銅冶煉工藝介紹

1、 2016年3月11日銅冶煉工藝介紹 講述內(nèi)容v金屬分類(lèi)v金屬銅的基本用途v煉銅原料概述v銅精礦冶煉方法概述v當(dāng)今銅精礦火法冶金工藝技術(shù)介紹v青海銅業(yè)富氧底吹連續(xù)吹煉工藝解讀v結(jié)束3一、金屬分類(lèi)一、金屬分類(lèi)有色金屬有色金屬重金屬重金屬輕金屬輕金屬貴金屬貴金屬稀有金屬稀有金屬有色金屬：是指鐵、鉻、錳以外的金屬。 64種 重金屬一般指比重大于5.0的金屬，包括銅、鉛、鋅、鎳、錫等十多種金屬41、金屬銅的物理性質(zhì) 銅是一種化學(xué)元素，它的化學(xué)符號(hào)是Cu，它的原子序數(shù)是29，是一種過(guò)渡金屬。 銅呈紫紅色光澤的金屬，密度8.92克/立方厘米。熔點(diǎn)1083.40.2，沸點(diǎn)2567。常見(jiàn)化合價(jià)+1和+2。電離

2、能7.726電子伏特。 銅是人類(lèi)發(fā)現(xiàn)最早的金屬之一，最好的純金屬之一，稍硬、極堅(jiān)韌、耐磨損。還有很好的延展性。導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能較好。銅和它的一些合金有較好的耐腐蝕能力，在干燥的空氣里很穩(wěn)定。但在潮濕的空氣里在其表面可以生成一層綠色的堿式碳酸銅Cu2（OH）2CO3，這叫銅綠?？扇苡谙跛岷蜔釢饬蛩幔匀苡邴}酸。容易被堿侵蝕2、銅的基本用途 在有色金屬中，銅的產(chǎn)量和耗用量?jī)H次于鋁，居第二位。在電器、輸電和電子工業(yè)中用量最大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上生產(chǎn)的銅，近一半消耗在電器工業(yè)中。軍事上用銅制造各種子彈、炮彈、艦艇冷凝管和熱交換器以及各咱儀表的彈性元件等。還可用來(lái)制作軸承、軸瓦、油管、閥門(mén)、泵體，以及高壓蒸汽

3、設(shè)備、醫(yī)療器械、光學(xué)儀器、裝飾材料及金屬藝術(shù)品和各種日用器具等。 6銅及銅合金在電氣、機(jī)械制造行業(yè)、航空及軍工業(yè)的應(yīng)用銅及銅合金在電氣、機(jī)械制造行業(yè)、航空及軍工業(yè)的應(yīng)用三、煉銅原料概述v煉銅原料概述v生產(chǎn)電解銅（陰極銅）的原料分為銅精礦和廢雜銅。用銅精礦和廢雜銅生產(chǎn)電解銅的比例約為7:3，銅精礦依然是當(dāng)今生產(chǎn)電解銅的主要原料。v銅精礦：在自然界中自然銅的含量極少，一般都以金屬共生礦的形態(tài)存在。銅礦石中常伴生有多種重金屬和稀有金屬，如金、銀、砷、銻、鉍、硒、鉛、鈷、鎳、鉬等。根據(jù)銅化合物的性質(zhì)，銅礦物可分為自然銅、硫化礦和氧化礦三種類(lèi)型，主要以硫化礦和氧化礦，特別是硫化礦分布最廣，目前電解銅的9

4、0%左右來(lái)自硫化礦。金銀等貴金屬常和銅共生。銅礦石經(jīng)采礦和選礦富集獲得銅精礦，含銅1330%。銅的主要礦物 礦物礦物類(lèi)別類(lèi)別礦物礦物名稱(chēng)名稱(chēng)化學(xué)分子式化學(xué)分子式%Cu密度密度gcm-3顏色顏色自然自然礦物礦物自然銅自然銅Cu1008.9紅色紅色硫化硫化礦物礦物輝銅礦輝銅礦銅藍(lán)銅藍(lán)黃銅礦黃銅礦斑銅礦斑銅礦硫砷銅礦硫砷銅礦黝銅礦黝銅礦Cu2SCuSCuFeS2Cu4FeS4Cu3AsS4（Cu,Fe)12Sb4S1379.866.734.663.549.025.05.5-5.84.6-4.74.1-4.35.064.454.6-5.1灰黑色灰黑色紅藍(lán)色紅藍(lán)色黃色黃色紅藍(lán)色紅藍(lán)色灰黑色灰黑色灰黑色灰

5、黑色銅的主要礦物氧化氧化礦物礦物赤銅礦赤銅礦黑銅礦黑銅礦孔雀石孔雀石藍(lán)銅礦藍(lán)銅礦硅孔雀石硅孔雀石膽礬膽礬Cu2OCuOCuCO3Cu(OH)22CuCO3Cu(OH)2CuSiO32H2OCuSO45H2O88.879.957.568.236.225.57.145.8-6.14.053.772.0-2.22.29紅色紅色灰黑色灰黑色亮綠色亮綠色亮藍(lán)色亮藍(lán)色藍(lán)綠色藍(lán)綠色藍(lán)色藍(lán)色四、銅精礦冶煉方法概述v銅冶金方法是指由銅精礦獲取金屬銅（火精銅或電解銅）所采取的工藝技術(shù)途徑和手段。銅精礦生產(chǎn)電解銅的冶煉方法分為兩大類(lèi)：火法冶金和濕法冶火法冶金和濕法冶金。金。目前精煉銅產(chǎn)量的85%以上是用火法冶金從硫

6、化銅精礦和再生銅中回收的。 v火法冶金是指在高溫下應(yīng)用冶金爐把銅精礦中的大量脈石分離開(kāi)，脫除各種雜質(zhì)元素，提取純金屬銅的方法?；鸱掋~工藝一般都分為三段，第一段是造锍熔煉，由銅精礦煉成含銅40-75%的銅锍（或稱(chēng)冰銅），第二段是將銅锍煉成含銅98%以上的粗銅，第三段是將粗銅精煉成陽(yáng)極銅?；鸱ㄈ蹮挷襟Ev熔煉：主要是造锍熔煉，其目的是銅精礦中的部分鐵和其他金屬氧化，并與脈石和熔劑等造渣除去，產(chǎn)出適合吹煉所需要的冰銅。v吹煉：目的是進(jìn)一步脫除冰銅中的硫、鐵等雜質(zhì)，回收精礦中的硫，獲取粗銅。v火法精煉：是利用雜質(zhì)對(duì)氧的親和力大于銅，而其又不溶于銅液等性質(zhì)，通過(guò)氧化造渣或揮發(fā)除去，獲得純度較高的陽(yáng)極銅。

7、v現(xiàn)代銅精礦冶金的通常步驟和工藝流程如下：v步驟：銅精礦（含銅13-30%）冰銅（含銅4075%）粗銅（含銅98.5%）陽(yáng)極銅（含銅99.5%）電解銅（含銅為99.99%）v工藝流程：銅精礦熔煉銅锍吹煉粗銅火法精煉陽(yáng)極銅電解精煉陰極銅原則流程圖五、當(dāng)今銅精礦火法冶金技術(shù)概述 當(dāng)今火法冶金技術(shù)正朝著：短流程連續(xù)煉銅、高富氧、底能耗、高效率、低碳冶金、清潔生產(chǎn)、自動(dòng)化、信息化、智能化方向發(fā)展。硫化銅精礦火法工藝簡(jiǎn)介煉銅工藝煉銅工藝分類(lèi) 現(xiàn)代火法煉銅工藝從大的方面可分為兩類(lèi)：即漂浮熔煉和熔池熔煉。 漂浮狀態(tài)熔煉是將幾乎徹底干燥的精礦與空氣或富氧空氣一起噴入爐子空間，使硫化物在漂浮狀態(tài)下進(jìn)行氧化反應(yīng)，

8、可充分利用粉狀物料的巨大表面積，加速完成初步造锍和造渣過(guò)程。此法熔煉強(qiáng)度大，設(shè)備能力大，節(jié)能，產(chǎn)出的煙氣SO2濃度高。工業(yè)上已經(jīng)應(yīng)用的有閃速熔煉法、基夫賽特法等。閃速熔煉 工藝v奧托昆普閃速熔煉是采用富氧空氣或7231273K的熱風(fēng)作為氧化氣體。在反應(yīng)塔頂部設(shè)置了下噴型精礦噴嘴。干燥的精礦和熔劑與富氧空氣或熱風(fēng)高速?lài)娙敕磻?yīng)塔內(nèi)，在塔內(nèi)呈懸浮狀態(tài)。物料在向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，與氣流中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的熱，使反應(yīng)塔中的溫度維持在1673K以上。在高溫下物料迅速反應(yīng)(23s)，產(chǎn)生的熔體沉降到沉淀池內(nèi)，完成造冰銅和造渣反應(yīng)，并進(jìn)行澄清分離。閃速熔煉的特點(diǎn)v閃速熔煉的突出優(yōu)點(diǎn)：v 1) 能耗低。反

9、應(yīng)所需的熱量，大部分或全部來(lái)自硫化物本身的強(qiáng)烈氧化放出的熱。v 2) 煙氣量小，有利于制酸。v 3) 生產(chǎn)速度高。大型的5060t/m2dv 4) 環(huán)境保護(hù)好。閃速熔煉主要缺點(diǎn)：v1) 反應(yīng)區(qū)氧位高，渣含F(xiàn)e3O4及渣含銅高，爐渣必須貧化。v2) 煙塵量大。閃速熔煉流程圖諾蘭達(dá)爐流程圖奧斯麥特流程圖雙閃工藝流程圖再生銅的流程圖六我公司富氧底吹連續(xù)吹煉工藝解讀v底吹煉銅法是具有中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種煉銅工藝。采用一個(gè)底吹煉銅法是具有中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種煉銅工藝。采用一個(gè)臥式的轉(zhuǎn)爐，通過(guò)底部的氧槍將富氧空氣吹入爐內(nèi)，進(jìn)行強(qiáng)臥式的轉(zhuǎn)爐，通過(guò)底部的氧槍將富氧空氣吹入爐內(nèi)，進(jìn)行強(qiáng)化熔煉，富氧濃度達(dá)化熔煉，富氧

10、濃度達(dá)75%，實(shí)現(xiàn)完全自熱熔煉，不用配煤。，實(shí)現(xiàn)完全自熱熔煉，不用配煤。從投產(chǎn)后運(yùn)營(yíng)的情況來(lái)看，底吹煉銅法在工藝上有著突出的從投產(chǎn)后運(yùn)營(yíng)的情況來(lái)看，底吹煉銅法在工藝上有著突出的特點(diǎn)：原料適應(yīng)性強(qiáng)、備料簡(jiǎn)單、精礦不用干燥和制粒、富特點(diǎn)：原料適應(yīng)性強(qiáng)、備料簡(jiǎn)單、精礦不用干燥和制粒、富氧濃度高、爐體熱損失少（爐體無(wú)銅水套）、熔池反應(yīng)速度氧濃度高、爐體熱損失少（爐體無(wú)銅水套）、熔池反應(yīng)速度快、氧槍壽命長(zhǎng)、易操作、煙塵率低、環(huán)保條件好和投資省快、氧槍壽命長(zhǎng)、易操作、煙塵率低、環(huán)保條件好和投資省等。特別是富氧空氣直接送到銅锍層反應(yīng)，不易形成泡沫渣，等。特別是富氧空氣直接送到銅锍層反應(yīng)，不易形成泡沫渣，安全

11、性高；單爐完成銅锍和渣的分離，不需設(shè)沉降電爐，安全性高；單爐完成銅锍和渣的分離，不需設(shè)沉降電爐，F(xiàn)e/SiO2高（高（1.82.0），渣量少，熔煉渣經(jīng)渣選礦，渣尾），渣量少，熔煉渣經(jīng)渣選礦，渣尾礦含礦含Cu0.35%，銅回收高，銅回收高，98.5%；同時(shí)底吹熔煉還具；同時(shí)底吹熔煉還具有脫除雜質(zhì)高，貴金屬富集率高等優(yōu)點(diǎn)。有脫除雜質(zhì)高，貴金屬富集率高等優(yōu)點(diǎn)。工藝流程總述v 我公司火法冶煉工藝采用富氧底吹造锍熔煉、銅锍底吹我公司火法冶煉工藝采用富氧底吹造锍熔煉、銅锍底吹吹煉、粗銅回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐精煉工藝。吹煉、粗銅回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐精煉工藝。工藝過(guò)程為濕精礦加入氧氣底吹熔煉爐自熱熔煉產(chǎn)出72%的銅锍。經(jīng)冷卻破

12、碎后的銅锍由加料系統(tǒng)加入到吹煉爐中吹煉成粗銅，液態(tài)粗銅加入到回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐精煉并澆鑄產(chǎn)出陽(yáng)極送電解精煉。主要設(shè)備有4.820m氧氣底吹爐一臺(tái)，4.420m 底吹連續(xù)吹煉爐1臺(tái)，4.012.5m陽(yáng)極爐2臺(tái)。 液態(tài)熔煉渣和液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣送緩冷渣場(chǎng)緩冷后送爐渣選礦車(chē)間用浮選法回收銅，產(chǎn)出的渣精礦返回熔煉爐，渣尾礦外賣(mài)。熔煉爐和吹煉爐產(chǎn)出的高溫?zé)煔饨?jīng)余熱鍋爐回收余熱（產(chǎn)生的蒸汽用于發(fā)電），再經(jīng)電收塵器收塵后送硫酸車(chē)間制酸。陽(yáng)極爐氧化期煙氣經(jīng)降溫除塵后送制酸系統(tǒng)，還原期含二氧化硫很少，經(jīng)降溫除塵后和全廠(chǎng)環(huán)保通風(fēng)的氣體一起進(jìn)行脫硫，脫硫裝置采用活性焦脫硫吸附解析裝置回收二氧化硫，并將二氧化硫送制酸，脫硫后的煙氣

13、通過(guò)120m的環(huán)保煙囪排放。工藝指標(biāo)火法冶煉系統(tǒng)的生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品、原料、燃料及輔助材料火法冶煉系統(tǒng)的生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品、原料、燃料及輔助材料v1）、生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品v本項(xiàng)目規(guī)模為：年處理年處理47萬(wàn)噸混合銅精礦（干基）萬(wàn)噸混合銅精礦（干基）v火法冶煉的產(chǎn)品：銅陽(yáng)極板火法冶煉的產(chǎn)品：銅陽(yáng)極板，產(chǎn)量為126722.58t/a,含銅99.0%，含金4.95g/t,含銀522.65g/t。v2）原料v 原料為銅精礦。v3）燃料v （1）天然氣v 氧氣底吹熔煉爐、底吹連續(xù)吹煉爐烘爐和保溫采用天然氣作為燃料?；剞D(zhuǎn)式陽(yáng)極爐的烘爐、保溫和生產(chǎn)采用天然氣為燃料，回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極精煉爐還原期采用天然氣作為還原劑。粗銅排放溜槽

14、和陽(yáng)極銅澆鑄溜槽的保溫、澆鑄中間包和澆鑄包的烘烤等也采用天然氣。v （2）塊煤v 底吹熔煉爐在精礦發(fā)生較大變化或調(diào)整渣型時(shí)，跟根據(jù)需要加入塊煤。熔煉所需的塊煤，用汽車(chē)運(yùn)至冶煉廠(chǎng)精礦倉(cāng)儲(chǔ)存。底吹吹煉爐為控制渣中Fe3O4的含量，也需配入少量塊煤。吹煉所需的 塊煤，儲(chǔ)存在主廠(chǎng)房吹煉爐頂應(yīng)急塊煤倉(cāng)中。v 本項(xiàng)目塊煤用量約為2610 t/a，粒度要求不大于15mmv4）熔劑v 底吹熔煉爐和吹煉爐采用石英石熔劑造硅渣。石英石外購(gòu)，廠(chǎng)內(nèi)不設(shè)熔劑破碎設(shè)施。本項(xiàng)目石英石用量約為47043 t/a。v5）氧氣v 氧氣底吹熔煉爐和底吹連續(xù)吹煉爐均采用富氧熔煉和吹煉，陽(yáng)極爐采用稀氧燃燒技術(shù)，熔煉用氧氣量880848

15、103 Nm3/a,壓力0.8Mpa;吹煉用氧量24225103 Nm3/a,壓力1.2 Mpa;精煉用氧5187103 Nm3/a, 壓力0.8Mpa。v6）耐火磚v氧氣底吹熔煉爐和底吹連續(xù)吹煉爐、陽(yáng)極爐和溜槽的內(nèi)襯均為耐火材料砌筑。耐火材料由廠(chǎng)方按照要求的數(shù)量、規(guī)格和類(lèi)型，運(yùn)至耐火材料庫(kù)。v本項(xiàng)目耐火材料用量約為1450 t/ 工藝流程圖設(shè)備連接圖連吹流程圖底吹熔煉流程圖主要工藝過(guò)程v火法區(qū)域的工藝流程按作業(yè)性質(zhì)可分為：精礦倉(cāng)及配料系統(tǒng)、銅锍破碎及上料系統(tǒng)、底吹熔煉系統(tǒng)、底吹吹煉系統(tǒng)、陽(yáng)極爐及澆鑄系統(tǒng)、環(huán)集煙氣及陽(yáng)極爐煙氣脫硫系統(tǒng)等?；鸱ㄏ到y(tǒng)效果圖原料卸礦、儲(chǔ)存配料及上料系統(tǒng) 精礦倉(cāng)配料及

16、原料輸送系統(tǒng)處理精礦量1424t/d。精礦倉(cāng)可儲(chǔ)存精礦時(shí)間為50天。精礦倉(cāng)中的各種銅精礦利用抓斗起重機(jī)抓配 成成分均勻的混合銅精礦、混合銅精礦、渣精礦、石英石分別通過(guò)抓斗橋式起重機(jī)、圓盤(pán)給料機(jī)和定量給料機(jī)經(jīng)膠帶輸送機(jī)送至熔煉廠(chǎng)房，返回?zé)焿m經(jīng)雙螺旋喂料機(jī)和加濕攪拌器。吹煉用石英石和部分冷料經(jīng)1#、2#膠帶輸送機(jī)送到4#膠帶輸送機(jī)。3、4#膠帶輸送機(jī)共用一個(gè)通廊，并經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)站轉(zhuǎn)運(yùn)至5、6#膠帶輸送機(jī)上，然后運(yùn)往底吹熔煉廠(chǎng)房。 考慮到冬季極端寒冷天氣的情況，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)一個(gè)精礦解凍庫(kù)， 采用蒸汽輔助熱風(fēng)進(jìn)行解凍，將車(chē)皮上凍結(jié)的精礦在解凍庫(kù)解凍 后再運(yùn)往精礦倉(cāng)。 熔煉系統(tǒng)對(duì)精礦配料及上料系統(tǒng)的要求：（1

17、）上料必須連續(xù)穩(wěn)定。（2）配料、上料的計(jì)量設(shè)備要精確。（3）配送到熔煉系統(tǒng)的物料粒度、水分含量要符合熔煉系統(tǒng)的要求銅锍破碎、儲(chǔ)存及配料 熔煉爐產(chǎn)出的銅锍經(jīng)緩冷后，倒入破碎場(chǎng)進(jìn)行三級(jí)破碎 破碎流程為：液壓打渣機(jī)（400mm以下）裝載機(jī)中式板礦給料機(jī)1號(hào)顎式破碎機(jī)鱗板輸送機(jī)2號(hào)顎式破碎機(jī)膠帶輸送機(jī)卸料小車(chē)銅锍倉(cāng) 破碎后的銅锍粒徑在25mm以下。吹煉渣和精煉渣也通過(guò)該系統(tǒng)破碎后由汽車(chē)運(yùn)至精礦倉(cāng)的返料倉(cāng)。 吹煉所需的塊煤、石英石也儲(chǔ)存在銅锍倉(cāng)內(nèi)，銅锍倉(cāng)設(shè)有抓斗橋式起重機(jī)，將銅锍、塊煤、石英石分別抓至各自中間配料倉(cāng)中。配料區(qū)配置有4臺(tái)定量給料機(jī)，兩臺(tái)用于銅锍的配料；兩臺(tái)用于石英石、塊煤的配料；配料后的物

18、料通過(guò)兩臺(tái)膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸至熔煉主廠(chǎng)房吹煉工段。氧氣底吹熔煉系統(tǒng) 氧氣底吹熔煉爐是通過(guò)熔池下部的噴槍將富氧空氣將富氧空氣吹入熔池，使熔池處于強(qiáng)烈的攪拌狀態(tài)。爐料從爐子頂部加入到熔池表面，迅速被卷入攪拌的熔體中，形成良好的傳熱和傳質(zhì)條件，氧化反應(yīng)釋放出大量的熱量，使?fàn)t料很快熔化，生成銅锍和爐渣;煙氣由上方的排煙口排出，進(jìn)入余熱鍋爐經(jīng)降溫除塵后送硫酸車(chē)間制酸。底吹熔煉的基本原理 冰銅熔煉所用原料主要是銅精礦和含銅的返料銅精礦和含銅的返料，除了有Cu、Fe、S等元素外，還含有SiO2、CaO、MgO等。在熔煉過(guò)程中發(fā)生的物理化學(xué)變化如下：（1）高價(jià)硫化物、氧化物及碳酸鹽的分解）高價(jià)硫化物、氧化物及碳酸

19、鹽的分解 在1200 以上，所有高價(jià)化合物均會(huì)發(fā)生離解反應(yīng)。 FeS2 FeS 0.5S2 FenSn+1 = nFeS + 0.5S2 2CuFeS2 = Cu2S + 2FeS + 0.5S2 2CuS = Cu2S + 0.5S2 2Cu3FeS3 = 3Cu2S + 2FeS + 0.5S2底吹熔煉的基本原理 3NiS = Ni3S2 + 0.5S2 氧化銅和碳酸鹽的離解反應(yīng)： 2CuO = Cu2O + 0.5O2 CaCO3 = CaO + CO2 MgCO3 = MgO + CO2 所有分解反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)。離解生成的S2被爐中的氧化氣氛氧化為SO2。（2）硫化物氧化）硫化物氧化

20、 FeS + 1.5O2 = FeO + SO2 FeS2 + 2.5O2 = FeO + 2SO2 3FeS + 5O2 = Fe3O4 + 3SO2 Cu2S + 1.5O2 = Cu2O + SO2底吹熔煉的基本原理（3）鐵的氧化物及脈石造渣反應(yīng) 2FeO + SiO2 = 2FeOSiO2 3Fe3O4 + FeS + 5SiO2 = 5(2FeOSiO2) + SO2（4）燃料的燃燒反應(yīng) C + O2 = CO2 2H2 + O2 = 2H2O CH4 + 2O2 = 2H2O + CO2 硫化物的氧化和造渣反應(yīng)是放熱反應(yīng)。利用這些熱量可以降低熔煉過(guò)程燃料消耗，可實(shí)現(xiàn)自熱熔煉。底吹熔

21、煉的產(chǎn)物 底吹熔煉的產(chǎn)物： 銅锍銅锍、爐渣、煙塵和煙氣。 銅锍的概念：冰銅是在熔煉過(guò)程中產(chǎn)生的重金屬硫化物為主的共熔體，是熔煉過(guò)程的主要產(chǎn)物之一，是以Cu2S-FeS系為主并溶解少量其它金屬硫化物（如Ni3S2、Co3S2、PbS、ZnS等）、貴金屬（Au、Ag）、鉑族金屬、Se、Te、As、Sb、Bi等元素及微量脈石成分的多元系混合物。 銅锍成分：銅72%,鐵3.77%，硫23.03%，鋅0.49%，鉛0.15%，砷0.043%，二氧化硅0.20% 爐渣成分：銅3.00%,鐵43.95%，硫0.86%，鋅1.94%，鉛0.24%，砷0.047%，二氧化硅24.42% 熔煉過(guò)程對(duì)爐渣有以下基本

22、要求： 1、要與冰銅互不相溶。 2、對(duì)Cu2S的溶解度要低。 3、要有良好的流動(dòng)性和低的密度 底吹熔煉煙氣收塵 熔煉煙氣收塵流程如下:熔煉爐余熱鍋爐電收塵器排煙機(jī)制酸/脫硫（當(dāng)熔煉爐余熱鍋爐煮爐或制酸系統(tǒng)出現(xiàn)臨時(shí)故障時(shí)），煙氣經(jīng)余熱鍋爐冷卻降溫并收下部分煙塵后進(jìn)入收塵系統(tǒng)。根據(jù)冶煉工藝提供的煙氣條件，煙氣含塵為24.83g/m3，直接進(jìn)入電收塵器，在余熱鍋爐和電收塵器之間不設(shè)置其它收塵設(shè)備，從電收塵器出來(lái)的煙氣含塵約0.4g/m3，由高溫排煙機(jī)送制酸系統(tǒng)。收下的煙塵采用氣力輸送的方式送配料工段的煙塵接收倉(cāng)。收塵流程圖 含塵煙氣 電收塵器一、二電場(chǎng) 含塵煙氣 (少量) 煙塵 手動(dòng)插板閥1#埋刮板

23、輸送機(jī)倉(cāng)式泵溢流螺旋輸送機(jī)電收塵器三、四電場(chǎng) 白煙塵 煙氣 手動(dòng)插板閥溢流螺旋輸送機(jī)2#埋刮板輸送機(jī)電動(dòng)插板閥裝袋機(jī)(裝袋外售)高溫風(fēng)機(jī)底吹爐煙氣量及成分名稱(chēng)煙 氣 成 分煙氣量煙氣溫度煙氣含塵CO2SO2SO3H2OO2N2Nm/hg/ Nm底吹爐出口煙氣Nm/h242.310209.60.09980.40.08124.728556.912103054.69%0.8535.750.0034.950.0028.45余熱鍋爐出口Nm/h44030-480763502024.83%0.5524.380.523.115.1046.36電收塵出口Nm/h50635.4-55287280-3200.4%

24、0.4821.20.43202671450.49余熱鍋爐和電收塵的主要作用 余熱鍋爐的作用主要是：煙氣降溫、回收余熱、并收集下部分煙塵，為后續(xù)電收塵提供適合條件的煙氣。 電收塵器的作用： 高效回收金屬，提高金屬回收率。 為煙氣制酸創(chuàng)造有利條件 防止污染?，F(xiàn)場(chǎng)圖控制畫(huà)面底吹熔煉工藝指標(biāo)底吹熔煉工藝指標(biāo)底吹熔煉物料平衡表底吹連續(xù)吹煉系統(tǒng)工藝總述底吹連續(xù)吹煉工藝流程圖銅锍吹煉的基本原理 v 硫化銅精礦經(jīng)過(guò)造锍熔煉后產(chǎn)出銅锍。銅锍是金屬硫化物的共熔體。主要成分除了Cu、Fe、S外，還含有鈷、鎳、鉛、鋅、金銀等。銅、鉛、鋅等重金屬一般以金屬硫化物的形態(tài)存在，鐵的物相主要是FeS,也有少量以FeO和 Fe

25、3O4形態(tài)存在。銅锍是貴金屬的良好撲集劑。在吹煉過(guò)程中，金、銀及鉑族元素等貴金屬幾乎全部富集與粗銅中。v主要物理化學(xué)變化如下：v冰銅熔煉時(shí)物料的主要物理化學(xué)變化：冰銅熔煉時(shí)物料的主要物理化學(xué)變化：v1.物料中硫化物的氧化過(guò)程及物料中硫化物的氧化過(guò)程及FeS的氧化造渣的氧化造渣v2. Cu2S和和Cu2O的相互反應(yīng)產(chǎn)生粗銅的相互反應(yīng)產(chǎn)生粗銅v底吹吹煉的產(chǎn)物有：粗銅、吹煉渣、煙塵和煙氣底吹吹煉的產(chǎn)物有：粗銅、吹煉渣、煙塵和煙氣v粗銅：粗銅：粗銅成分：銅98.00%,鐵0.01%，硫0.8%，鋅0.1%，鉛0.1%，砷0.013%，v爐渣成分：銅12.00%,鐵36.50%，硫0.10%，鋅2.85

26、%，鉛0.26%，砷0.020%，二氧化硅30.42%v吹煉煙氣收塵流程為：:熔煉爐余熱鍋爐電收塵器排煙機(jī)制酸吹煉爐煙氣量及成分名稱(chēng)煙 氣 成 分煙氣量煙氣溫度煙氣含塵CO2SO2SO3H2OO2N2Nm/hg/ Nm吹煉爐出口煙氣Nm/h392.882863.090.0328.96373.425130.549088.912002044.32%4.3231.50.003.624.1156.45余熱鍋爐出口Nm/h179550-189603502015.71%2.1915.480.322.455.1067.39電收塵出口Nm/h20642.8-218122803200.4%1.913.460.2

27、72.3013.2968.78底吹吹煉工藝指標(biāo)底吹吹煉工藝指標(biāo)底吹吹煉物料平衡表陽(yáng)極爐精煉及澆鑄系統(tǒng)v火法精煉的目的是進(jìn)一步除掉粗銅中的硫、鐵、鉛、鉍、銻和砷等雜質(zhì)，以滿(mǎn)足電解精煉火法精煉的目的是進(jìn)一步除掉粗銅中的硫、鐵、鉛、鉍、銻和砷等雜質(zhì)，以滿(mǎn)足電解精煉對(duì)陽(yáng)極化學(xué)成分和物理規(guī)格的要求對(duì)陽(yáng)極化學(xué)成分和物理規(guī)格的要求?；鸱ň珶捲趦膳_(tái)4.012.5m陽(yáng)極爐中周期地進(jìn)行?；鸱ň珶捴芷诜旨恿仙郎仄凇⒀趸?、還原期和澆鑄期?；鸱ň珶捴芷诜旨恿仙郎仄?、氧化期、還原期和澆鑄期。v（1）加料升溫期。陽(yáng)極爐加料時(shí)，出煙口向出銅口方向偏轉(zhuǎn)接受粗銅，根據(jù)吹煉爐操作控制要求分三批次進(jìn)料，每次約70噸。陽(yáng)極爐設(shè)置了4

28、支氧化還原槍?zhuān)谶M(jìn)料過(guò)程中，通過(guò)氧化還原槍向爐內(nèi)鼓入200m3/h支的壓縮空氣，并從稀氧燃燒燒嘴鼓入過(guò)量的氧氣進(jìn)行預(yù)氧化作業(yè)。在加料升溫期，可適當(dāng)加入精煉系統(tǒng)產(chǎn)出的高品位冷料。v（2）氧化期。氧化期是通過(guò)設(shè)置在陽(yáng)極爐的氧化還原口向銅液中鼓入壓縮空氣，將粗銅中的硫氧化進(jìn)入煙氣，同時(shí)使銅液中的鐵、砷、銻、鉍等雜質(zhì)氧化進(jìn)入精煉渣中被除去，氧化作業(yè)時(shí)，每支氧化還原槍鼓入400m3/h-500m3/h的壓縮空氣。由于銅液中的雜質(zhì)較少，為了使銅液中的雜質(zhì)徹底的除去，需要使銅液中的部分銅氧化，接近飽和溶解度的氧化亞銅再和銅液中的雜質(zhì)反應(yīng)，使雜質(zhì)氧化造渣除去。氧化期結(jié)束后扒出浮在銅液上部表面的精煉渣，精煉渣冷

29、卻破碎后返熔煉配料。v（3）還原期。還原期是通過(guò)氧化還原口鼓入還原劑（天然氣）將氧化期銅液中產(chǎn)出的氧化亞銅還原成銅。還原時(shí)，每支氧化還原槍鼓入約280m3/h-300m3/h的天然氣和120m3/h-150m3/h的氮?dú)?。在還原過(guò)程中，通過(guò)從稀氧燃燒燒嘴鼓入氧氣、從爐子端頭的鼓風(fēng)口鼓入空氣來(lái)控制操作溫度。氧化終點(diǎn)溫度控制在1230-1250。v（4）澆鑄期。澆鑄期是將合格的陽(yáng)極銅液通過(guò)雙圓盤(pán)澆鑄機(jī)澆鑄成合格的陽(yáng)極板。澆鑄期要維持銅液溫度以滿(mǎn)足澆鑄要求，要通過(guò)控制稀氧燃燒系統(tǒng)天然氣和氧氣的燃燒比來(lái)控制爐內(nèi)的還原性氣氛。為了保證澆鑄出合格的陽(yáng)極板，還原期結(jié)束銅液溫度控制在1210-1230 。v

30、（5）雙圓盤(pán)定量澆鑄。精煉后的陽(yáng)極銅需要定量澆鑄成合格的銅陽(yáng)極板，再送電解精煉。成品陽(yáng)極板要求表面平整、無(wú)結(jié)鎦、無(wú)飛邊毛刺，每塊陽(yáng)極板的重量偏差2%。工藝流程圖火法精煉的基本原理v粗銅火法精煉的實(shí)質(zhì)是使其中的雜質(zhì)氧化成氧化物，并利用氧化物不溶于或極少溶于銅，形成爐渣浮在熔池表面而被除去，或者借助某些雜質(zhì)在精煉作業(yè)溫度（1100-1200）下，呈氣態(tài)揮發(fā)除去。v氧化精煉（銅中有害雜質(zhì)的除去）的基本原理v銅中多數(shù)雜質(zhì)對(duì)氧的親和力大于銅對(duì)氧的親和力，而且雜質(zhì)氧化物在銅水中的溶解度很小。而由于粗銅中主要是銅，雜質(zhì)濃度低，根據(jù)質(zhì)量作用定律，首先氧化的是銅v4Cu+O2=2Cu2Ov生成的Cu2O立即溶于

31、銅液中，并于雜質(zhì)接觸氧化雜質(zhì)。vCu2O+Me=2 Cu+MeOv按氧化除去難易可將雜質(zhì)分為三類(lèi)：v第一類(lèi)：易氧化除去的鐵、鋅、鈷、錫、鉛和硫等雜質(zhì)v第二類(lèi)：難除去的Ni、As和Sb等雜質(zhì)v第三類(lèi)：不能除去或極少除去的Au、Ag、Se、Te和Bi等雜質(zhì)。v還原精煉（銅中氧的排除）的基本原理v還原過(guò)程是將銅液中含有的Cu2O用還原劑脫除的過(guò)程。常用的還原劑有重油、天然氣等。我公司采用天然氣作為還原劑v主反應(yīng)為：4Cu2O+CH4=8Cu+CO2+2H2O精煉煙氣收塵精煉進(jìn)煙氣收塵系統(tǒng)的煙氣成分表陽(yáng)極爐送制酸/脫硫系統(tǒng)的煙氣條件回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐的特點(diǎn)v回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐的特點(diǎn);v采用上部出煙方式v出煙口設(shè)在

32、陽(yáng)極爐尾部上方，這樣可以增加爐子有效容積，解決了端墻偏心、煙道易粘接，難密封等 缺點(diǎn)，煙氣通過(guò)出煙口罩、板式換熱器冷卻后進(jìn)入及凈化系統(tǒng)。v2）采用稀氧燃燒技術(shù) v 稀氧燃燒技術(shù)是最近幾年來(lái)興起的綠色節(jié)能 的燃燒技術(shù)，氧氣助燃與普通空氣助燃相比，燃燒更穩(wěn)定，爐內(nèi)溫度高且爐溫均勻。采用氧氣燃燒大幅減少了煙氣量，提高了陽(yáng)極爐熱效率，燃料消耗大大降低。v3）還原技術(shù)v 采用天然氣作為還原劑采用天然氣作為還原劑，特制的氧化還原風(fēng)口裝置在氧化階段向 熔池內(nèi)噴吹高壓空氣，而還原期向熔池噴吹天然氣，提高了噴吹效果，加快氧化還原作業(yè)的速度，設(shè)計(jì)有獨(dú)立的風(fēng)口磚機(jī)構(gòu)，更換方便。v4）采用透氣磚技術(shù) v 通過(guò)透氣磚裝

33、置在生產(chǎn)過(guò)程中向爐內(nèi)通入少量氮?dú)?，使熔體一直處于輕微的攪拌狀態(tài)，溫度場(chǎng)均勻，在良好的冶煉操作工藝的配合下可以大大縮短氧化還原時(shí)間，同時(shí)可提高陽(yáng)極銅質(zhì)量。陽(yáng)極爐精煉工藝指標(biāo)陽(yáng)極爐精煉工藝指標(biāo)圓盤(pán)澆鑄機(jī)工藝澆鑄流程描述v 雙圓盤(pán)澆鑄機(jī)時(shí)銅陽(yáng)極生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行是否平穩(wěn)、順利，勢(shì)必影響到陽(yáng)極板的物表質(zhì)量，進(jìn)而直接影響到銅電解的殘極率、電流效率以及電解銅的質(zhì)量、成本和能耗水平。陽(yáng)極澆鑄通常采用兩種工藝：連鑄和鑄模澆鑄。其中，連鑄屬連續(xù)作業(yè)，連續(xù)澆鑄并軋成板帶，經(jīng)剪切或切割成單塊陽(yáng)極，因其設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資較高，目前在國(guó)內(nèi)尚未推廣。而鑄模澆鑄又分直線(xiàn)型和圓盤(pán)型，前者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，投資低，但澆

34、鑄陽(yáng)極板質(zhì)量差；后者設(shè)備自動(dòng)化程度高、穩(wěn)定性好、生產(chǎn)能力大、勞動(dòng)強(qiáng)度低，一般作為大型陽(yáng)極銅生產(chǎn)的主設(shè)備。v 我公司采用自動(dòng)定量澆鑄設(shè)備為雙M-18圓盤(pán)澆鑄極，采用雙包澆鑄，產(chǎn)能為110t/h，每爐銅3小時(shí)內(nèi)可澆鑄完畢。 v 其澆鑄工藝過(guò)程為：銅液從陽(yáng)極爐出銅口流出，經(jīng)活動(dòng)溜槽、固定溜槽后流入中間包，當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)，開(kāi)始往電子稱(chēng)上的澆鑄包灌注銅液，至設(shè)定重量時(shí)，中間包自動(dòng)返回，又開(kāi)始向另一側(cè)澆鑄包注入銅液；待圓盤(pán)上空模到達(dá)澆鑄位置后，澆鑄包開(kāi)始按設(shè)定程序向銅模內(nèi)澆鑄銅液直至陽(yáng)極板單重時(shí)，澆鑄包停止?jié)茶T；然后，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，澆滿(mǎn)銅液的銅模進(jìn)入噴淋冷卻區(qū)進(jìn)行冷卻，中間包和澆鑄包重復(fù)上一次動(dòng)作。在噴淋冷卻區(qū)內(nèi)，未凝固陽(yáng)極板和銅模被強(qiáng)制均勻冷卻。隨后，陽(yáng)極板被轉(zhuǎn)至預(yù)頂起位置，頂起油缸動(dòng)作，陽(yáng)極板被頂起。 v 陽(yáng)極板要求澆鑄厚度一致、表面平整、無(wú)飛邊、無(wú)毛刺v 若出現(xiàn)廢品，可用廢陽(yáng)極吊吊走。而正品陽(yáng)極板則被連續(xù)轉(zhuǎn)至