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现代炼铜新技术

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1. 闪速熔炼

闪速熔炼自从1949年芬兰奥托昆普问世以来,经过不断改进完善,逐步取代了反射炉和鼓风炉的地位。也成为当今铜冶金所采用最具竞争力的熔炼技术,被认为是最标准的清洁炼铜工艺。闪速熔炼对炉料制备要求相当苛刻,生产中精矿的干燥一般采用回转窑干燥和气流干燥。闪速熔炼的特点:

(1)闪速熔炼时一种悬浮熔炼,气—液—固三相在反应塔内1~2s就完成一系列反应过程,富氧的应用更加快了反应的速度,所以生产能力大;

(2)闪速熔炼是一个连续稳定的过程,SO2浓度高,烟气成分平稳,有利于制酸和S的回收;

(3)闪速熔炼最大优点是充分利用了铜精矿的巨大表面能,即最大限度的利用了精矿的自身反应热。自热熔炼不仅可以降低能源消耗和提高生产能力,而且减少了烟气量;

(4)自动化程度高,生产稳定炉龄时间长;

2. 艾萨炼铜法

艾萨熔炼法是芒特艾萨矿业有限公司(MIM)和澳大利亚联邦科学工业研究机构(CSIRO)在20世纪80年代联合开发的。艾萨熔炼法铜闪速熔炼法、诺兰达法等一样,工艺过程可以用计算机控制。艾萨熔炼法工艺流程短,设备简单,因而控制系统比较简单。艾萨炼铜法处理的原料范围非常广,包括MIM公司自产的黄铜精矿、转炉渣精矿和其他外购的各种铜精矿。艾萨熔炼法在熔炼过程中,只要控制好熔剂量和炉渣量,并且所产出的铜锍和炉渣混合物在保温炉中有足够的时间澄清,炉渣含铜小于0.6%。

3. 白银炼铜法

白银炼铜法是一种新的熔炼铜精矿获得冰铜的炼铜法。白银炼铜法研究实验开始于1972年。1975年初开始进行工业生产规模的设计,先设计了一座每日能处理300t炉料的装置,该装置于1976年建设完成,连续生产122天。1980年,白银有色金属公司用白银炼铜法取代了传统的反射炉熔炼法,在原反射炉基础上建立了一座每日能处理800t炉料的白银炼铜炉,现在已经用于生产。白银炼铜法的一个特点是对燃料要求不严格。以前用重油作燃料,在炉头和炉顶中部各设有一个燃烧器。白银炼铜法的优点有:

(1)对原料中的硫的利用率可达70%以上,产出烟气的二氧化硫浓度比较高,炉子产出的烟气二氧化硫浓度可达8%~9%,到排烟机出口还可达5%~7%,能满足制酸要求,同时减轻了对环境的污染;

(2)热利用率好燃料消耗较少,补加的热量仅为反射炉熔炼时的50%。该法对燃料要求不严格,符合中国能源政策;

(3)对原料水分要求不严格,原料无需充分干燥,原料准备和运料过程都比较简单烟尘率也较低;

(4)白银炼铜法辅助设备少,因此基础建设投资少,白银炼铜炉系固定式炉子,构造简单;

(5)白银炼铜法不仅自身所产生的炉渣含铜比较低,不需要贫化处理,而且可以贫化转炉渣,较之其他强化熔炼法也是一个突出优点;

4. 奥斯麦特炼铜法

当今铜硫吹炼主要采用PS转炉工艺,该工艺由于熔体需要用冶金包转运,炉口密闭性差,存在严重的SO2烟气低空污染和安全问题。奥斯麦特吹炼技术是三菱法和闪速吹炼技术之后的一项新技术,采用固定冶金炉代替转炉,熔体采用溜槽转运,溜槽上有密闭烟罩,炉口密闭性好,操作过程中无组织排放的烟气少,并且可以集中回收,环保问题有效解决,同时自动化控制水平高。其特点如下:

(1)采用连续吹炼模式能够生产出合格的粗铜,该操作模式流程简单,工艺控制炉温和烟气SO2浓度相对稳定,环保效果好;

(2)由于没有液态铜锍相的存在,减少了喷枪烧损;

(3)连续吹炼提高了吹炼炉鼓风时率,为提高产能创造了条件;

(4)目前技术还存在渣含铜量高,直收率低等问题;

5. 水口山炼铜法

水口山矿务局在20世纪70年代初期,为了解决自产的含铀铜精矿的冶炼问题,自行设计和建设了年产5000t小规模的炼铜厂,当时由于没有新的适应于小规模的炼铜工艺,选用了国内普遍采用的密闭鼓风炉流程。经过两年多的理论分析、小型实验、设备研究等充分准备下,在日处理50t炉料的装置下进行了条件实验,1991~1992年进行了较长期的半工业实验,取得非常满意的技术经济指标。1994年获得中国专利权,1997年被中国专利局授予中国专利优秀奖。

水口山炼铜法属于熔池熔炼炼铜法,熔炼炉为一卧式圆筒形炉,钢板外壳内衬铬镁砖,炉身有传动装置,可旋转90°舍友加料口、排烟口、放渣口、放硫口、底部装有氧枪,氧枪及套砖可更换,端墙燃油烧咀供开炉及保温时使用。物料在炉内同时完成加热、熔化、氧化、造渣、造锍等过程,传质和传热效率高。水口炼铜法采用底部吹锍和射流式氧枪技术,能够高速回收砷。

资讯编辑:李丹 021-26093246
资讯监督:王宇 021-26093257
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