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現(xiàn)代煉銅新技術(shù)

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閃速熔煉自從1949年芬蘭奧托昆普問世以來,經(jīng)過不斷改進(jìn)完善,逐步取代了反射爐和鼓風(fēng)爐的地位。也成為當(dāng)今銅冶金所采用最具競(jìng)爭(zhēng)力的熔煉技術(shù),被認(rèn)為是最標(biāo)準(zhǔn)的清潔煉銅工藝。閃速熔煉對(duì)爐料制備要求相當(dāng)苛刻,生產(chǎn)中精礦的干燥一般采用回轉(zhuǎn)窯干燥和氣流干燥。閃速熔煉的特點(diǎn):

1. 閃速熔煉
閃速熔煉自從1949年芬蘭奧托昆普問世以來,經(jīng)過不斷改進(jìn)完善,逐步取代了反射爐和鼓風(fēng)爐的地位。也成為當(dāng)今冶金所采用最具競(jìng)爭(zhēng)力的熔煉技術(shù),被認(rèn)為是最標(biāo)準(zhǔn)的清潔煉銅工藝。閃速熔煉對(duì)爐料制備要求相當(dāng)苛刻,生產(chǎn)中精礦的干燥一般采用回轉(zhuǎn)窯干燥和氣流干燥。閃速熔煉的特點(diǎn):

(1)閃速熔煉時(shí)一種懸浮熔煉,氣—液—固三相在反應(yīng)塔內(nèi)1~2s就完成一系列反應(yīng)過程,富氧的應(yīng)用更加快了反應(yīng)的速度,所以生產(chǎn)能力大;

(2)閃速熔煉是一個(gè)連續(xù)穩(wěn)定的過程,SO2濃度高,煙氣成分平穩(wěn),有利于制酸和S的回收;

(3)閃速熔煉最大優(yōu)點(diǎn)是充分利用了銅精礦的巨大表面能,即最大限度的利用了精礦的自身反應(yīng)熱。自熱熔煉不僅可以降低能源消耗和提高生產(chǎn)能力,而且減少了煙氣量;

(4)自動(dòng)化程度高,生產(chǎn)穩(wěn)定爐齡時(shí)間長(zhǎng);

2. 艾薩煉銅法
艾薩熔煉法是芒特艾薩礦業(yè)有限公司(MIM)和澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)工業(yè)研究機(jī)構(gòu)(CSIRO)在20世紀(jì)80年代聯(lián)合開發(fā)的。艾薩熔煉法銅閃速熔煉法、諾蘭達(dá)法等一樣,工藝過程可以用計(jì)算機(jī)控制。艾薩熔煉法工藝流程短,設(shè)備簡(jiǎn)單,因而控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。艾薩煉銅法處理的原料范圍非常廣,包括MIM公司自產(chǎn)的黃銅精礦、轉(zhuǎn)爐渣精礦和其他外購(gòu)的各種銅精礦。艾薩熔煉法在熔煉過程中,只要控制好熔劑量和爐渣量,并且所產(chǎn)出的銅锍和爐渣混合物在保溫爐中有足夠的時(shí)間澄清,爐渣含銅小于0.6%。

3. 白銀煉銅法
白銀煉銅法是一種新的熔煉銅精礦獲得冰銅的煉銅法。白銀煉銅法研究實(shí)驗(yàn)開始于1972年。1975年初開始進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的設(shè)計(jì),先設(shè)計(jì)了一座每日能處理300t爐料的裝置,該裝置于1976年建設(shè)完成,連續(xù)生產(chǎn)122天。1980年,白銀有色金屬公司用白銀煉銅法取代了傳統(tǒng)的反射爐熔煉法,在原反射爐基礎(chǔ)上建立了一座每日能處理800t爐料的白銀煉銅爐,現(xiàn)在已經(jīng)用于生產(chǎn)。白銀煉銅法的一個(gè)特點(diǎn)是對(duì)燃料要求不嚴(yán)格。以前用重油作燃料,在爐頭和爐頂中部各設(shè)有一個(gè)燃燒器。白銀煉銅法的優(yōu)點(diǎn)有:

(1)對(duì)原料中的硫的利用率可達(dá)70%以上,產(chǎn)出煙氣的二氧化硫濃度比較高,爐子產(chǎn)出的煙氣二氧化硫濃度可達(dá)8%~9%,到排煙機(jī)出口還可達(dá)5%~7%,能滿足制酸要求,同時(shí)減輕了對(duì)環(huán)境的污染;

(2)熱利用率好燃料消耗較少,補(bǔ)加的熱量?jī)H為反射爐熔煉時(shí)的50%。該法對(duì)燃料要求不嚴(yán)格,符合中國(guó)能源政策;

(3)對(duì)原料水分要求不嚴(yán)格,原料無需充分干燥,原料準(zhǔn)備和運(yùn)料過程都比較簡(jiǎn)單煙塵率也較低;

(4)白銀煉銅法輔助設(shè)備少,因此基礎(chǔ)建設(shè)投資少,白銀煉銅爐系固定式爐子,構(gòu)造簡(jiǎn)單;

(5)白銀煉銅法不僅自身所產(chǎn)生的爐渣含銅比較低,不需要貧化處理,而且可以貧化轉(zhuǎn)爐渣,較之其他強(qiáng)化熔煉法也是一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn);

4. 奧斯麥特?zé)掋~法
當(dāng)今銅硫吹煉主要采用PS轉(zhuǎn)爐工藝,該工藝由于熔體需要用冶金包轉(zhuǎn)運(yùn),爐口密閉性差,存在嚴(yán)重的SO2煙氣低空污染和安全問題。奧斯麥特吹煉技術(shù)是三菱法和閃速吹煉技術(shù)之后的一項(xiàng)新技術(shù),采用固定冶金爐代替轉(zhuǎn)爐,熔體采用溜槽轉(zhuǎn)運(yùn),溜槽上有密閉煙罩,爐口密閉性好,操作過程中無組織排放的煙氣少,并且可以集中回收,環(huán)保問題有效解決,同時(shí)自動(dòng)化控制水平高。其特點(diǎn)如下:

(1)采用連續(xù)吹煉模式能夠生產(chǎn)出合格的粗銅,該操作模式流程簡(jiǎn)單,工藝控制爐溫和煙氣SO2濃度相對(duì)穩(wěn)定,環(huán)保效果好;

(2)由于沒有液態(tài)銅锍相的存在,減少了噴槍燒損;

(3)連續(xù)吹煉提高了吹煉爐鼓風(fēng)時(shí)率,為提高產(chǎn)能創(chuàng)造了條件;

(4)目前技術(shù)還存在渣含銅量高,直收率低等問題;

5. 水口山煉銅法
水口山礦務(wù)局在20世紀(jì)70年代初期,為了解決自產(chǎn)的含鈾銅精礦的冶煉問題,自行設(shè)計(jì)和建設(shè)了年產(chǎn)5000t小規(guī)模的煉銅廠,當(dāng)時(shí)由于沒有新的適應(yīng)于小規(guī)模的煉銅工藝,選用了國(guó)內(nèi)普遍采用的密閉鼓風(fēng)爐流程。經(jīng)過兩年多的理論分析、小型實(shí)驗(yàn)、設(shè)備研究等充分準(zhǔn)備下,在日處理50t爐料的裝置下進(jìn)行了條件實(shí)驗(yàn),1991~1992年進(jìn)行了較長(zhǎng)期的半工業(yè)實(shí)驗(yàn),取得非常滿意的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。1994年獲得中國(guó)專利權(quán),1997年被中國(guó)專利局授予中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。

水口山煉銅法屬于熔池熔煉煉銅法,熔煉爐為一臥式圓筒形爐,鋼板外殼內(nèi)襯鉻鎂磚,爐身有傳動(dòng)裝置,可旋轉(zhuǎn)90°舍友加料口、排煙口、放渣口、放硫口、底部裝有氧槍,氧槍及套磚可更換,端墻燃油燒咀供開爐及保溫時(shí)使用。物料在爐內(nèi)同時(shí)完成加熱、熔化、氧化、造渣、造锍等過程,傳質(zhì)和傳熱效率高。水口煉銅法采用底部吹锍和射流式氧槍技術(shù),能夠高速回收砷。

銅 銅技術(shù)

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