顶侧复合连续炼铜系统开发之工艺流程再造

富氧顶吹浸没熔炼工艺是在特定时期引进并在国内实现消化创新和广泛应用的铜冶炼技术,为我国铜冶炼行业从传统熔炼工艺向现代强化熔炼工艺的跨越作出重要贡献。近年来,连续炼铜技术和短流程技术快速发展,造锍熔炼在高富氧浓度、高铜锍品位、高温和高处理能力方向上不断突破。在高质量发展要求和技术快速进步的背景下,国内各生产企业结合自身实际围绕铜冶炼系统的绿色节能降耗开展了系列探索和研究,取得了一系列成果。本文围绕新时期铜精矿富氧顶吹浸没熔炼工厂技术升级改造的工艺创新与流程再造进行探索,提出总体思路和开发方向,包括主体设备供风装置增加侧吹喷枪,并对冶金炉炉体结构及其他配套设施进行相应的改造,取消原料制粒系统和沉降电炉,实现高品位铜锍冶炼和连续炼铜,以期为顶吹熔池熔炼工厂技术和装置的升级改造提供技术储备、指导及参考,推动行业向低碳、绿色、环保方向迈进。

多枪顶吹连续吹炼炉氧枪参数优化数值模拟研究

随着铜冶炼技术的快速发展,多枪顶吹连续吹炼技术被应用和逐渐推广。采用计算流体学方法对吹炼炉内气-渣-粗铜三相混合特性进行了数值模拟,研究了炉型、喷枪数量、枪位、氧枪直径和喷枪间距对炉内搅拌强度和搅拌死区的影响。研究表明,椭圆形炉体熔池流动死区和相对静态区域相较于圆形炉体分别缩小了17.1%和27.8%;喷枪数量由6支增加至8支时,炉内搅拌死区由90.6%降低至63.7%;枪位由0.3 m降低至0.2 m时,搅拌死区占比由63.7%降低至34.7%;氧枪直径76 mm/氧枪间距600 mm工况条件下,顶吹炉具有较好的搅动能力和较低的喷溅强度,过大的氧枪直径和氧枪间距会提升熔渣的喷溅强度,不利于工业实际生产。

分银炉脱除铜、铋清洁工艺试验研究

针对分银炉冶炼工艺中在氮氧化物排放上存在的风险,对分银炉氧化精炼工艺开展了氧气替代硝酸钠的试验研究和不同吹炼方式、氧气流量、吹炼时间下的条件试验。结果表明分银炉氧化精炼中用氧气替代硝酸钠的最优工艺参数为采用浸没式吹炼,氧气通入流量为70 Nm^(3)/h、吹炼时间为2 h。

基于Metcal的铜闪速熔炼-转炉吹炼工艺全流程模拟计算

以"闪速熔炼—PS转炉吹炼"铜冶炼主流工艺为设计计算对象,基于自主开发的"冶金工艺流程计算系统开发平台(Metcal)"软件,采用物料平衡、热平衡和化学平衡等原理建立各计算单元数学模型,并对铜冶炼全流程进行了设计模拟计算,得到了各冶金单元的详细物流信息和热平衡计算结果,为该工艺设计、放大提供了理论指导,提高了冶金工艺全流程设计计算效率。

闪速吹炼技术评述

对冰铜的闪速吹炼技术进行综合评述,概述闪速吹炼技术的理论基础,介绍该技术工业应用的进展情况,对能耗、除杂能力、炉寿命、与PS转炉的比较等关键问题进行分析,并展望该技术的应用前景。

铜造锍熔炼工艺的选择及发展方向

本文对国内外铜业造锍熔炼主要工艺方法及特点进行全面分析和论述,旨在为铜业火法冶炼扩产改造提供参考。并结合国内大型铜业的工艺改造和生产实践情况,提出闪速炉熔炼可能成为火法炼铜厂造锍熔炼的发展方向,诺兰达法和澳斯麦特法是旧厂改扩建应重点考虑的方法。

氧气底吹炼铜技术的工业化应用

介绍了氧气底吹造锍熔炼及底吹连续吹炼技术在炼铜工业上的应用,分析对比了各种炼铜工艺的主要技术经济指标,指出双底吹连续炼铜工艺具有节能环保、SO_2回收率高、高溫烟气利用率高等特点,是一种环保高效的铜冶炼方式,具有极高的推广应用价值。

铜吹炼技术的进展

PS转炉虽然目前是世界上广泛采用的吹炼技术,但是存在着生产能力低、不利于环保等问题。现在世界已出现了多种新颖的吹炼技术,比如霍博肯转炉、闪速吹炼、三菱吹炼、澳斯麦特吹炼和艾萨吹炼等,文章介绍了这些技术最新的发展情况,以便为铜冶炼企业进行技术改造时合理选择吹炼工艺提供参考。

低碳低硅钢的冶炼实践研究

介绍了湘钢二炼钢采用转炉—连铸生产低碳低硅钢的实践。重点探讨了低碳低硅钢的钢水氧化性控制。

连续炼铜杂谈

针对转炉吹炼间断作业,存在SO2低空污染、炉衬寿命短、烟气SO2波动大等问题,各国行业内专家开发出多种连续炼铜工艺,本文对这些工艺进行了阐述、分析和对比,以期为相关人士提供参考。三菱法和双闪工艺在国内、外应用较多,两工艺从开发至今已有多年,生产运行日趋完善,但存在工艺流程长、电炉贫化渣处理不经济等问题;新开发的双底吹工艺与侧吹熔炼-多枪顶吹吹炼工艺是真正意义上的连续炼铜,且工艺流程比三菱和双闪更简洁,是目前世界上所有连续炼铜工艺中,流程最短、投资最省、能耗最低、铜金回收率最高、中国自主开创的先进炼铜工艺。由于多枪顶吹吹炼工艺较底吹具有能耗低、开工率高的优势,未来,推荐新建厂家选择底吹熔炼-多枪顶吹吹炼-回转阳极炉精炼的连续炼铜工艺。

三菱法连续吹炼冶金学

三菱工艺的吹炼炉(C炉)提供了从熔融冰铜中连续产出粗铜的机会。连续吹炼的基础是控制CaO-FeO_x-Cu_2O系铁酸钙炉渣中磁性氧化铁行为的可靠技术。C炉作业控制的最新进展包括反映次生氧化物对磁性氧化铁行为影响的炉渣控制。尽管以前的研究集中于磁性氧化铁的行为,但是,硫对C炉的操作也有影响,因为硫对于避免硫酸钙从铁酸钙炉渣中沉淀出来以及冰铜与粗铜的分离有实际的重要影响。本文定量描述了硫酸钙的形成以及冰铜分离时硫在C炉中的行为,并且讨论了C炉操作的更佳控制。

铜锍多枪顶吹连续吹炼炉设计与展望

在“富氧侧吹熔炼+多枪顶吹连续吹炼+火法阳极精炼”热态三连炉,连续炼铜工艺中,中国恩菲设计的铜锍多枪顶吹连续吹炉是关键设备。本文对此多枪顶吹炉的结构和设计进行了详细说明。并认为,多枪顶吹连续炉及其连续吹炼工艺,在今后的铜冶炼厂PS转炉改造和新建铜冶炼项目中,都有着广阔的应用前景。

清洁的炼铜工艺

本文简要介绍了世界上各种处理硫化铜矿的新型湿法炼铜工艺的发展现状及其日益看好的应用价值。

转炉渣含铜矿物晶相优化工艺研究

研究了某转炉渣的化学组成与铜和铁的物相组成,查明了含铜矿物的赋存形式和嵌部特征。结果表明,炉渣冷却过程中其黏度会影响铜结晶的大小,氧化钙作为添加剂可以降低炉渣黏度,促进微细铜颗粒更好的结晶长大,实现晶相优化。

用铜转炉渣制备聚硅硫酸铁

以铜转炉渣为原料,采用H2SO4酸解—氧化—聚合工艺制备工业废水处理用絮凝剂聚硅硫酸铁。通过实验,得出最佳制备工艺条件为酸解H2SO4质量分数20%、酸解温度50℃、聚合pH值2.0、聚合温度80℃、聚合时间120 m in。将制得的聚硅硫酸铁产品与常用水处理絮凝剂聚合硫酸铁对粘土模拟废水进行絮凝对比实验,结果表明:前者所需投加量较少但除浊率更高。用铜转炉渣制备聚硅硫酸铁可使工业废渣得到资源化利用、减少环境污染、实现以废治废、降低聚硅硫酸铁生产成本,将获得很好的社会和经济效益。

铜冶炼底吹连续吹炼开炉实践

氧气底吹连续吹炼工艺是目前先进的铜锍吹炼工艺,具有投资省、生产成本低等特点,底吹连续吹炼炉是该工艺的核心设备,不同配置的底吹连续吹炼炉的开炉方法和操作也有各自的特点。本文介绍了具有代表性的底吹吹炼炉采用冷态铜锍开炉的过程,从烘炉开始到吹炼至正常生产条件作了详细阐述。该开炉方法是在长期实践操作中总结出来的,操作技术简单,可提升底吹连续吹炼工艺在铜冶炼行业的认可度。

铜硫化矿熔池冶炼技术的发展与展望

铜硫化矿火法冶炼通常由精矿熔炼、铜锍吹炼和粗铜精炼三部分组成,其中熔炼和吹炼按工艺方法可分为空间冶炼和熔池冶炼,近些年,熔池冶炼技术得到了快速发展。本文重点对熔池冶炼中的富氧底吹熔炼、富氧侧吹熔炼、底吹连续吹炼和多枪顶吹连续吹炼技术的发展现状、存在问题及解决思路和方案进行了论述,特别对提出的各种组合形式的连续炼铜工艺做了展望,指出连续炼铜技术和短流程工艺是未来铜冶炼的发展方向。

金铜硫化矿火法冶炼技术的发展

针对黄金冶炼企业的工艺技术现状,提出了造锍捕金的技术发展方向。对涉及造锍捕金的铜火法冶炼中的熔炼和吹炼工艺特点进行述评,详细介绍了底吹连续炼铜技术的进展,指出连续炼铜技术将成为新建或搬迁、升级改造金、铜冶炼项目的必然选择。

铜冶炼工艺技术的进展与我国铜冶炼厂的技术升级

20世纪70年代以来世界铜冶炼工艺技术发展很快,出现了很多新工艺并应用于工业生产;20世纪90年代开始我国老的铜冶炼厂均先后进行了技术升级改造,进入21世纪后又建设了很多新的铜冶炼厂,均采用先进冶炼工艺;2008年以后国内自主开发的铜冶炼新工艺得到迅速推广应用。综述了世界铜精矿熔炼和铜锍吹炼的技术进展,回顾了我国铜冶炼厂技术升级的历程,总结了我国铜冶炼厂冶炼工艺选择的经验,对我国铜冶炼项目的冶炼工艺选择提出了建议。

冰铜闪速吹炼工艺控制的理论与实践

通过化学反应分析了冰铜闪速吹炼中金属铜、炉渣、烟尘、炉结的形成机理及工艺条件;结合铜陵有色金冠铜业的生产实践,分析了闪速吹炼操作中工艺控制的要点和方法,并从理论上分析了闪速吹炼生产操作中的工艺问题产生的原因,对优化闪速吹炼的工艺控制及研究方向提出了建议。