本發明涉及處理銅渣的系統，進一步涉及該系統在處理銅渣中的應用，屬于銅渣的處理領域。

背景技術：

轉底爐直接還原工藝多采用物料成型(壓球或者造球)—烘干—直接還原流程，成型后的球團需經烘干后才能布入轉底爐，因此須單獨設置烘干設備進行烘干；此外，經轉底爐直接還原的還原產物，還需經過冷卻后才能排出轉底爐外，并通過設置在轉底爐冷卻段上的水冷壁進行冷卻，這也造成了還原產物熱量的浪費。

銅渣是煉銅過程中產生的廢渣，主要來源于火法冶煉工藝，如反射爐熔煉、閃速爐熔煉、諾蘭達法、艾薩法、電爐等。據統計火法煉銅每生產1t銅，平均要產生2～3t銅渣，2013年中國銅渣產量約達1500萬t，我國銅渣堆存量累計已超過5000萬t。其中相當數量的銅、鉛、鋅、鐵等有價金屬，長期堆存，不僅占用土地，而且污染環境，更造成資源的巨大浪費。若能全部資源化利用，將產生巨大的經濟效益。

公開號為CN1235268A的中國發明專利公開了一種用于回轉工作臺，尤其是轉底爐的進料與布料裝置。該裝置包括物料進給機構(2,3)，物料移送機構(304)和物料重力傾倒導槽(4)，該設備包括用于差分的分配物料的靜態裝置，所述機構包括傾倒導槽(4)的布料前緣(214)，它具有基本上為曲線的外形，該曲線的導數是回轉工作臺(10)的在工作臺中心和其邊緣之間的部分的半徑的遞增線性函數。該設備無法處理未烘干的球團，需要在造球階段加入烘干工藝，增加了工藝能耗；同時無法直接利用煙氣所攜帶的熱量，增加熱損失。

申請號為201510648755.7的中國發明專利公開了一種用于轉底爐中的冷卻與烘干同步的方法，具體步驟如下：首先，將轉底爐紅球通過第一導料槽均勻地落在進料端A2的該下層鏈板上，同時將該轉底爐生球通過第一布料器均勻地落在進料端B1的該上層鏈板上；其次，通過調節該上層鏈板和該下層鏈板的轉速，確保二者的轉動方向相反；隨后，冷空氣上升并穿過位于該下層鏈板上的紅球，對該紅球進行降溫，同時冷空氣溫度升高轉變成預熱空氣；然后，該預熱空氣繼續上升，再穿過該上層鏈板上的生球，對該生球進行烘干，預熱，同時該預熱空氣溫度下降，轉變成含有一定熱量的熱空氣；最后，該熱空氣被抽出，進入塵降室，再由該塵降室進入該除塵室，通過該除塵室轉入轉底爐中的空氣預熱系統中使用；該方法中轉底爐還原產品紅球須排出轉底爐爐外才能進行冷卻處理，不僅需要單獨設置冷卻裝置，還會造成熱量損耗；此外，對轉底爐還原產品采用空氣冷卻，容易造成轉底爐產品的氧化，會降低產品的金屬化率，影響產品品質。

申請號為201510649237.7的中國發明專利公開了一種用于轉底爐中冷卻、烘干同步的高效裝置，其包括：軸承座，第一軸承，第二軸承，上網鏈/鏈板，下網鏈/鏈板，抽風機，機殼，上分隔墻，中分隔墻，下分隔墻，檢修門，風箱，擋料板，支撐架，減速機和驅動電機；該上鏈板的兩端分別安裝并連接該第一軸承，該下鏈板分別安裝并連接該第二軸承，并且該第一軸承和該第二軸承呈上下位置關系固結在該軸承座上；該機殼放置在該支撐架上，在該機殼上開設該檢修門，且該檢修門置于該支撐架上，該風箱位于該機殼之上，該抽風機位于該風箱上方；在該機殼內部，該上分隔墻位于該上鏈板之上；該中分隔墻位于該上網鏈/鏈板和該下鏈板之間；該下分隔墻位于該下鏈板的下方；該方法中轉底爐還原產品須排出轉底爐爐外才能進行冷卻處理，不僅需要單獨設置冷卻裝置，還會造成熱量損耗；此外，對轉底爐還原產品采用空氣冷卻，容易造成轉底爐產品的氧化，會降低產品的金屬化率，影響產品品質。

綜上，在目前轉底爐工藝中，生球的烘干和還原產物的冷卻分別采用不同的設備和工藝進行處理，占地面大，工藝流程長，熱利用效率低，這不僅建設成本增大，還會造成能耗指標偏高、生產成本偏高等問題，亟待改進。

技術實現要素：

本發明的目的之一是提供一種處理銅渣的系統，采用本發明的系統處理銅渣，含水的銅渣生球團可以在轉底爐內實現烘干、預熱，可以采用含水的銅渣生球直接入爐，節約烘干設備的投資，同時降低能耗，同時能實現銅渣資源的綜合利用。

本發明的目的之二是將所述的系統應用于處理銅渣。

本發明的上述目的是通過以下技術方案來實現的：

一種處理銅渣的系統，包括：噴淋預處理裝置、原料成型裝置、轉底爐直接還原系統、熔化分離裝置和制備礦棉裝置；其中，噴淋預處理裝置的出料口與原料成型裝置的入料口相通，原料成型裝置的出料口與轉底爐直接還原系統的入料口相通，轉底爐直接還原系統的出料口與熔化分離裝置的入料口相通，熔化分離裝置的出料口與制備礦棉裝置的入料口相通；

所述轉底爐直接還原系統包括布料裝置烘干、預熱以及鉛鋅回收、轉底爐預熱及直接還原、轉底爐冷卻及還原、轉底爐出料，其結構包括環形爐體和可轉動的環形爐底，該環形爐體由內周爐壁、外周爐壁和環形爐頂組成，內周爐壁與外周爐壁同軸設置，環形爐頂的內外邊緣分別連接在內周爐壁和外周爐壁的頂端，形成環形爐膛，所述的環形爐底對應設在該環形爐膛的下方；在該環形爐膛內沿圓周依次設置有布料區、預熱區、中溫區、高溫區和冷卻區，且冷卻區和布料區相鄰，布料區和預熱區之間、高溫區和冷卻區之間用徑向的擋墻分隔，在該擋墻的下端與環形爐底之間留有能夠至少通過一層物料的間隔；在該預熱區、中溫區和高溫區的內、外周爐壁上裝有燒嘴，在冷卻區和布料區之間的爐底上設有出料裝置，其中，所述布料區和冷卻區相鄰設在兩個擋墻之間，在該布料區和冷卻區之上橫向設置由多層扇形網傳送帶組成的扇形網帶布料器，扇形網帶布料器橫斷面兩端在擋墻之間，在該扇形網帶布料器上方的頂部對應于冷卻區的一側設有給料通道；在最下一層扇形網帶與倒數第二層之間扇形網帶之間的內、外周爐壁上設有氣體噴吹裝置；在扇形網傳送帶的中間沿圓周均勻間隔布置輻射管；在對應于該扇形網帶布料器上方的頂部設有回收裝置。

優選的，設置在布料區和冷卻區之上方的扇形網帶布料器，其頂部高度凸出于或平行于轉底爐爐膛頂部高度。扇形網帶布料器的頂部的高度，一般以平行轉底爐爐膛頂部高度為佳，這樣可以充分利用空間，但可根據布料器內部結構參數以及網帶的層數的實際需要進行調整，使之凸出與爐頂高度。

優選的，設置在內、外周爐壁的氣體噴吹裝置的高度高于最下一層扇形網帶上的物料層的高度。氣體噴吹裝置適宜高度可使噴吹氣體與扇形網帶上的物料直接充分接觸，促進反應發生，同時避免進入到冷卻區的高溫還原產物被再氧化。

所述的扇形網帶布料器由多層的上下間隔設置的扇形網傳送帶組成，相鄰的扇形網傳送帶在圓周方向相互交替錯開一段距離作為上一層扇形網傳送帶末端向下一層扇形網傳送帶首端落料的下料通道，在每一該下料通道對應的下一層的扇形網傳送帶的首端設有擋料板；最上層的扇形網傳送帶位于給料通道的下方，最下層的扇形網傳送帶末端與相鄰隔墻形成的下料通道位于布料區的上方。

優選的，所述的扇形網傳送帶的材質為耐高溫的合金或金屬材質；

優選的，所述的扇形網帶布料器由3-9層的上下間隔設置的扇形網傳送帶組成，更優選為由3-5層的上下間隔設置的扇形網傳送帶組成；

優選的，每兩層扇形網傳送帶中心之間的距離為200mm-800mm；若兩個網帶距離小于200mm，不僅影響運行，還因設置數量過多增加成本；若距離大于800mm，球團從一個網帶到達下層網帶的高度差過大，易造成球團的碎裂，同時在網帶上停留時間過短，影響烘干效果。

優選的，最下層的扇形網傳送帶的下料通道的尺寸寬為100-200mm；下料通道寬度為100-200mm可使球團可落至下層網帶。若尺寸過小，物料下落速度過慢，影響布料效果；若尺寸過大，物料下落集中，會導致球團堆積。

優選的，所述的出料裝置是螺旋出料器。

優選的，擋墻與轉底爐爐底的間隔距離是60-150mm。布料裝置兩端的擋墻距離轉底爐爐底高度為60-150mm，用于將冷卻區、布料區與其他區域隔離開，確保噴吹氣體不會影響其他區域氣氛，且換熱后的氣體可上行烘干和預熱生球；此外，還不會影響各區域的物料移動。若擋墻距離爐底高度過大，不能保證隔離效果，若高度過小，會影響物料在爐內的運動。

每一層所述的扇形網傳送帶包括支撐軸、傳動鏈輪和扇形網帶；兩根支撐軸分別徑向轉動支撐在扇形網傳送帶的兩端，在每一該支撐軸靠近其兩端處各裝有一個傳動鏈輪，該扇形網帶由若干個扇形的單體鏈板連接為閉合環形帶，相鄰的單體鏈板之間通過鏈節鉸接，在該鏈節的兩端設有與所述的傳動鏈輪嚙合的孔，該扇形網帶的兩邊的鏈節圍繞在兩個傳動鏈輪上組成扇形網傳送帶；各層扇形網傳送帶上面的扇形網帶在運轉時，被動力裝置驅動由首端向末端移動。

優選的，所述扇形網傳送帶呈水平設置。

優選的，所述扇形網帶布料器沿轉底爐的徑向方向的兩端距爐體側壁的距離各為100-200mm；該距離可確保網帶式布料器能上下振動，但不會碰撞到轉底爐的側壁，且還可將球團布滿轉底爐爐底。

優選的，所述的給料通道沿環形爐體徑向的寬度與扇形網帶的寬度相同。

優選的，最下層的扇形網傳送帶距離環形爐底的高度為200-800mm，且高出出料裝置的高度。若該距離過大，球團在落下過程中會更易碎裂；若距離過小，底端受熱過多，影響裝置的壽命。

所述的單體鏈板在環形爐體徑向上被多道弧形的隔板均分成幾段，且隔板的弧形與環形爐體為同心圓弧，隔板的高度高于物料在扇形網帶上物料層的厚度。

優選的，隔板的高度是60-80mm；且至少比扇形網帶上物料層厚度高約20mm，由此可使得上一層網帶的給料球團全部進入下一層網帶，并直至全部布料至轉底爐爐底。

優選的，所述的單體鏈板內周邊的寬度不大于20mm，外周邊的寬度不大于40mm。

所述的扇形網帶由金屬網或均勻分布氣孔的屬板制成；所述氣孔優選為圓形氣孔；所述氣孔孔徑優選為2-7mm。氣孔的孔徑為2-7mm，氣孔直徑過小，氣體與生球團的接觸面小，影響其烘干效果，氣孔直徑過大，部分生球團可能會透過氣孔下漏或卡在氣孔內。

在扇形網傳送帶的中間沿圓周均勻間隔布置輻射管，輻射管的軸向沿環形爐體的徑向方向設置；優選的，在同層扇形網傳送帶中的輻射管的中心距離為500-900mm。

優選的，所述的回收裝置是回收揮發性金屬氯化物或排放煙氣的裝置。

本發明進一步提供了應用所述系統處理銅渣的方法，包括：

(1)向銅渣中噴淋添加劑溶液在噴淋預處理裝置中對銅渣進行預處理；

(2)將預處理后的銅渣與還原劑以及粘結劑混合均勻后，在原料成型系統制成含水的生球團；

(3)含水的生球團通過轉底爐直接還原系統的給料通道均勻地布在扇形網帶上并隨網帶向前運轉；其中，輻射管對含水的生球進行熱輻射，烘干并預熱生球團；氣體噴吹裝置噴吹的氧化性氣體，促使球團中鉛、鋅、銅的化合物在高溫下反應生成相應的金屬氯化物；生成的金屬氯化物高溫揮發通過回收裝置回收，同時，銅渣中硫也被氧化脫除后通過回收裝置排出爐外；預熱的球團通過最下層扇形網帶的下料通道到達轉底爐布料區，依次經過轉底爐預熱區、中溫區、高溫區發生還原反應，得到高溫的還原產物；高溫的還原產物進入冷卻區，冷卻后的還原產物通過出料裝置排出爐外；

(4)將排出爐外的還原產物送入熔化分離裝置進行熔分，得到含銅含硫較低的鐵水和液態渣；

(5)液態渣送入制備礦棉裝置，得到礦棉產品；

步驟(1)中所述的添加劑溶液為氯化鈣溶液、氯化鈉溶液或含氯化鈉、氯化鈣的工業廢液中的任何一種或多種；

步驟(2)中所述還原劑為蘭炭、無煙煤、褐煤、煙煤、半膠、石油焦、焦煤或石墨等中的任意一種或多種按照任何比例組成的混合物；所述粘結劑為膨潤土、黏土、水玻璃、赤泥、瀝青、羧甲基纖維素鈉、淀粉、改性淀粉、腐殖酸鈉、糊精中的一種或多種的組合。

步驟(2)中所述含水生球團中的水分含量≤15％。

步驟(3)中氣體噴吹裝置噴吹的氧化性氣體為空氣、氧氣或轉底爐煙氣中的一種或多種；輻射管的輻射溫度為550-1100℃，下層輻射管溫度高于上層輻射管溫度。

步驟(4)中的還原產物溫度為800-1100℃。

采用本發明的系統處理銅渣，含水的銅渣生球可以直接進入轉底爐，在爐內實現生球的烘干、預熱，再經轉底爐直接還原，熔分爐熔化分離和制備礦棉等工序，實現銅渣資源的綜合利用。冷卻后的還原產物的溫度為800-1100℃，由此還原產物的球團表面出現明顯的硬化，有利于還原產物的運輸，并為熔分過程提供良好的原料條件，同時在此溫度下的還原產物進行熔分時，熔化分離過程及能耗不受明顯影響。

附圖說明

圖1本發明一個實施例的轉底爐處理銅渣的系統和方法的流程示意圖。

圖2本發明一個實施例的轉底爐直接還原過程的流程示意圖。

圖3本發明一個實施例的轉底爐俯視結構示意圖。

圖4本發明的扇形網帶結構俯視圖。

圖5本發明扇形網帶剖視圖。

圖6本發明扇形網帶布料器在轉底爐圓周方向結構示意圖。

附圖標記說明：

1、布料區；2、預熱區；3、中溫區；4、高溫區；5、冷卻區；6、扇形網傳送帶；61、扇形網帶；7、隔板；8、氣孔；9、下料通道；10、支撐軸；11、出料裝置；12、給料通道；13、擋料板；14、傳動鏈輪；15、鏈節；16、擋墻；17、回收裝置；18、氣體噴吹裝置；19、輻射管。

具體實施方式

參考圖1-圖2，本發明所提供的一種處理銅渣的系統，包括：噴淋預處理裝置S100、原料成型裝置S200、轉底爐直接還原系統S300、熔化分離裝置S400和制備礦棉裝置S500；其中，噴淋預處理裝置S100的出料口與原料成型裝置S200的入料口相通，原料成型裝置S200的出料口與轉底爐直接還原系統S300的入料口相通，轉底爐直接還原系統S300的出料口與熔化分離裝置S400的入料口相通，熔化分離裝置S400的出料口與制備礦棉裝置S500的入料口相通；

所述轉底爐直接還原系統S300包括布料裝置烘干以及預熱(S301)、轉底爐預熱及直接還原(S302)、轉底爐冷卻(S303)、轉底爐出料(S304)，其結構包括環形爐體和可轉動的環形爐底，該環形爐體由內周爐壁、外周爐壁和環形爐頂組成，內周爐壁與外周爐壁同軸設置，環形爐頂的內外邊緣分別連接在內周爐壁和外周爐壁的頂端，形成環形爐膛，所述的環形爐底對應設在該環形爐膛的下方；在該環形爐膛內沿圓周依次設置有布料區1、預熱區2、中溫區3、高溫區4和冷卻區5，且冷卻區5和布料區1相鄰，布料區1和預熱區2之間、高溫區4和冷卻區5之間用徑向的擋墻16分隔，在該擋墻16的下端與環形爐底之間留有能夠至少通過一層物料的間隔；在該預熱區2、中溫區3和高溫區4的內、外周爐壁上裝有燒嘴，在冷卻區5和布料區1之間的爐底上設有出料裝置11，其中，所述布料區1和冷卻區5相鄰設在兩個擋墻16a、16b之間，在該布料區1和冷卻區5之上橫向設置由多層扇形網傳送帶6組成的扇形網帶布料器，扇形網帶布料器橫斷面兩端在擋墻16a、16b之間，在該扇形網帶布料器上方的頂部對應于冷卻區5的一側設有給料通道12；在最下一層扇形網帶與倒數第二層扇形網帶之間的內、外周爐壁上設有氣體噴吹裝置18，其高度高于物料在最下一層扇形網帶上物料層的高度；氣體噴吹裝置18適宜高度，可使噴吹氣體與扇形網傳送帶6上的物料直接充分接觸，促進反應發生，同時避免進入到冷卻區的高溫還原產物被再氧化；在扇形網傳送帶6的中間沿圓周均勻間隔布置輻射管19；在對應于該扇形網帶布料器上方的頂部設有回收裝置17；

優選的，設置在布料區1和冷卻區5之上方的扇形網帶布料器，其頂部高度凸出于或平行于轉底爐爐膛頂部高度。扇形網帶布料器的頂部的高度，一般以平行轉底爐爐膛頂部高度為佳，這樣可以充分利用空間，但也可根據布料器內部結構參數以及網帶的層數的實際需要進行調整，使之凸出與爐頂高度。

作為一種具體的實施方式，所述的扇形網帶布料器由多層的上下間隔設置的扇形網傳送帶6組成，相鄰的扇形網傳送帶6在圓周方向相互交替錯開一段距離作為上一層扇形網傳送帶6末端向下一層扇形網傳送帶6首端落料的下料通道9，在每一該下料通道9對應的下面的扇形網傳送帶6的首端設有擋料板13；最上層的扇形網傳送帶位于給料通道12的下方，最下層的扇形網傳送帶6末端與相鄰隔墻形成的下料通道9位于布料區1的上方；

優選的，所述的扇形網傳送帶6的材質為耐高溫的合金或金屬材質；

優選的，所述的扇形網帶布料器由3-9層的上下間隔設置的扇形網傳送帶6組成，更優選為由3-5層的上下間隔設置的扇形網傳送帶6組成；

優選的，每兩層扇形網傳送帶6中心之間的距離為200mm-800mm；若兩個網帶距離小于200mm，則不僅影響運行，還因需要設置數量過多，導致增加成本；若距離大于800mm，球團從一個網帶到達下層網帶的高度差過大，易造成球團的碎裂，同時在網帶上停留時間過短，影響烘干效果。

優選的，最下層的扇形網傳送帶的下料通道的尺寸寬為100-200mm；下料通道寬度為100mm-200mm可使球團可落至下層網帶。若尺寸過小，物料下落速度過慢，影響布料效果；若尺寸過大，物料下落集中，會導致球團堆積。

優選的，所述的出料裝置11是螺旋出料器；

優選的，擋墻16a，16b與轉底爐爐底的間隔距離是60-150mm。布料裝置兩端的擋墻距離轉底爐爐底高度為60-150mm，用于將冷卻區、布料區與其他區域隔離開，確保噴吹氣體不會影響其他區域氣氛；此外，還不會影響各區域的物料移動。若擋墻距離爐底高度過大，不能保證隔離效果，若高度過小，會影響物料在爐內的運動。

每一層所述的扇形網傳送帶6包括支撐軸10、傳動鏈輪14和扇形網帶61；兩根支撐軸10分別徑向轉動支撐在扇形網傳送帶6的兩端，在每一該支撐軸10靠近其兩端處各裝有一個傳動鏈輪14，該扇形網帶61由若干個扇形的單體鏈板連接為閉合環形帶，相鄰的單體鏈板之間通過鏈節15鉸接，在該鏈節15的兩端設有與所述的傳動鏈輪14嚙合的孔，該扇形網帶61的兩邊的鏈節15圍繞在兩個傳動鏈輪14上組成扇形網傳送帶6；各層扇形網傳送帶6上面的扇形網帶61在運轉時，被動力裝置驅動由首端向末端移動；

優選的，所述扇形網傳送帶6呈水平設置；

優選的，所述扇形網帶布料器沿轉底爐的徑向方向的兩端距爐體側壁的距離各為100-200mm；該距離可確保網帶式布料器能上下振動，但不會碰撞到轉底爐的側壁，且還可將球團布滿轉底爐爐底；

優選的，所述的給料通道12沿環形爐體徑向的寬度與扇形網帶61的寬度相同；

優選的，底層的扇形網傳送帶6距離環形爐底的高度為200-800mm，且高出出料裝置的高度。若該距離過大，球團在落下過程中會更易碎裂；若距離過小，底端受熱過多，影響裝置的壽命。

作為一種具體的實施方式，所述的單體鏈板在環形爐體徑向上被多道弧形的隔板7均分成幾段，且隔板7的弧形與環形爐體為同心圓弧，隔板7的高度高于物料在扇形網帶61上物料層的厚度；優選的，隔板7的高度是60-80mm，且至少比給料球團厚度高約20mm，由此可使得上段網帶的給料球團全部給入下段網帶，并直至全部布料至轉底爐爐底。

優選的，所述的單體鏈板內周邊的寬度不大于20mm，外周邊的寬度不大于40mm；

所述的扇形網帶6由金屬網或均勻分布氣孔8的金屬板制成；所述氣孔8優選為圓形氣孔，更優選的，所述圓形氣孔的直徑為2-7mm。氣孔直徑如果過小，氣體與生球團的接觸面小，影響其烘干效果，氣孔直徑如果過大，部分生球團可能會透過氣孔下漏或卡在氣孔內。

作為一種具體的實施方式，在扇形網傳送帶6的中間沿圓周均勻間隔布置輻射管19，輻射管19的軸向沿環形爐體的徑向方向設置；優選的，在同層扇形網傳送帶6中的輻射管19的中心距離為500-900mm。

優選的，所述的回收裝置17是回收揮發性金屬氯化物或排放煙氣的裝置。

一種應用所述的系統處理銅渣的具體方式，包括：

(1)向銅渣中噴淋添加劑溶液在預處理裝置S100中將銅渣進行預處理；

(2)將預處理后的銅渣與還原劑以及粘結劑混合均勻后在壓球成型系統S200制成含水的生球團；

(3)含水的生球團通過轉底爐直接還原系統S300的給料通道12均勻地布在扇形網帶61上并隨網帶向前運轉；其中，輻射管19對含水的生球進行熱輻射，烘干并預熱生球團；氣體噴吹裝置18噴吹的氧化性氣體，促使球團中鉛、鋅、銅的化合物在高溫下反應生成相應的金屬氯化物；生成的金屬氯化物高溫揮發通過回收裝置17回收，同時，銅渣中硫也被氧化脫除后通過回收裝置17排出爐外；預熱的球團通過最下層扇形網帶的下料通道9到達轉底爐布料區，依次經過轉底爐預熱區2、中溫區3、高溫區4發生還原反應，得到高溫的還原產物；高溫的還原產物進入冷卻區5，冷卻后的還原產物通過出料裝置11排出爐外；

(4)將排出爐外的還原產物送入熔分裝置S400進行熔分，得到含銅含硫較低的鐵水和液態渣；

(5)液態渣送入制備礦棉裝置S500，得到礦棉產品。

步驟(1)中所述的添加劑溶液為氯化鈣溶液、氯化鈉溶液或工業廢液中的任何一種或多種；步驟(2)中所述還原劑為蘭炭、無煙煤、褐煤、煙煤、半膠、石油焦、焦煤或石墨等中的任意一種或多種按照任何比例組成的混合物；所述粘結劑為膨潤土、黏土、水玻璃、赤泥、瀝青、羧甲基纖維素鈉、淀粉、改性淀粉、腐殖酸鈉、糊精中的一種或多種的組合；步驟(2)中所述含水生球團中的水分含量≤15％；步驟(3)中氣體噴吹裝置18噴吹的氧化性氣體為空氣、氧氣或轉底爐煙氣中的一種或多種；輻射管19的輻射溫度為550-1100℃；步驟(4)中的還原產物溫度為800-1100℃。

下面進一步結合實施例對本發明的方案進行解釋，本領域技術人員將會理解，下面的實施例僅用于說明本發明，而不應視為限定本發明的范圍。

實施例1

銅渣原料含TFe 40.12％，Cu 0.19％，Pb 0.55％，Zn 2.27％，S 0.18％。先將銅渣原料噴淋含氯化鈣溶液在噴淋預處理裝置S100中進行預處理。預處理后的銅渣，配入一定量的還原劑、粘結劑后混勻，在原料成型裝置S200中制成含水的銅渣生球團，球團粒徑15mm，含水量10％。含水生球通過轉底爐直接還原系統S300布料裝置的給料通道12進入轉底爐。該布料裝置為扇形網帶布料器，橫向設置在轉底爐布料區1和冷卻區5之上方，包括給料通道12、5個扇形網傳送帶6、分布在網帶中的輻射管19和支撐軸10，并由支撐軸10固定在轉底爐內。單個扇形網帶為鏈板結構，最下層扇形網傳送帶6與相鄰擋墻16形成的下料通道9位于轉底爐布料區1上方，最下層扇形網傳送帶6距離爐底200mm。

同層網帶中的輻射管19中心距為500mm，兩層網帶中心距離為200mm。

扇形網帶由隔板7分割為5個環形跑道，且環形跑道與轉底爐圓周方向上的弧度一致、網帶橫斷面與轉底爐徑向方向平行。扇形網帶上均勻分布有直徑7mm的圓形氣孔8，末端下料通道9寬度200mm。輻射管19最高溫度為1000℃。

布料裝置兩端的擋墻16距離轉底爐爐底高度為60mm。

回收裝置17設置在扇形網帶布料器上方的頂部，且在靠近網帶的一側。

含水生球在網帶運行過程中和上行的預熱氣體接觸，同時受到網帶中輻射管19的熱輻射，生球逐漸被烘干、預熱。冷卻區5設置有氣體噴吹裝置18，其噴吹的氧化性氣體為氧氣和轉底爐煙氣。氧化性氣體與生球接觸，在高溫下促使球團中的鉛、鋅、銅的化合物發生反應，生成相應的金屬氯化物，通過回收裝置17進行回收，同時硫被氧化脫除。

烘干預熱后的球團通過扇形網帶的下料通道9進入轉底爐布料區1，依次經過預熱區2、中溫區3、高溫區4，球團在此階段停留時間為40min，高溫區溫度為1250℃。球團在高溫下發生還原反應，得到高溫還原產物。隨后高溫還原產物到達冷卻區5，經冷卻后，通過轉底爐出料裝置11排出爐外。

轉底爐直接還原結果為銅脫除率達91.17％，鋅脫除率達97.23％，鉛脫除率達97.88％。

還原產物出料口排出熱態的還原產物直接送入熔化分離裝置S400進行熔分，加入5％的生石灰作助熔劑，在溫度1600℃下，保溫60min，渣鐵分離，得到的液態渣直接送入制備礦棉裝置S500用于生產礦棉，同時得到含鐵96.16％、含銅0.03％、含硫0.06％的鐵水產品。

實施例2

銅渣原料含TFe 35.24％，Cu 0.11％，Pb 0.74％，Zn 0.78％，S 0.14％。先將銅渣原料噴淋含氯化鈉和氯化鈣的溶液在噴淋預處理裝置S100中進行預處理。預處理后的銅渣，配入一定量的還原劑、粘結劑后在原料成型裝置S200中制成含水的銅渣生球，球團粒徑12mm，含水量12％，將含水生球通過轉底爐直接還原系統S300布料裝置的給料通道12進入轉底爐。該布料裝置為扇形網帶布料器，橫向設置在轉底爐布料區1和冷卻區5之間，包括給料通道12、3個扇形網傳送帶6、分布在網帶中的輻射管19和支撐軸10，并由支撐軸10固定在轉底爐內。

單個扇形網帶為鏈板結構，最下層扇形網傳送帶6與相鄰擋墻16形成的下料通道9位于轉底爐布料區1上方，最下層扇形網傳送帶6距離爐底300mm。

同層網帶中的輻射管19中心距為700mm，兩層網帶中心距離為800mm。

扇形網帶由隔板7分割為4個環形跑道，且環形跑道與轉底爐圓周方向上的弧度一致、網帶橫斷面與轉底爐徑向方向平行。扇形網帶61上均勻分布有直徑4mm的圓形氣孔8，末端下料通道9寬度150mm。輻射管19最高溫度為900℃。

布料裝置兩端的擋墻16距離轉底爐爐底高度為110mm。

回收裝置17設置在扇形網帶布料器上方的頂部，且在靠近網帶的一側。

含水生球在網帶運行過程中和上行的預熱氣體接觸，同時受到網帶中輻射管19的熱輻射，生球逐漸被烘干、預熱。冷卻區5設置有氣體噴吹裝置18，其噴吹的氧化性氣體為空氣。氧化性氣體與生球接觸，在高溫下促使球團中的鉛、鋅、銅的化合物發生反應，生成相應的金屬氯化物，通過回收裝置17進行回收，同時硫被氧化脫除。

烘干預熱后的球團通過扇形網帶的下料通道9進入轉底爐布料區1，依次經過預熱區2、中溫區3、高溫區4，球團在此階段停留時間為40min，高溫區溫度為1250℃。球團在高溫下發生還原反應，得到高溫還原產物。隨后高溫還原產物到達冷卻區5，經冷卻后，通過轉底爐出料裝置排出爐外。

轉底爐直接還原結果為銅脫除率達90.1％，鋅脫除率達98.23％，鉛脫除率達98.76％。

還原產物出料口排出熱態的還原產物直接送入熔化分離裝置S400進行熔分，加入10％的生石灰作助熔劑，在溫度1550℃下，保溫90min，渣鐵分離，得到的液態渣直接送入制備礦棉裝置S500用于生產礦棉，同時得到含鐵97.23％、含銅0.02％、含硫0.08％的鐵水產品的鐵水產品。

實施例3

銅渣原料含TFe 38.64％，Cu 0.15％，Pb 0.46％，Zn 2.81％，S 0.20％。先將銅渣原料噴淋含氯化鈣的工業廢液液在噴淋預處理裝置S100中進行預處理。預處理后的銅渣，配入一定量的還原劑、粘結劑后在原料成型裝置S200中制成含水的銅渣生球，球團粒徑8mm，含水量15％，將含水生球通過轉底爐直接還原系統S300布料裝置的給料通道12布入轉底爐。該布料裝置為扇形網帶布料器，橫向設置在轉底爐布料區1和冷卻區5之間，包括給料通道12、3個扇形網帶61、分布在網帶中的輻射管19、隔墻16和支撐軸10，并由支撐軸10固定在轉底爐內。單個扇形網帶為鏈板結構，最下層扇形網傳送帶6與相鄰擋墻16形成的下料通道9位于轉底爐布料區1上方，最下層扇形網傳送帶6距離爐底400mm。

同層網帶中的輻射管19中心距為900mm，兩層網帶中心距離為400mm。扇形網帶由隔板7分割為3個環形跑道，且環形跑道與轉底爐圓周方向上的弧度一致、網帶橫斷面與轉底爐徑向方向平行。輻射管19最高溫度為1100℃。

扇形網帶61由金屬絲網制成，孔徑為2mm，其末端下料通道9距離爐底的寬度100mm。

布料裝置兩端的擋墻16距離轉底爐爐底高度為150mm。

回收裝置17設置在扇形網帶布料器上方的頂部，且在靠近網帶的一側。

含水生球在網帶運行過程中和上行的預熱氣體接觸，同時受到網帶中輻射管19的熱輻射，生球逐漸被烘干、預熱。冷卻區5設置有氣體噴吹裝置18，其噴吹的氧化性氣體為空氣和轉底爐煙氣。氧化性氣體與生球接觸，在高溫下促使球團中的鉛、鋅、銅的化合物發生反應，生成相應的金屬氯化物，通過回收裝置17進行回收，同時硫被氧化脫除。

烘干預熱后的球團通過扇形網帶的下料通道9進入轉底爐布料區1，依次經過預熱區2、中溫區3、高溫區4，球團在此階段停留時間為40min，高溫區溫度為1250℃。球團在高溫下發生還原反應，得到高溫還原產物。隨后高溫還原產物到達冷卻區5，經冷卻后，通過轉底爐出料裝置11排出爐外。

轉底爐直接還原結果為銅脫除率達88.13％，鋅脫除率達98.23％，鉛脫除率達98.26％。

還原產物出料口排出熱態的還原產物直接送入熔化分離裝置S400進行熔分，加入10％的生石灰作助熔劑，在溫度1600℃下，保溫60min，渣鐵分離，得到的液態渣直接送入制備礦棉裝置S500用于生產礦棉，同時得到含鐵96.77％、含銅0.03％、含硫0.05％的鐵水產品。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。