双炉粗铜连续吹炼工艺技术

567 编辑：中冶有色技术网来源：赤峰云铜有色金属有限公司

2024-07-25 17:06:29

成果简介：

1.将铜锍吹炼所必须经过的造渣期和造铜期，由PS转炉吹炼工艺中的在一个吹炼空间、分先后间断进行，改变为分置到两个吹炼空间、分前后连续进行，对应开发造渣炉和造铜炉及连接溜槽，从而实现铜锍吹炼生产过程的连续，解决PS转炉吹炼等工艺存在的一系列问题。

2.2016年8月入选国家工信部颁布的有色金属工业发展规划(2016-2020)中铜冶炼重点推广技术;

2016年12月入选国家发改委颁布的《国家重点节能低碳技术推广目录》。适用于淘汰PS转炉吹炼工艺的节能环保技术改造工程。

应用案例：

该工艺技术首先于2014年9月建成赤峰云铜年产14万吨粗铜的工业化生产线，运行平稳，累计创效近4亿元，翻开了我国高效、清洁、连续炼铜技术的新篇章。双炉粗铜连续吹炼工艺技术生产的粗铜品质高，粗铜含硫低、渣含铜低，分别小于0.03%和2.3%;环集烟气100%收集，彻底完美解决了传统吹炼工序存在的含硫烟气无组织排放及其难收集、处理费用高的问题;运行稳定、易于控制，直收率高，吹炼成本低。

研发背景

自20世纪初PS转炉吹炼一直是矿铜冶炼的主导工艺，虽然具有工艺成熟可靠、操作简单、氧气消耗小、可处理大量残极和杂铜等优势，但存在很多劣势，如周期性作业、设备台数多、熔体冰铜需行车和铜包输送、烟气量大浓度低且不稳定、逸散烟气收集困难处理费用高、炉期短耐火材料消耗高等;近几十年除了设备大型化和富氧空气的应用以外，PS吹炼工艺几乎没有技术上的变化，随着铜冶炼行业的可持续发展必须符合绿色环保、高效节能、资源综合利用等产业政策的要求，PS转炉吹炼工艺的诸多缺点日益突出。目前，国际上比较先进的闪速吹炼工艺和三菱法吹炼工艺，均较好地解决了环保问题，但因造渣和造铜过程在一个吹炼空间内同步进行，存在富氧空气对吹炼渣中的铁过度氧化,造成渣中Fe3O4含量过高,进而导致吹炼渣含铜高、粗铜含硫和杂质含量偏高等问题。为解决上述吹炼工艺存在的问题，赤峰云铜首创性自主研发成功双炉粗铜连续吹炼工艺技术并成功实现工业化应用。

作用原理

将冰铜吹炼成粗铜的生产过程由两台炉窑连续完成，造渣炉把冰铜吹炼成含铜75～80%的白冰铜(相当于PS转炉吹炼的造渣期)，造铜炉把白冰铜吹炼成粗铜(相当于PS转炉吹炼的造铜期)。技术原理如下：

(1)冰铜吹炼成粗铜过程连续，解决了PS转炉吹炼间断进料、分期作业、烟气逸散环保差、漏风率高、作业率低等问题;

(2)熔融态冰铜通过溜槽转运，充分利用液态冰铜显热且解决了PS转炉操作需采用行车吊运冶金包、断续进料的作业程序，同时也省去了闪速吹炼工艺必须将液态冰铜水淬、磨细、烘干等复杂流程;

(3)连续作业、炉膛温度稳定、从而炉体耐火材料腐蚀轻、炉寿长，消除了PS转炉间断作业、耐火材料热震损伤大、炉寿短的缺陷;

(4)烟气连续、温度稳定从而可设置中压余热锅炉生产蒸汽，烟气余热回收效果好、综合能耗低;

(5)微负压运行，无烟气逸散环保好;溜槽及渣包等熔体排放点设烟气收集，逸散烟气100%收集处理，顺利实现清洁生产。

市场分析

⑴在节能减排方面的市场潜力

①节能：赤峰云铜的生产实践证明，采用双炉连续吹炼工艺技术，可使粗铜综合能耗降低30kgce/t,全国400万吨产能，年可节约标煤12万吨。

②减排：赤峰云铜采用双炉顶侧吹连续吹炼技术进行工业化生产的实践证明，该技术不但可以彻底解决铜冶炼吹炼生产过程中含硫烟气的无组织排放问题，而且由于该工艺技术使吹炼烟气量减少了50%多，从而不但使烟气处理系统为冶炼生产腾出了近30%的空间，而且还大大减少了环境集烟气量从而能使其汇入制酸系统，进而使得除进入冶炼废渣以外的几乎所有的硫都得到了回收利用，使铜冶炼的总硫回收利用率由原来的97%提高到98.3%，硫的总捕集率达到99.8%。以10万吨生产规模为例，原料中的硫铜比按1.3计算，全年总硫量约为13万吨，采用该连续吹炼工艺，因环集烟气量减少和硫的回收率提高，硫的总捕集率可提高0.2%以上，每年可以减排SO2吨约560吨;如果国内所有使用PS转炉的铜冶炼企业约400万吨的产能都采用该技术，每年可以减排SO2 近22400吨。

⑵在经济方面的市场潜力

①节省投资：如采用该连续吹炼技术对老工艺进行技术改造淘汰转炉，不但可以产生很大的环保效果，而且在不需要增加太多投资的情况下，就可以把产能提高20%。目前采用PS转炉吹炼工艺的产能按400万吨计，可增产80万吨;按常规投资水平，每1万吨铜粗铜产能约需投资1.2亿元，根据赤峰云铜的情况，采用连续吹炼技术进行改造，只投资6000万元，就增加产能20000吨，1万吨产能只需投资3000万元，合计每1万吨产能比常规投资节省9000万元，增产80万吨，可为社会节省投资72亿元。

②降本增效：以10万吨生产规模计算，采用该技术替代PS吹炼工艺，仅计算降低变动成本增加的效益，每年增效3588万元，全国400万吨产能，年可节约成本14.35亿元。再算增产效益，全国增产80万吨，按赤峰云铜的成本水平测算，吨铜增产效益约为2500元，80万吨的增产效益约为20亿元。

声明：

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