可产出含铁约55％的铁精矿，大幅提高了冶炼的金属回收率，提高了资源综合利用率，增加了企业的经济效率。
3.铜渣的出炉温度较高，需进行先冷却再选矿的过程。目前常规的冷却方式为液态渣先通过冶炼炉的导流槽进入渣包，然后采用专门的火车或渣包车将渣包运输至缓冷场，经自然冷却和喷水冷却两个阶段完成冷却过程。
4 101591718a公开了一种直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法。首先将一定量的煤、铜渣或镍渣及熔剂混合后造球，干燥后将生球布入转底炉加热到1100℃-1350℃，保持15-40分钟，然后将600℃-1100℃的高温还原铁料直接送入水中冷却后进行细磨选别，细磨选别后的铁料用高温失氧废气进行烘干后造块，形成块状铁料。该发明采用水淬法处理原料，需要耗费大量水且会产生较多的有害气体排入大气，也未对高温余热加以回收利用。
5 102952952a公开了一种从冶炼铜渣中直接还原回收铜铁的方法。步骤是：将高温熔融态铜渣经中间包转移到高温还原炉，喷吹氧气进行脱硫预处理，加入造渣剂保温，喷吹天然气进行熔融还原，最后1.5-2℃/min缓慢降温到1096℃，保温1h，得到7.3at％cu-fe铜合金熔体和γ生铁，或1.5-2℃/min缓慢降温到850℃，保温1h，得到2.7at％cu-fe铜合金熔体和γ生铁。该发明实现了铜、铁分离并回收，但对于高温熔融态铜渣的高品位热量未进行有效利用。
6 103537480a公开了一种铜渣熔融还原后低碳化综合利用方法，该方法对还原提铁后的铜渣进行喷水冷却并机械破碎，然后以破碎后的铜渣为热源，通过生物质气化的方式回收利用铜渣余热。该方法能够回收铜渣900℃以下的余热，但在喷水冷却过程中，熔渣900℃以上的余热未能有效利用，系统余热回收效率有待提升。
7.针对现有技术的不足，亟需提供一种能够高效回收铜渣热量的装置系统。

技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种铜渣分级热量回收的装置系统及方法，针对常规铜渣缓冷工艺中热量无法回收的缺点，本发明根据铜渣的不同形态，设计了多级热量回收的装置系统，同时未改变常规的铜渣选矿工艺，从而实现了铜渣热量的高效回收与利用。
9.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
10.第一方面，本发明提供了一种铜渣分级热量回收的装置系统，所述装置系统包括沿物料流向依次连接的第一热量回收单元与第二热量回收单元；
11.所述第一热量回收单元包括沿流体流向依次连接的凝汽器、给水泵、换热装置、铜渣冷却装置以及汽轮机，所述汽轮机排出的乏汽进入凝汽器；
12.所述第二热量回收单元包括空气预热装置或水循环发电单元中的任意一种。
13.本发明提供的铜渣分级热量回收的装置系统，根据铜渣的不同形态，设置第一热量回收单元与第二热量回收单元，其中铜渣冷却装置利用铜渣提供的热量，将水转化为高温高压蒸汽，进入汽轮机膨胀做功并带动发电机发电，从而实现了铜渣的初步热量回收与利用；第二热量单元可通过预热空气或水循环发电实现铜渣的进一步热量回收与利用。相较于常规铜渣缓冷工艺中热量无法回收的缺点，本发明在未改变常规的铜渣选矿工艺的基础上，实现了对铜渣进行多级的热量回收，提高了资源综合利用率。
14.优选地，所述换热装置包括换热器。
15.优选地，所述铜渣冷却装置包括壳体，所述壳体的内部设置有传热管，所述壳体的侧壁设置有进料口与出料口。
16.优选地，所述传热管套设移动刮板，用于刮除所述传热管上凝固的铜渣。
17.所述铜渣的成分较为复杂，其凝固点或熔化点为区间值而非点值，如果无法严格进行温度控制，铜渣在冷却过程中易发生凝固而粘在传热管壁上，因此本发明在传热管套设移动刮板，可将凝固在传热管上的铜渣及时刮下，避免影响铜渣的冷却过程。
18.优选地，所述铜渣冷却装置的内部设置有视频监控装置，用于监控铜渣的冷却形态。
19.优选地，所述铜渣冷却装置包括铜渣冷却器。
20.优选地，所述凝汽器设置有冷却水进口与冷却水出口。
21.优选地，所述汽轮机连接有第一发电装置。
22.优选地，所述第一发电装置包括第一发电机。
23.优选地，所述第二热量回收单元与铜渣冷却装置的出料口连接。
24.优选地，所述连接的方法包括带式传送装置和/或铜渣运输装置。
25.所述带式传送装置可采用陶瓷等耐高温材料制作，用于高温铜渣的运输；所述铜渣运输装置可采用渣包车，与常规缓冷工艺中铜渣的运输方式相同。
26.优选地，所述第二热量回收单元为空气预热装置，所述空气预热装置与铜渣冷却装置的出料口连接。
27.优选地，所述空气预热装置的侧壁设置有冷风进口与热风出口。
28.优选地，所述空气预热装置包括空气预热器。
29.所述空气预热装置利用铜渣提供的热量，可对冷风预热至一定温度形成热风，排出后用于熔炼炉的熔炼工艺。
30.优选地，所述水循环发电单元包括铜渣储存装置，所述铜渣储存装置的出水口与有机朗肯循环单元连接，所述有机朗肯循环单元排出的循环水回用于铜渣储存装置。
31.所述水循环发电单元中循环水利用铜渣提供的热量升温，为有机朗肯循环单元提供热源，从而实现热量的回收利用；降温后的循环水可回用于铜渣储存装置，实现循环。
32.优选地，所述第二热量回收单元为水循环发电单元，所述铜渣储存装置与铜渣冷却装置的出料口连接。
33.优选地，所述铜渣储存装置包括铜渣包。
34.优选地，所述有机朗肯循环单元包括沿流体流向依次连接的冷凝器、工质泵、蒸发器以及膨胀机，所述膨胀机排出的蒸汽进入冷凝器，所述冷凝器设置有流体出口与流体进口。
35.优选地，所述蒸发器与铜渣储存装置的出水口连接。
36.优选地，所述蒸发器排出的循环水回用于铜渣储存装置。
37.优选地，所述蒸发器排出的循环水经喷淋装置或冲渣装置回用于铜渣储存装置。
38.优选地，所述膨胀机连接有第二发电装置。
39.优选地，所述第二发电装置包括第二发电机。
40.第二方面，本发明提供了一种应用第一方面所述装置系统进行铜渣分级热量回收的方法，所述方法包括如下步骤：
41.铜渣冷却：铜渣经初步冷却，得到第一冷却铜渣；使用第一冷却铜渣预热冷风，预热结束得到第二冷却铜渣用于渣选矿；或，第一冷却铜渣经循环水冷却，得到第二冷却铜渣用于渣选矿；
42.第一热量回收：冷却水经换热、汽化以及膨胀做功，带动发电机发电；所述膨胀做功后排出的乏汽冷凝成冷却水，用于循环使用；
43.第二热量回收：冷风经预热，得到用于熔炼的热风；或，有机工质蒸发后进行膨胀做功，带动发电机发电，所述膨胀做功后排出的蒸汽冷凝成有机工质，用于循环使用；其中，循环水冷却第一冷却铜渣后排出为所述蒸发提供热量，降温后的循环水回用于冷却第一冷却铜渣。
44.本发明提供的方法，一方面将高温铜渣逐级冷却，用于渣选矿工艺；另一方面，利用铜渣提供的热量，可直接加热水进而用于发电，可预热冷风用于熔炼工艺，还可用于有机朗肯循环发电，高效回收利用了铜渣冷却过程产生的热量。
45.优选地，所述铜渣的温度为1200-1400℃，例如可以是1200℃、1250℃、1300℃、1350℃或1400℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
46.优选地，所述第一冷却铜渣的温度为1000-1050℃，例如可以是1000℃、1010℃、1020℃、1030℃、1040℃或1050℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
47.优选地，所述第二冷却铜渣的温度为200-300℃，例如可以是200℃、220℃、250℃、280℃或300℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
48.优选地，所述铜渣的形态为液态。
49.优选地，所述第一冷却铜渣的形态为半固态。
50.优选地，所述冷却水的流量为10-75t/h，例如可以是10t/h、25t/h、40t/h、60t/h或75t/h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
51.所述冷却水的流量需要限定在合理范围内，才能保证所述第一冷却铜渣的温度在最佳范围，进而避免液态铜渣在冷却过程中发生凝固粘在传热管上，冷却水的流量过大，液态铜渣易发生粘结，冷却水的流量过小，第一冷却铜渣的温度无法得到降低，热量回收率也有所减少。
52.优选地，所述循环水包括喷淋水和/或冲渣水。
53.作为本发明第二方面所述的方法的优选技术方案，所述方法包括如下步骤：
54.铜渣冷却：1200-1400℃的液态铜渣经初步冷却，得到1000-1050℃的半固态第一冷却铜渣；使用半固态第一冷却铜渣预热冷风，预热结束得到200-300℃的第二冷却铜渣用于渣选矿；或，半固态第一冷却铜渣经循环水冷却，得到200-300℃的第二冷却铜渣用于渣选矿；
55.第一热量回收：流量为10-75t/h的冷却水经换热、汽化以及膨胀做功，带动发电机发电；所述膨胀做功后排出的乏汽冷凝成冷却水，用于循环使用；
56.第二热量回收：冷风经预热，得到用于熔炼的热风；或，有机工质蒸发后进行膨胀做功，带动发电机发电，所述膨胀做功后排出的蒸汽冷凝成有机工质，用于循环使用；其中，循环水冷却第一冷却铜渣后排出为所述蒸发提供热量，降温后的循环水回用于冷却第一冷却铜渣。
57.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
58.(1)本发明提供的铜渣分级热量回收的装置系统，根据铜渣的不同形态，设置第一热量回收单元与第二热量回收单元，其中铜渣冷却装置利用铜渣提供的热量，将水转化为高温高压蒸汽，进入汽轮机膨胀做功并带动发电机发电，从而实现了铜渣的初步热量回收与利用，热量回收效率可达32％；第二热量单元可通过预热空气或水循环发电实现铜渣的进一步热量回收与利用，热量回收效率最高可达82％。相较于常规铜渣缓冷工艺中热量无法回收的缺点，本发明在未改变常规的铜渣选矿工艺的基础上，实现了对铜渣进行多级的热量回收，提高了资源综合利用率；
59.(2)本发明在铜渣冷却装置中设置视频监控装置与移动刮板，结合冷却水流量的控制，实现了对铜渣初步冷却过程的可调可控，进而提高了铜渣的冷却效果与热量的回收效率。
附图说明
60.图1是本发明实施例1提供的铜渣分级热量回收的装置系统示意图；
61.图2是本发明实施例2提供的铜渣分级热量回收的装置系统示意图；
62.其中：1，凝汽器；2，给水泵；3，换热器；4，铜渣冷却器；5，汽轮机；6，第一发电机；7，传热管；8，空气预热器；9，铜渣储存器；10，冷凝器；11，工质泵；12，蒸发器；13，膨胀机；14，第二发电机。
具体实施方式
63.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
64.实施例1
65.本实施例提供了一种铜渣分级热量回收的装置系统，如图1所示，所述装置系统包括沿物料流向依次连接的第一热量回收单元与第二热量回收单元；
66.所述第一热量回收单元包括沿流体流向依次连接的凝汽器1、给水泵2、换热器3、铜渣冷却器4以及汽轮机5，所述汽轮机5排出的乏汽进入凝汽器1；所述凝汽器1设置有冷却水进口与冷却水出口；所述汽轮机5连接有第一发电机6；
67.所述铜渣冷却器4包括壳体，所述壳体的内部设置有传热管7，所述壳体的侧壁设
置有进料口与出料口；所述传热管7套设移动刮板，用于刮除所述传热管上凝固的铜渣；所述铜渣冷却器4的内部设置有视频监控装置，用于监控铜渣的冷却形态；
68.所述第二热量回收单元为空气预热器8，所述空气预热器8与铜渣冷却器4的出料口以带式传送装置连接；所述空气预热器8的侧壁设置有冷风进口与热风出口。
69.实施例2
70.本实施例提供了一种铜渣分级热量回收的装置系统，如图2所示，所述装置系统包括沿物料流向依次连接的第一热量回收单元与第二热量回收单元；
71.所述第一热量回收单元包括沿流体流向依次连接的凝汽器1、给水泵2、换热器3、铜渣冷却器4以及汽轮机5，所述汽轮机5排出的乏汽进入凝汽器1；所述凝汽器1设置有冷却水进口与冷却水出口；所述汽轮机5连接有第一发电机6；
72.所述铜渣冷却器4包括壳体，所述壳体的内部设置有传热管7，所述壳体的侧壁设置有进料口与出料口；所述传热管7套设移动刮板，用于刮除所述传热管上凝固的铜渣；所述铜渣冷却器4的内部设置有视频监控装置，用于监控铜渣的冷却形态；
73.所述第二热量回收单元为水循环发电单元，所述水循环发电单元包括铜渣储存器9，所述铜渣储存器9与铜渣冷却器4的出料口以铜渣运输装置连接；所述铜渣储存器9的出水口与有机朗肯循环单元连接，所述有机朗肯循环单元包括沿流体流向依次连接的冷凝器10、工质泵11、蒸发器12以及膨胀机13，所述膨胀机13排出的蒸汽进入冷凝器10，所述冷凝器10设置有流体出口与流体进口；所述蒸发器12与铜渣储存器9的出水口连接；所述蒸发器12排出的循环水经喷淋装置回用于铜渣储存器9；所述膨胀机13连接有第二发电机14。
74.实施例3
75.本实施例提供了一种铜渣分级热量回收的装置系统，与实施例1的区别在于，所述传热管7未套设移动刮板，且所述铜渣冷却器4的内部无视频监控装置，其余均与实施例1相同。
76.实施例4
77.本实施例提供了一种铜渣分级热量回收的装置系统，与实施例2的区别在于，所述蒸发器12排出的循环水经冲渣装置回用于铜渣储存器9，其余均与实施例2相同。
78.对比例1
79.本对比例提供了一种铜渣热量回收的装置系统，与实施例2的区别在于，将有机朗肯循环单元替换为冷却塔，所述冷却塔排出的循环水经喷淋装置回用于铜渣储存器9，其余均与实施例2相同。
80.应用例1
81.本应用例提供了一种应用实施例1所述装置系统进行铜渣分级热量回收的方法，所述方法包括如下步骤：
82.铜渣冷却：1300℃的液态铜渣经初步冷却，得到1020℃的半固态第一冷却铜渣；使用半固态第一冷却铜渣预热冷风，预热结束得到250℃的第二冷却铜渣用于渣选矿；
83.第一热量回收：流量为40t/h的冷却水经换热、汽化以及膨胀做功，带动发电机发电；所述膨胀做功后排出的乏汽冷凝成冷却水，用于循环使用；
84.第二热量回收：冷风经预热，得到用于熔炼的热风。
85.应用例2
86.本应用例提供了一种应用实施例1所述装置系统进行铜渣分级热量回收的方法，所述方法包括如下步骤：
87.铜渣冷却：1200℃的液态铜渣经初步冷却，得到1000℃的半固态第一冷却铜渣；使用半固态第一冷却铜渣预热冷风，预热结束得到200℃的第二冷却铜渣用于渣选矿；
88.第一热量回收：流量为75t/h的冷却水经换热、汽化以及膨胀做功，带动发电机发电；所述膨胀做功后排出的乏汽冷凝成冷却水，用于循环使用；
89.第二热量回收：冷风经预热，得到用于熔炼的热风。
90.应用例3
91.本应用例提供了一种应用实施例1所述装置系统进行铜渣分级热量回收的方法，所述方法包括如下步骤：
92.铜渣冷却：1400℃的液态铜渣经初步冷却，得到1050℃的半固态第一冷却铜渣；使用半固态第一冷却铜渣预热冷风，预热结束得到300℃的第二冷却铜渣用于渣选矿；
93.第一热量回收：流量10t/h的冷却水经换热、汽化以及膨胀做功，带动发电机发电；所述膨胀做功后排出的乏汽冷凝成冷却水，用于循环使用；
94.第二热量回收：冷风经预热，得到用于熔炼的热风。
95.应用例4
96.本应用例提供了一种应用实施例1所述装置系统进行铜渣分级热量回收的方法，与应用例1的区别在于，除将冷却水的流量调整为5t/h，适应性将半固态第一冷却铜渣的温度调整为1100℃外，其余均与应用例1相同。
97.应用例5
98.本应用例提供了一种应用实施例1所述装置系统进行铜渣分级热量回收的方法，与应用例1的区别在于，除将冷却水的流量调整为80t/h，适应性将半固态第一冷却铜渣的温度调整为900℃外，其余均与应用例1相同。
99.应用例6
100.本应用例提供了一种应用实施例2所述装置系统进行铜渣分级热量回收的方法，所述方法包括如下步骤：
101.铜渣冷却：1300℃的液态铜渣经初步冷却，得到1020℃的半固态第一冷却铜渣；所得半固态第一冷却铜渣经循环水冷却，得到250℃的第二冷却铜渣用于渣选矿；
102.第一热量回收：流量为40t/h的冷却水经换热、汽化以及膨胀做功，带动发电机发电；所述膨胀做功后排出的乏汽冷凝成冷却水，用于循环使用；
103.第二热量回收：有机工质蒸发后进行膨胀做功，带动发电机发电，所述膨胀做功后排出的蒸汽冷凝成有机工质，用于循环使用；其中，喷淋水喷淋第一冷却铜渣后排出为所述蒸发提供热量，降温后的喷淋水回用于喷淋第一冷却铜渣。
104.应用例7
105.本应用例提供了一种应用实施例3所述装置系统进行铜渣分级热量回收的方法，所述方法的步骤与应用例1相同。
106.应用例8
107.本应用例提供了一种应用实施例4所述装置系统进行铜渣分级热量回收的方法，所述方法与应用例6的区别在于，除将喷淋水替换为冲渣水外，其余均与应用例6相同。
108.对比应用例1
109.本对比应用例提供了一种应用对比例1所述装置系统进行铜渣热量回收的方法，所述方法与应用例6的区别在于，将第二热量回收的步骤调整为：喷淋水喷淋第一冷却铜渣后排出进行冷却，降温后的喷淋水回用于喷淋第一冷却铜渣，其余均与应用例6相同。
110.采用应用例1-8以及对比应用例1提供的方法进行铜渣热量回收，所得第一热量回收效率与第二热量回收效率如表1所示。
111.表1
[0112][0113][0114]
通过表1可以看出，由应用例1-3可知，采用本发明提供的装置系统进行铜渣的热量回收，可获得较高的热量回收效率，且随着液态铜渣的温度升高，热量回收效率也有所增加，当液态铜渣的温度为最高温度即1400℃时，热量回收效率也达到峰值；
[0115]
由应用例1与应用例4、5对比可知，冷却水的流量过小，第一冷却铜渣的温度无法得到降低，第一热量回收效率也有所降低；冷却水的流量过大，液态铜渣易发生粘结，对第一冷却铜渣的温度的控制带来不利影响；由应用例1与应用例6对比可知，第二热量回收单元为水循环发电单元时，其仍可以保证较高的热量回收效率；由应用例1与应用例7对比可知，铜渣冷却器中不设置移动刮板与视频监控装置时，无法严格控制第一冷却铜渣的温度，同时会降低热量回收效率；由应用例1与应用例8对比可知，采用冲渣水进行铜渣冷却，也得获得较高的第二热量回收效率；
[0116]
由应用例1与对比应用例1对比可知，采用冷却塔冷却喷淋水回用于冷却铜渣，仅实现了铜渣的进一步降温，无法回收利用铜渣产生的热量，从而降低了资源利用率。
[0117]
综上所述，本发明提供的铜渣分级热量回收的装置系统，根据铜渣的不同形态，设置第一热量回收单元与第二热量回收单元，其中铜渣冷却装置利用铜渣提供的热量，将水转化为高温高压蒸汽，进入汽轮机膨胀做功并带动发电机发电，从而实现了铜渣的初步热量回收与利用，热量回收效率可达32％；第二热量单元可通过预热空气或水循环发电实现铜渣的进一步热量回收与利用，热量回收效率最高可达82％。相较于常规铜渣缓冷工艺中热量无法回收的缺点，本发明在未改变常规的铜渣选矿工艺的基础上，实现了对铜渣进行
多级的热量回收，提高了资源综合利用率；
[0118]
本发明在铜渣冷却装置中设置视频监控装置与移动刮板，结合冷却水流量的控制，实现了对铜渣初步冷却过程的可调可控，进而提高了铜渣的冷却效果与热量的回收效率。
[0119]
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

技术特征：

1.一种铜渣分级热量回收的装置系统，其特征在于，所述装置系统包括沿物料流向依次连接的第一热量回收单元与第二热量回收单元；所述第一热量回收单元包括沿流体流向依次连接的凝汽器、给水泵、换热装置、铜渣冷却装置以及汽轮机，所述汽轮机排出的乏汽进入凝汽器；所述第二热量回收单元包括空气预热装置或水循环发电单元中的任意一种。2.根据权利要求1所述的装置系统，其特征在于，所述铜渣冷却装置包括壳体，所述壳体的内部设置有传热管，所述壳体的侧壁设置有进料口与出料口；优选地，所述传热管套设移动刮板，用于刮除所述传热管上凝固的铜渣；优选地，所述铜渣冷却装置的内部设置有视频监控装置，用于监控铜渣的冷却形态；优选地，所述凝汽器设置有冷却水进口与冷却水出口；优选地，所述汽轮机连接有第一发电装置。3.根据权利要求1或2所述的装置系统，其特征在于，所述第二热量回收单元与铜渣冷却装置的出料口连接；优选地，所述连接的方法包括带式传送装置和/或铜渣运输装置。4.根据权利要求1-3任一项所述的装置系统，其特征在于，所述第二热量回收单元为空气预热装置，所述空气预热装置与铜渣冷却装置的出料口连接；优选地，所述空气预热装置的侧壁设置有冷风进口与热风出口。5.根据权利要求1-3任一项所述的装置系统，其特征在于，所述水循环发电单元包括铜渣储存装置，所述铜渣储存装置的出水口与有机朗肯循环单元连接，所述有机朗肯循环单元排出的循环水回用于铜渣储存装置；优选地，所述第二热量回收单元为水循环发电单元，所述铜渣储存装置与铜渣冷却装置的出料口连接。6.根据权利要求5所述的装置系统，其特征在于，所述有机朗肯循环单元包括沿流体流向依次连接的冷凝器、工质泵、蒸发器以及膨胀机，所述膨胀机排出的蒸汽进入冷凝器，所述冷凝器设置有流体出口与流体进口；优选地，所述蒸发器与铜渣储存装置的出水口连接；优选地，所述蒸发器排出的循环水回用于铜渣储存装置；优选地，所述膨胀机连接有第二发电装置。7.一种应用权利要求1-6任一项所述装置系统进行铜渣分级热量回收的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：铜渣冷却：铜渣经初步冷却，得到第一冷却铜渣；使用第一冷却铜渣预热冷风，预热结束得到第二冷却铜渣用于渣选矿；或，第一冷却铜渣经循环水冷却，得到第二冷却铜渣用于渣选矿；第一热量回收：冷却水经换热、汽化以及膨胀做功，带动发电机发电；所述膨胀做功后排出的乏汽冷凝成冷却水，用于循环使用；第二热量回收：冷风经预热，得到用于熔炼的热风；或，有机工质蒸发后进行膨胀做功，带动发电机发电，所述膨胀做功后排出的蒸汽冷凝成有机工质，用于循环使用；其中，循环水冷却第一冷却铜渣后排出为所述蒸发提供热量，降温后的循环水回用于冷却第一冷却铜渣。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述铜渣的温度为1200-1400℃；优选地，所述第一冷却铜渣的温度为1000-1050℃；优选地，所述第二冷却铜渣的温度为200-300℃；优选地，所述铜渣的形态为液态；优选地，所述第一冷却铜渣的形态为半固态。9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述冷却水的流量为10-75t/h；优选地，所述循环水包括喷淋水和/或冲渣水。10.根据权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：铜渣冷却：1200-1400℃的液态铜渣经初步冷却，得到1000-1050℃的半固态第一冷却铜渣；使用半固态第一冷却铜渣预热冷风，预热结束得到200-300℃的第二冷却铜渣用于渣选矿；或，半固态第一冷却铜渣经循环水冷却，得到200-300℃的第二冷却铜渣用于渣选矿；第一热量回收：流量为10-75t/h的冷却水经换热、汽化以及膨胀做功，带动发电机发电；所述膨胀做功后排出的乏汽冷凝成冷却水，用于循环使用；第二热量回收：冷风经预热，得到用于熔炼的热风；或，有机工质蒸发后进行膨胀做功，带动发电机发电，所述膨胀做功后排出的蒸汽冷凝成有机工质，用于循环使用；其中，循环水冷却第一冷却铜渣后排出为所述蒸发提供热量，降温后的循环水回用于冷却第一冷却铜渣。

技术总结

本发明涉及一种铜渣分级热量回收的装置系统及方法，所述装置系统包括沿物料流向依次连接的第一热量回收单元与第二热量回收单元；所述第一热量回收单元包括沿流体流向依次连接的凝汽器、给水泵、换热装置、铜渣冷却装置以及汽轮机，所述汽轮机排出的乏汽进入凝汽器；所述第二热量回收单元包括空气预热装置或水循环发电单元中的任意一种。本发明相较于常规铜渣缓冷工艺，设置了第一热量回收单元与第二热量回收单元，实现了对铜渣热量的高效回收与利用，提高了资源综合利用率。提高了资源综合利用率。提高了资源综合利用率。