冶金百科 | 铜冶金工艺——主要熔炼方法技术指标比较

2023-03-28 11:03:49 来源：中冶有色技术网

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简介：火法炼铜主要熔炼方法技术指标比较见表3-8。详细分析如下：就建厂规模而言，在单套系统年产10~40万t铜区间，都有方法覆盖。②闪速熔炼对炉料水分要求严格，因此炉料一般经干燥窑预干燥后(视炉料含水情况决定是否需要预干燥)，还要采用气流或蒸汽干燥机等干燥，目前后者应用较为普遍;熔池熔炼除三菱法外，其余方法对炉料要求大致相同，含水8%~10%即可，而且可以有一定的块状物料存在;从整体能耗角度考虑，熔炼炉外干燥比带人大量水分进入熔炼炉更为有利。

火法炼铜主要熔炼方法技术指标比较见表3-8。详细分析如下：

①就建厂规模而言，在单套系统年产10~40万t铜区间，都有方法覆盖。②闪速熔炼对炉料水分要求严格，因此炉料一般经干燥窑预干燥后(视炉料含水情况决定是否需要预干燥)，还要采用气流或蒸汽干燥机等干燥，目前后者应用较为普遍;熔池熔炼除三菱法外，其余方法对炉料要求大致相同，含水8%~10%即可，而且可以有一定的块状物料存在;从整体能耗角度考虑，熔炼炉外干燥比带人大量水分进入熔炼炉更为有利。

③从能耗和成本角度考虑，提高富氧浓度是发展趋势。目前来看，不同方法仍然存在一些差距，奥图泰闪速熔炼、英科闪速熔炼、瓦纽科夫法、底吹炉法富氧浓度较高，在80%左右;其余方法富氧浓度在50%左右。提高富氧浓度受到反应器(炉子)结构、过程动力学特征、喷枪寿命等多因素制约。

④目前，各种方法铜锍品位在50%~74%;铜锍品位应综合考虑熔炼及吹炼炉的热平衡、熔炼及吹炼炉渣处理方法等，通过调节料/O比控制;若采用连续吹炼，如三菱法和肯尼科特-奥图泰吹炼，铜锍品位控制在70%~74%，以减少吹炼渣量;一种方法能否适宜在高铜锍品位下操作，还取决于其是否适应在高Fe、O. 含量下正常运转，此时，炉渣黏度大，甚至有FeO过饱和析出，如诺兰达法、特尼恩特法，即可适应上述条件，且熔炼炉渣采用选矿处理，因此，可控制在70%以上的高铜锍品位下运行。

⑤熔炼炉渣m(Fe)/m(SiO)是造锍熔炼的重要技术参数。目前大部分熔炼炉渣都要经过电炉、燃料加热卧式炉、选矿等进一步贫化，因此倾向于少加硅质熔剂，即控制较高的m(Fe)/m(SiO)。

⑥随着资源的日趋紧缺，熔炼弃渣含铜是非常重要的指标。随着炼铜技术的发展，目前熔炼直接弃渣的方法已经很少了，一般均要经过电炉等贫化或选矿处理后弃去，电炉贫化弃渣含铜一般在0.6%～0.8%，但在操作中由于条件波动，有的甚至高达1%以上;选矿处理后，弃渣含铜一般在0.3%左右。现有研究表明，在高氧势(高铜锍品位)条件下，熔炼炉渣含铜主要为化学溶解的Cu，0和夹杂的铜锍颗粒，前者含量可通过热力学平衡计算确定，后者含量主要取决于铜锍与炉渣的沉淀分离效果。因此，铜锍品位、炉渣m(Fe)/m(SiO，)、温度、渣与铜锍沉淀分离条件是决定熔炼炉渣含铜的重要因素。由表3-8列出的部分熔炼炉渣含铜数值可见，部分方法熔炼渣含铜很高，除铜锍品位、炉渣 m(Fe)/m(SiO))较高的影响外，更主要的是这些方法铜锍与炉渣沉淀分离效果较差。表3-8所列贫化后渣含铜数据是指熔炼炉炉渣采用电炉(或燃料加热卧式炉)贫化后的渣含铜。

⑦所有熔炼方法烟气SO浓度均在20%以上，从SO，回收的角度，已完全可以满足“两转两吸”制酸的要求。此外，SO浓度高、烟气量小，还有下列优点：a.烟气从炉内带出的热量少，有利于自热熔炼的实现;b.烟气处理系统小，节省投资和运行成本;c.高浓度SO制酸技术，在我国部分炼铜厂已有运用，采用这一技术，可降低硫酸厂的投资、运行成本及制酸能耗。

⑧与熔池熔炼比较，闪速熔炼烟尘率较高，达4%~8%。三菱法虽属熔池熔炼，但因其采用非浸没式喷枪加料，所以烟尘率也稍高，达3%。

⑨闪速熔炼炉炉体寿命较长。奥图泰闪速炉炉体寿命长达10~15年，而一般熔池熔炼炉炉体寿命仅2年左右。