浅谈铜冶金过程的安全技术与事故预防措施

第32卷第2期 2010年4月 甘肃冶金 E 0132 2010 文章编号：1672010)027谈铜冶金过程的安全技术与事故预防措施 马 琼 (兰州资源环境职业技术学院。甘肃兰州730060) 摘要：铜冶金是以火法为主的高温冶金过程，同时铜电解阳极泥又是回收金银等有价金属的重要资源。在冶金 过程中，生产多在高温、高压、粉尘、有毒、腐蚀等环境下进行，为确保操作人员和设备的安全，必须特别注意安全防 护措施的落实。 关键词：有色金属；火法冶金；铜电解阳极泥；安全技术；事故预防措施 中图分类号： 文献标识码：B on of of A 30060，he is of by of is of n is O n to of to of e to of 】1 引言 有色金属的冶炼根据矿物原料的不同和各金属 本身的特性，可以采用多种方法进行冶炼，包括火法 冶金、湿法冶金以及电化学冶金。从目前的产量及 金属种类来说，还是以火法冶金为主。 有色金属的冶炼方法基本上可分为三大类，第 一类是硫化矿物原料的选硫熔炼，属于这一类的金 属有铜、镍；第二类是硫化矿物原料先经焙烧或烧结 后，进行炭热还原生产金属，属于这一类的金属有 锌、铅、锑；第三类是焙烧后的硫化矿或氧化矿用硫 酸等溶剂浸出，然后用电积法从溶液中提取金属，属 于这类冶炼方法的金属主要有锌、镉、镍、钴、铝。 铜、铅冶炼厂阳极泥处理回收金、银仍使用火法流 程：一般阳极泥处理包括脱铜硒、贵铅的还原熔炼和 精炼，银电解、金电解等工序。铅阳极泥则用直接熔 炼、电解的方法或与脱铜脱硒后的铜阳极泥混合处 理。 我国主要大型有色冶炼厂以火法冶炼作为主干 流程，对冶金生产过程进行分组、计划、指挥、协调和 控制管理。冶炼生产多在高温、高压、粉尘、有毒、腐 蚀等环境下进行，为确保操作人员和设备的安全，必 须特别注意安全防护措施的落实，努力提高机械化 和自动化水平。冶金工业从来就是污染最严重的行 业，有色金属冶金行业的污染更加复杂。在有色金 属生产中定向地、不断地向环境排放大量的废渣、废 水、废气，易于污染环境和破坏生态平衡，必须有完 善的“三废”治理措施和工序加以处理和利用，除此 之外还有噪声、振动、恶臭、放射线和热污染等，破坏 了生态平衡，造成环境污染，给操作人员和周围民众 的身体健康和生物生长带来极大危害。 2 铜冶金过程中的主要安全技术 铜冶炼以火法炼铜为主，大致可分为以下几步， 肃冶金 第32卷 即铜硫化矿精选富集 造锍熔炼一铜锍的吹炼一粗 铜火法精炼 电解精炼。 铜冶炼安全生产的主要特点是：(1)工艺流程较 长，设备多；(2)过程腐蚀性强，设备寿命短；(3)“三 废”排放数量大，污染治理任务重。铜冶炼是一个 以氧化、还原为主的化学反应过程，设备直接或间接 受到高温或酸碱浸蚀影响，为延长设备寿命，应采取 如下措施：(1)选用优质、耐高温、耐腐蚀的设备；(2)贯 彻大、中、小修和日常巡回检查制度；(3)采取防腐措 施；(4)提高操作工人素质，做好设备的维护保养等工 作；(5)铜火法冶炼原料主要是硫化铜精矿，硫在生产 过程中形成二氧化硫进人烟气，回收烟气中的二氧 化硫制取硫酸是污染治理的重要任务之一；(6)废渣 的综合利用。可用于生产铸石、水泥、渣硅等建筑材 料，也可用作矿坑填充料；(7)废水除含有重金属离子 外，还含有砷、氟等有害杂质，常用中和沉淀法或硫 化沉淀法将其中的重金属离子转化为难溶的重金属 化合物，废水经过净化后，回收重复利用，同时将沉 淀物或浓缩液返回生产系统或单独处理，回收其中 的有价金属；(8)对含尘烟气，要完善收尘设施，严格 管理，提高收尘效率；(9)对泄漏的含铜溶液和含铜废 水，应集中回收处理。 3 从铜电解阳极泥中提取金、银的安 全技术及事故预防措施 冶炼厂金、银冶炼采用硫酸化焙烧湿法处 理工艺时，其主要安全技术要求有如下几点： (1)对烟气、烟尘的治理。从铜阳极泥提取金、银 生产过程中，产生的有毒有害气体主要有二氧化硫、 氯气、二氧化氮等。采取的治理措施主要有：设置 回转窑尾气吸收塔，通过负压，将铜阳极泥与浓硫酸 反应生成的二氧化碳、二氧化硒气体，导人塔内，并 在汞的作用下生成粗硒产品，从而达到环儇和回收 有价元素的目的。对吸收塔内残留的气体，排空前 应用碱液淋洗中和处理。为保证尾气的吸收，必须 搞好设备密封，避免回转窑、吸收塔泄漏烟气。设 置氯气吸收塔，通过抽风装置，将阳极泥分金生产中 生成的氯气抽人塔内，用碱液中和处理，或液返回用 过氯化分金作业。为减少氯气过量产生，避免氯酸 钠与酸反应造成损失，阳极泥分金作业除了要控制 氯酸钠的加入速度以外，还要控制溶液的酸度和温 度，防止氯气中毒。设置水沫收尘装置，净化小转 炉吹炼炉气。由于从阳极泥中提取的粗银粉含有大 量的杂质，目前，冶炼厂采用小型转炉并以高温空气 为氧化剂，对粗银粉吹炼提纯。吹炼过程中，大量的 金属(非金属)粉尘进入炉气，因此，通过水沫收尘 器吸收粉尘，待炉气净化后再排放，达到减少大气污 染的目的。设置抽风装置，对金、银电解精炼过程 中产生的有害气体进行抽排处理，以改善作业环境。 在金电解槽上方安装排风罩，将金电解过程中产生 的氯气、氯化氢抽排，并用碱液吸收。造银电解液作 业在抽风柜中进行，将产生的二氧化氮气体排出并 用碱液吸收，此外，应在银电解室安装换气扇，创造 良好的通风条件，防止散雾和废气对职工健康造成 伤害。 (2)危险化学品伤害事故的预防措施。运用现有 工艺从铜阳极泥中提取金、银，要广泛使用强酸强 碱、易燃易爆化学品和液化的有毒有害气体。因此， 必须明确从业人员的安全职责，建立危险化学品贮 存和使用安全管理制度，落实各项安全防范措施，以 达到安全生产的目的。主要安全措施有：建立危 化品的专贮库房，实行危险化学品分区、分类存放， 避免性能互抵而产生燃烧、爆炸的有毒气体释放； 装卸、搬运盛酸容器、液化有毒有害气体高压容器、 液态有害有毒化学品容器时，要谨慎操作，防止酸溅 出伤人和容器爆裂造成危险化学品泄漏，做好高压 容器的日常检查、维护和定期校验工作，确保其安全 可靠，要保证挥发性危险化学品的密封有效；通过 教育和培训，使从业人员掌握危险化学品特性和使 用安全技术的知识；从业人员使用危险化学品时， 要穿戴好必需的劳保用品；尽可能减少危险化学 品在生产车间的贮存量，降低事故隐患。 (3)高温烫伤事故的预防措施：从阳极泥提取 金、银有转炉吹炼、蒸硒窑焙烧、中转炉浇铸3个火 法生产岗位，对此，一是要掌握蒸硒窑、转炉点火，停 火的送风、送油和停风、停油的正确顺序，避免火焰 喷炉烧伤；二是要保证转炉吹焰，中转炉浇铸投入的 物料为干料，避免高温熔体爆炸烫伤；三是要保证坩 埚的完好和夹具的灵活，防止发生高温熔体烫伤事 故。从