贵溪冶炼厂_一座节能与无公害的炼铜厂_张文海.pdf

4 2 氮 引进技术介绍灌 贵 溪冶炼厂 一座节能与无公害的炼铜厂 南昌有色冶金设计研究院 张文海 编者按贵 溪冶炼厂是我国第一座 闪速炉炼铜的生产厂 也 是我国最 大的铜冶炼厂 其 成套设 备及工 艺技术由日本 芬兰引进 日本住友集团提供粗炼工 艺及全部 设备 阳极 精练 及浇铸 设备由芬兰AOR公 司提供 贵溪冶炼厂引进的技 术和设备 诸如自动控制配料 气流干燥 电子计 算机控制的闪速 炉 全盘自动控制的大型转 炉 回转精炼炉及自动 浇铸系统 余 热锅炉及转炉渣选 扩 闪速 炉渣的电炉贫化 环境保 护 等 均体现了炼 铜工业 七 十年代 末 八十年代初的 国际水平 因 此 可 以说 贵溪冶炼厂的引进 技术是我国有色冶金 界的共同财富 为便于国内冶金 工作 者及有关同志 时此项 技术的 消化 吸收及借鉴 我刊从 本期起 特辟 引进技 术介绍 专栏 按下述1 5 个 专题进 行介绍 贵溪冶炼厂 一座节能与无公容的炼铜厂 大型铜精矿气流千燥装里 闪速炉的结构与砌筑 电炉贫化法处理闪速炉渣 大型炼铜转炉吹炼技术 回转式阳极炉与自动定盆浇铸 转炉渣选矿 贵澳冶炼厂余热利用的特点 铜精矿干操用低温电收尘器 闪速熔炼厂冶炼烟气制酸 硫化法废酸处理 贵溪冶炼厂的环境集烟集尘系统 转炉用机械捅风眼机 转炉用残极加料 机 闪速熔炼计算机在线控制系统 江西铜业公司贵澳冶炼厂是我国规模最 大的铜冶炼厂 也是我国第一座采用 闪速熔 炼工艺的炼铜厂 低的能源消耗和良好的环 境保护是其先进技术的重 要特点 贵溪冶炼厂分二期进行建设 第一期工 程年产粗铜5一习万吨 硫酸3 4一3 6万吨 潜 在粗铜生产能力可达1 2万吨 硫酸 5 2万吨 二期工程最终设计能力为年产金 属 铜2 0 万 吨 其中电解铜1 5万吨 粗铜 5万吨 硫酸 约8 6 万吨 工厂达产后 将使我国矿产铜能 力大约增加一倍 硫酸产量增加l 1 0 一 工程建设概要 一期工程包括进口设备的界内区及国内 配套的界外区两大部分 界内的熔炼及 硫酸 制造设备由日本住友金属矿山 住友重机械 及住友商事三社成套供货 粗铜的阳极精炼 与浇铸由芬兰奥托昆普等公司联合组成 的 AOR工业公 司提供 界外工程主要包 括精 矿贮存与预先千燥 全 厂 供电 供 水 供 汽 机修以 及总图运输等公 用设施 工程由 南昌有色冶余设计研究院承担设计 第五建 43 口 设公司施工 第一期工程于 198 0 年 7 月动 投产 工 19 83年1 1 月国外设备全部安装就位并无工厂总占地面积10 8公 顷 厂区 总平而 负荷试车完毕 工厂计划于1985年正式全面 布置示于 图 1 鑫鑫酗酗酗酗酗酗酗酗酗酗 仁仁仁二二二习7 O O O O On nn 塑 曰 J J J J J 图 1 工厂总平面布置 1一硫酸贮槽 2一重油贮槽 3一精矿仓库 4一预干燥 5一硫酸车间 6一乓期硫酸 场地 7一 闪速炉 排风机 8一转炉排风机 9一配料仓 1 0一 动力车间 n一熔 炼车间 1 2一电子计算机中心 1 3 一炉渣 选矿 1 4一成品 仓库 1 5一电解车间 1 6 厂前区 千燥精矿 飞一 法精矿 石英粉 气流干燥 空塔 闪速熔炼 洗 涤塔 闪速炉法 烟气 冰铜 冷却器 电炉贫化 转炉吹炼电除雾 余热锅炉 电炉浓烟气 转炉法 粗铜 烟气 千燥塔 电收尘 夔 余热锅炉 下二 二厂了 电收尘 二次转化 排风机 两 次吸收 阳极板 排风机 水淬液 送转炉 渣精矿 铁精矿 下工二 一 t 二二 匕巡士一二竺 硫酸 图 2 二 工艺过程与特点 贵溪冶炼厂的闪速熔炼属中温鼓凤闪速 熔炼工艺 生产流程示子图 2 几 一 配料与运输 一 由各矿山 选广直接 生产流程 运来的铜精矿贮子储存能 力为20天 的精矿仓 库 由于 铜精矿含水分可能高达巧 以 上 为了保证配料工序的顺畅 精矿需进行预先 干燥 使含水降至10 以下 预干燥采用功 3 2 x 2 0米 的回转干燥窑 含水较低的铜精 件 件 矿则可以不经预干燥而直接 由旁路皮带送配 料工序 稳定的闪速炉炉料成分是整个熔炼过程 顺利进行 的关键之一 闪速炉炉料由各种铜 精矿 石英粉熔剂 转炉渣浮选铜精矿 返 回烟尘以 及各种含铜杂料组成 为保证配料 的精度 过程由电 子计算机在线控制 配料 工序设有n个容量为 20 0 吨双层圆筒型钢料 仓 其 中铜精矿仓 6个 渣精矿仓1个 石 英熔剂仓 1 个 备用 3个 为 防止铜精矿粘 结堵料 钢料仓上部内衬 3毫米厚的聚乙烯 薄板 下部内衬 2毫米厚的不锈钢薄板 这 种措施对消除精矿粘结现象是有效的 衬板 使用寿命在1 0年以上 各物料的给出量由短 皮带给料机及默尼克皮带计量秤控制 根据 由萤光分析仪快速分析得出的闪速炉炉渣铁 硅比值的偏差 通过电子计算机控制中心对 配料比例进行自动调整 当人工控制配料 时 炉渣铁硅比值的波动在1 3 以上 实行 电子计算机在线控制 其波动值在 0 2 以 下 配料装置示于图 3 图 4 管式 皮带运输机 给料机 卜 量机 T 0 0 8叫 囚 己 图3 精矿配料装置 配料后的精矿用直径2 2米圆筒形钢管 皮带运输机作 全封闭式输送 运输机总长16 5 米 管廊中设有检修走道以及通风照明设 施 这种类型 的皮带运输机特别适合于飞扬 性粉状物料输送用 并且具有施工方便 造 型美观 不影响厂区交通等优点 其断面结 构示于图 4 二 气流干燥 闪速炉要求炉料含水 必须低于0 3 配料后的精矿采用由短窑 鼠笼打散机 气流干燥管组成的三级气流干 燥装置进行深度脱水 烟气流速高达 1 4米 秒的短窑及转子切线速度为2 5米 秒的鼠笼 打散机具有极高的脱水强度 分别可达9 0公 斤 米 时及2 100公斤 米 3 时 气流干燥管 进行最终脱水 并兼作将物料风力输送至40 米高的闪速炉炉顶料仓的运输设备 短窑及 气流千燥管都采用双层壁结构 利 用空气夹 层作为良好的隔热材料 同时由于气流千燥 装置允许充分利用工厂中各种低温废烟气 如温度为4 2 o 0C的蒸汽过热炉及再热炉烟气 温度为150 o C的阳极炉烟气等作为干燥热源 加 之干燥终点排烟温度可低达8 0 C 因此干 燥过程的燃料消耗很低 甚至完全 不消耗 烟气中夹持的精矿颗粒由沉尘室及二段 大直径旋风收尘器予以捕集并贮于干 矿仓 中 沉尘室及一段旋风收尘器内部衬有 1 9 及 25毫米厚铬锰及高铬铸铁板 粗收尘后的烟 气经排风机送单系列三电场超高压低温电收 尘器除尘 由于烟气温度低达8o 0 C以下 水 分又高达2 0 左右 因此电收尘器基本处于 接近露点的状态下工作 为防止腐蚀 放电 极和集尘极均采用不锈钢制 并设置有带蒸 汽式空气加热器的绝缘子清扫装置 电收尘 操作电压为1 0万伏特 收尘效率在9 8 5 以 上 出口含尘在0 0 5克 标米 3 以下 最终烟 气经由12 0 米高烟囱排放 一 4 6 二二二 盆 二 蕊 千燥装置设备连接图示于图 5 一旋 烟囱 千千矿仓仓仓仓仓 1 1 1 图 5 铜精矿气流千燥装置 三 闪速熔炼闪速炉厂房上部设有 可贮存约挤小时用量的 1 2 5米 炉顶干矿仓以 及容量为60 米 的返尘仓 炉料 由二台大型 可调速埋刮板运输机同时向闪速炉给料 料 量由冲击式粉体流量计进行连续测定并将数 据输人电子计算机处理 流量计定期通过检 测精度为 0 5 公斤的计量秤进行校验 闪速 炉系统的设备示于图 6 闪速炉本体由 4 个 精矿喷嘴 内径 6 8米 净空 高 71 3米 的 反应塔 长 1 8 6 5米 宽8 3米的沉淀池以及 高4 5米 宽3 5米的上升烟道 四部分组成 温度为 45o 0C的热风以8 0 一 1 2 0米 秒的速度 通过四个文丘里型的精矿喷嘴 在此铜精矿 和空气得以充分的混合并沿整个反应塔断面 均匀地垂直喷人 作为补充燃料的重油亦 同 时从精矿喷嘴的中心送人 倘若使用粉煤 则将粉煤直接加于精矿埋刮板运输机的尾 部 反应塔空间温度近14O0 o C 热负荷高达 200百万卡 米 时以上 在大约 2 秒钟的时 间内 无论对何种品位的铜精矿都可使冰铜 品位达6 0 以上 闪速炉炉渣铁硅比 冰铜品位以及冰铜 温 度是熔炼过程必须严格控制的三要素 由 电子计算机在线控制 根据铁硅比偏差 调 整石英熔剂配比 根据冰铜品位偏差 调整 反应塔送风量 根据冰铜温度偏差 调整反 应塔燃料量 与人工手控方法比较 如表 l 所示的数据 电 子计算机在线控制得到了显 著的效果 闪速炉人工控制与电子计算机 控制效果 比较表 1 控控制方法法 标准值值平均值值波动动 闪闪速炉渣渣手控控 1 15 5 51 1 1 0 0 00 0 1 50 0 0 0 1 2 3 3 3 F F Fe 510 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2电 电电子计算 算 1 1 5 5 51 15 1 1 10 0 0 21 1 10 0 4 6 6 6 机机机控制制制制制制 冰冰铜品位 位 手控控 48 0 0 047 91 1 11 0136 6 6 1 0 07 7 7 电电电子计算 算 4 8 0 0 048 15 5 50 2 154 4 40 4 6 3 3 3 机机机控制 制制制制制 手手控控 12 10 0 012 16 6 6317 1 1 11 7 8 8 8 电电子计算 算 1 20 0 0 01 19 9 9 926 6 6 6 机机控制制制制制 猪猪矿仓仓 图 6 闪速炉 设备连接图 保护砌体的耐火材料是强化冶炼过程的 重 要技 术问题 为此除了在反应塔使用耐高 温 耐冲刷腐蚀的电铸铬镁砖外 最重要的 是对炉体采用 了立体冷却方式 沿反应塔高 度设置有 6层平板状冷却铜水套 在其外 侧 还设有冷却铜管 沉淀池和反应塔及上升烟 道的连接部 采用 了内装冷却水管的耐火物 浇铸结构 控制高的进口水温 使水冷元件 具有长的寿命 为了节省冷却水量 采用了 如图 7所示的冷却水循环系统 冷却水质为 一般工业用水 压力 2公 斤 厘米 2 冰铜和 炉渣在沉淀池初步分离后 冰铜 送转炉工序 炉渣 则自流于贫化电炉 烟气 亦同时在沉淀池空间初步除尘后送入 闪速炉 4后 余热锅炉 一一门门 图 7 冷却水循环系统 四 炉渣贫化电炉 闪速炉炉渣通常 含铜0 8 左右 设置4 500千伏安 自焙电极电 炉一座 以贫化闪速炉炉渣并作 储 存冰铜 用 以平衡转炉对冰铜量需要的周期 电 炉 采用块煤或黄铁矿作磁性氧化铁的还原 剂 以炼铁炉渣或石灰石作成分调整剂 闪速炉 渣在电炉中经过5一6小时 的还 原 及澄清后渣 含铜可降低至0 5 5 左右 贫化炉渣经水淬 后由链斗式提升机捞取并贮于渣仓再用汽车 外运 链斗式提升机为全密闭式结构 具有 设备小巧 无水蒸气污染 以及使用寿命长 检修费用低等优点 国内许多炼铜厂也曾使 用过各种斗式提升机 大多因寿命短 维修 费用高等问题而被淘汰 日本通过控制低的 带速 合适的倾角以 及结构上的改善 达到 了在海水 中连续使用3年以上 在淡水中使 用 7 年以上的良好效果 五 转炉吹炼 设有三台 10 0吨级卧 式转炉 为提高送风时率 稳定转炉烟气的 制酸条件 吹炼作业采用二台转炉交替送风 的期交换操作法 同时还设置有能在不停风 状态下 进行作业的全 自动电解残极加料机以 及石英熔剂自动投人装置 为 减 轻劳动强 度 设置了三台每次可捅 4 个风眼的无人操 作机械捅风眼机和一台行走式炉口清理机 为防止吹炼烟气的泄漏 设置有双层式密闭 烟翠 耐火材料消耗比较低是 大型转 炉 的特 点 加 之冰铜品位高 温度的严格控制以及 采用比较低的鼓风强度 使吹炼每吨粗铜耐 火材料消耗仅约l一5公 斤 约为 国内通常消 耗指标的l 1 0 转炉渣经长度为88米的铸渣机缓慢冷却 后送选矿工序 六 阳极精炼与浇铸 精炼工序设有二台容量为 24 0 吨的大型 回转式阳极炉及一台自动定量浇铸机 回转 式阳极炉由于炉体小巧 密闭性能好 因此 热效率高 燃料消耗大 约只有普通反射炉的 一半 炉体上装有固定的氧化 和还 原 用风 管 而不需人工操作 从 而消除了阳极精炼 过程强度最大 的劳动 精炼过程采用重油为 燃料 液化石油气为还原剂 为避免不完全 燃烧而产生炭黑 于阳极炉烟气出口处设置 有完全燃烧室 精炼烟气经高温排风机送铜 精矿气流干燥工序利用 多余部分经6 0米高 烟囱排放 阳极板每块重 38 0公斤 通过电子应变 自动测重装置连续称量浇铸包 以减量法控制 浇铸 每块阳极板的重量误差仅l 左右 圆 盘铸锭 机共1 6模 采用马尔他机构 因此可 以得到理想 的启动 与停止状态 使圆盘运行 平稳 为便于 阳极板的起模 有 一套完全由程 序控制 的铸模 自动喷涂 装置 涂布剂为硫酸 钡水玻璃溶液 装置由直径 l米 的机械搅拌 槽 容量为1 5升的剂量杯以及 1 3个喷头 组 成 每槽可供 6小 时使用 根据转炉及阳极炉的容量 每二座转炉 配合一座阳极炉 每炉次阳极炉大约处理转 炉粗铜 180一20 0 吨 操 作周 期为1 4 一1 5小 时 其中二次加铜水 1小时 第一次氧化1 1 小时 保温待料4 3小时 第二次氧化1 6小 时 出 渣0 5小 时 还原1 6小 时 浇 铸 4 1 小时 氧化用压缩空气量 90 0 标米 时 氧 化速度相应为1 4一1 9吨 分 还 原剂液化 石油气量 为 75 0 公 斤 时 相应 还 原速度为 4 7 二二 一 二 1 9吨 分 圆盘铸锭机每锭浇铸周期为 2 8秒 其中 浇铸6 1 秒 运行1 2秒 七 转炉渣选矿 转炉 渣含 铜品位 在4 5 左右 采用选矿法处理 6 0分钟的 缓慢冷却和一32 5目的三段细磨是获得浮选 回收率达9 1 的技术关键 选矿工序日处理转炉渣 能加0 0 咋 浮选 产品为铜品位3 5 的铜精矿及铁品位5 2 铜品位0 4 的铁精矿 铜精矿返回 闪速炉 处理 铁精矿外销 作水泥渗合料或炼铁原 料 八 烟气 处 理 闪速炉烟气量约 70000标米 时 含 50 1 0 左右 含尘约 7 0克 标米 温度为1340 烟气先送人余 热锅炉以初 步除尘 锅炉除尘效率大约为 5 0 经 锅炉冷却后烟气温度降 为36 0 然后送入 两系列 四电场的闪速炉用超高压电 收尘器 电收尘器操作温度为320一38 0 操作电压为8一1 0万伏特 负压 10 0 一20 0毫 米水柱 含尘量低于0 5克 标米 的电收尘 出口烟气经高温排风机送制酸工序 渣贫化电炉烟气量约600 0标米 时 直 接经高温排风机送入闪速炉余热 锅 炉合并处 理 转炉烟气量约44000标米 时 含 50 2 1 0 一1 2 含尘约2 0 克 标米 温度为80 0 左右 先送 入转炉用余热锅炉将温度降低至 4 0 0 以下后 进人转炉用两系列四电 场超 高压 电收尘器 电收尘器操作温度 为 35 0一 4 0 0 操作电 压6一8万伏特 出 口含尘量 低于0 5克 标米 与闪速炉烟 气混合后送 制酸工序 九 烟 尘处 理 闪速炉余热锅炉每日 约可捕收5 0一6 0吨烟尘 和转炉余热锅 炉 的 烟尘一起破碎筛分 后 粗粒部分送转炉作 冷 料 粉尘 则经风力输送返回闪速炉处理 干 燥及 闪速炉 电收尘器 的粉尘直接经风力输送 返回闪速炉 或经造球后作 转炉冷料使用 转炉电收尘器捕集的粉尘采用无污染的 湿法流程处理 烟尘首先酸浸脱铅 经全自 动压滤机分离得硫化铅滤饼 含铜 锌 砷 的滤液则与硫酸工序产出的废酸合并 以硫 氢化钠或硫化钠进行 硫化 产出铜砷混合滤 饼或分别分段硫化产出铜滤饼 砷滤饼及锌 滤饼 铜滤饼含铜约4 0 含砷约1 0 返 回闪速炉处理 以 回收金属铜 锌滤饼含Z n 可达30 外售作炼锌原料 砷滤饼含砷品 位约33 进一步经硫酸铜置换 氧化浸出 及5 0 2 气体还原等湿法工艺处理后 提取得 纯度达9 9 9 以上的高纯砒霜产品 十 余热回收闪速炉烟气 温度高 达134 0 为 回收其余热 设 有一台川崎 B LW一77型强制循环式余热锅炉 为避免锅 炉发 生烟尘粘结故障 锅炉前部是由受热管 壁组成 的中空辐射室 后部则 由受热管束组 成对流受热面 烟气经辐射室温度迅速被降 低至26 0 以下 使烟尘 固化后进入对流段 锅炉 一 出口烟气温度低于36Q 为 便于粘结 的烟尘脱葱 锅炉管为奥米伽 翅片式 管壁 内侧呈完全平面状 同时 还设置有 5 1台高压 空气吹灰器及1 5组锤式振打装置 锅炉辐射 室传热面积为9 90米 对流段受热面积为 2580米 2 锅炉常用 压力 5 1公斤 厘米 饱 和 蒸汽 温度26 5 1 蒸发量5 6吨 时 三台转炉共用一台 三受热 一 面的 川崎 B LW 一5 1型强制循环锅炉 每台转炉配一组 受热面 每组受热面辐射室面积为18 2米 对流段为88 2米 锅 炉常用压力46 5公斤 厘米 2 饱和蒸汽温度25 9 5 蒸发量总共 1 3吨 时 加热闪速炉反应塔用 的空气为49 0 设 有一座油燃加热闪速炉余热锅炉饱和蒸汽的 蒸汽过热炉 过热炉入口蒸汽温度261 4 出口为54 0 总受热面积7 0 8米 过热蒸 汽送反应塔用空气加热器 反 应塔空气加热 器为二 段型 第 段传热面积97 3米 蒸汽 温度32 0 将空气自3 0 升温 至2功 第 4 7 二二 一 二 1 9吨 分 圆盘铸锭机每锭浇铸周期为 2 8秒 其中 浇铸6 1 秒 运行1 2秒 七 转炉渣选矿 转炉 渣含 铜品位 在4 5 左右 采用选矿法处理 6 0分钟的 缓慢冷却和一32 5目的三段细磨是获得浮选 回收率达9 1 的技术关键 选矿工序日处理转炉渣 能加0 0 咋 浮选 产品为铜品位3 5 的铜精矿及铁品位5 2 铜品位0 4 的铁精矿 铜精矿返回 闪速炉 处理 铁精矿外销 作水泥渗合料或炼铁原 料 八 烟气 处 理 闪速炉烟气量约 70000标米 时 含 50 1 0 左右 含尘约 7 0克 标米 温度为1340 烟气先送人余 热锅炉以初 步除尘 锅炉除尘效率大约为 5 0 经 锅炉冷却后烟气温度降 为36 0 然后送入 两系列 四电场的闪速炉用超高压电 收尘器 电收尘器操作温度为320一38 0 操作电压为8一1 0万伏特 负压 10 0 一20 0毫 米水柱 含尘量低于0 5克 标米 的电收尘 出口烟气经高温排风机送制酸工序 渣贫化电炉烟气量约600 0标米 时 直 接经高温排风机送入闪速炉余热 锅 炉合并处 理 转炉烟气量约44000标米 时 含 50 2 1 0 一1 2 含尘约2 0 克 标米 温度为80 0 左右 先送 入转炉用余热锅炉将温度降低至 4 0 0 以下后 进人转炉用两系列四电 场超 高压 电收尘器 电收尘器操作温度 为 35 0一 4 0 0 操作电 压6一8万伏特 出 口含尘量 低于0 5克 标米 与闪速炉烟 气混合后送 制酸工序 九 烟 尘处 理 闪速炉余热锅炉每日 约可捕收5 0一6 0吨烟尘 和转炉余热锅 炉 的 烟尘一起破碎筛分 后 粗粒部分送转炉作 冷 料 粉尘 则经风力输送返回闪速炉处理 干 燥及 闪速炉 电收尘器 的粉尘直接经风力输送 返回闪速炉 或经造球后作 转炉冷料使用 转炉电收尘器捕集的粉尘采用无污染的 湿法流程处理 烟尘首先酸浸脱铅 经全自 动压滤机分离得硫化铅滤饼 含铜 锌 砷 的滤液则与硫酸工序产出的废酸合并 以硫 氢化钠或硫化钠进行 硫化 产出铜砷混合滤 饼或分别分段硫化产出铜滤饼 砷滤饼及锌 滤饼 铜滤饼含铜约4 0 含砷约1 0 返 回闪速炉处理 以 回收金属铜 锌滤饼含Z n 可达30 外售作炼锌原料 砷滤饼含砷品 位约33 进一步经硫酸铜置换 氧化浸出 及5 0 2 气体还原等湿法工艺处理后 提取得 纯度达9 9 9 以上的高纯砒霜产品 十 余热回收闪速炉烟气 温度高 达134 0 为 回收其余热 设 有一台川崎 B LW一77型强制循环式余热锅炉 为避免锅 炉发 生烟尘粘结故障 锅炉前部是由受热管 壁组成 的中空辐射室 后部则 由受热管束组 成对流受热面 烟气经辐射室温度迅速被降 低至26 0 以下 使烟尘 固化后进入对流段 锅炉 一 出口烟气温度低于36Q 为 便于粘结 的烟尘脱葱 锅炉管为奥米伽 翅片式 管壁 内侧呈完全平面状 同时 还设置有 5 1台高压 空气吹灰器及1 5组锤式振打装置 锅炉辐射 室传热面积为9 90米 对流段受热面积为 2580米 2 锅炉常用 压力 5 1公斤 厘米 饱 和 蒸汽 温度26 5 1 蒸发量5 6吨 时 三台转炉共用一台 三受热 一 面的 川崎 B LW 一5 1型强制循环锅炉 每台转炉配一组 受热面 每组受热面辐射室面积为18 2米 对流段为88 2米 锅 炉常用压力46 5公斤 厘米 2 饱和蒸汽温度25 9 5 蒸发量总共 1 3吨 时 加热闪速炉反应塔用 的空气为49 0 设 有一座油燃加热闪速炉余热锅炉饱和蒸汽的 蒸汽过热炉 过热炉入口蒸汽温度261 4 出口为54 0 总受热面积7 0 8米 过热蒸 汽送反应塔用空气加热器 反 应塔空气加热 器为二 段型 第 段传热面积97 3米 蒸汽 温度32 0 将空气自3 0 升温 至2功 第 49 设置有电吸尘器 共3 0处 车l d e内空气含二 氧化硫 可控制低于 1 5毫克 标米 含尘低于 2毫克 标米 工厂污水有废酸处理终液 厂区雨水及 各种设备冷却水等 废酸处理终液每月约 161米 含酸1 5 铜0 0 1克 升 锌0 7克 升 砷 0 1克 升 经石灰中和后得纯度为 9 1 以上 的石膏副产品 中和液再经添加硫 酸亚铁等共沉剂进一步脱除悬浮物后排放 排 水 成 分 为 毫克 升 A s 0 5 Z n 蕊 5 0 F蕊10 0 C u 1 0 P b 1 0 pH6一 9 弓S 500 为防止雨水 污染的 可能性 雨后巧分钟 之内的工 厂地面雨水也集 中送 污水处 理系 统 主要 三 主要设计指标 一 精矿成分 三种混合铜精矿的成 分 如下 C u F e 5510 2 A s 14 332 734 27 40 19 2 2 528 73 0 87 00 36 25 028 030 07 00 36 二 主要指标列于表2 四 技术评价 闪速熔炼法为芬兰于1949年所 创始 近 三十年来得到了迅速的发 展 至今已普及1 9 个国家共3 3座工厂 在日本 目前已拥有 7 台大型闪速炉 总产铜量近7 0 万吨 传统的 设计 指标 表 2 称 数量 l 名称 数址 阳极铜产皿 万吨 年 硫酸产皿 万吨 年 年工作 日 天 作业率 铜总回收率 硫总回收率 湿精矿含水 预千燥矿含水 气流干燥能力 吨 时 干燥矿含水 干燥风矿比 标米 3 吨 闪速炉精矿处理址 吨 日 冰 铜品位 反应塔送风温度 反应塔送风含氧 沉淀池送风温度 沉淀池送风含氧 反应堪粉煤显 公斤 时 沉淀池重油址 公斤 时 反应塔热负荷 百万卡 米 时 l2 52 34 2 9 5 97 9 5 13 8 82 0 1 0 00 1 6 67 6 0 45 0 2 6 200 2 1 1 1 00 出炉烟气50 2浓度 电炉处理渣量 吨 日 水碎渣 量 吨 日 水碎渣含铜 电耗 度 吨渣 转炉处理冰铜量 吨 日 石英砂 熔剂 吨 日 每炉处理冰铜 吨 送风量 标米 时 送风强度 标米 厘米 2 分 送风时串 阳极炉粗铜处理最 吨 日 炉装粗铜量 吨 炉操作周期 时 燃料重油耗 公斤 吨 转炉渣选矿量 吨 日 渣精矿含铜 尾矿含铜 选矿回收率 余热 年发电量 万度 15 3 10 54 10 9 6 0 6 0 6 1 646 44 145 32 000 0 6 8 1 50 2 22 3 2 1 5 30 179 3 5 0 41 91 8 925 反射炉熔炼是美国当前最主要 的炼铜方法 由于生产费用 和 环境保护方面的原 因 美国 铜工业正面临着严重 的世界竞争危机 为研 究未来炼铜技 术 的发展 向政府和企业决策 者提供指导性咨询资料 美国国家矿产局和 美国矿物组织 的专家于 1983 年联合提出 了 美国铜工业 的技术改造 报告书 报告对 当前可资选择的 闪速熔炼法 包括诺兰达及 三菱法在内的连续炼铜法 以及湿法冶金的 溶 剂萃取一电积法三种新技术作了全 面的评 60 议 认为在今后的2 5年内 唯有闪速熔炼法 具有在美国被广泛采用的最大可能性 并预 测 至2005年 闪速炉将成为美国最主要的炼 铜设备 其产铜量可达11 0 万吨 贵溪冶炼厂引进的成套炼铜和硫酸制造 设备 是以东予工厂为蓝本 并吸收该厂十 余年的生产经验和其他同类工厂先进技术 结合我 国国情作了多处技术上的改进 因此 即将投产的贵溪冶炼厂生产工艺和装备水平 都将标志着世界八十年代炼铜技术钓发展水 平 下述 5个方面的特点将是工厂技术先进 的最重要标志 能耗低 仅为反射炉方法 的 三分 之 一当工厂达到年产铜1 2万吨满负荷运行 时 冶炼能源消耗分析列 于表 3 每吨阳极 铜消耗能源折标准煤为0 6 5吨 而通常生精 矿反射炉熔炼工厂为1 9一2 2吨 冶炼能 源消耗表 3 项 目 年用量 吨 热 量 百万卡 年 折标准煤 吨 年 煤 炭 其 中 精矿预干燥 闪速炉 蒸汽过热 炉 再热炉 杂用低压锅炉房 重 油 其 中 气流干燥 闪速炉 阳极炉 保温等 液化石油气 其 中 阳极炉还原用 流糟保温 轻 油 电 力 其中 消耗电力 余热发电 合计 每吨阳极铜消耗 6290036 8 x 1 05 26 0 0 127 0 0 8600 3 1 6 0 0 10 0 0 0 8 80 08 6 X10 1 2 30 0 78 0 4 0 9 5 3 6 0 0 3 25 13001 4 3 x 1 0 10 2 0 2 8 0 5 0 0 2 4 1峨 万度 4 9 X106 7 1 X 1 06 70 0 1 0 140 113 3 9 一892 5 5 4 4 2 x 1 0 6 77 74 0 4 5 3 5 百万卡 0 65 吨 闪速熔炼能源消耗低的主要因素 1 由于 闪速炉烟气量小 每年约 可节 省标准煤8 0万吨 2 余热发电及制备热风 每年约可节 省标准煤4 5万吨 3 冰铜品位提高 每年约可节省标准 煤3 7万吨 4 气流干燥利用废烟气作热源 每年 约可节省标准煤1 2万吨 5 由于铜精矿深度干燥 每年约可节 省标准煤 1 0万吨 6 转炉吹炼鼓风量减少 每年约可节 省标准煤0 8万吨 7 回转式阳极炉热效率高 每年约可 节省标准煤0 7万吨 8 闪速炉体积小巧 热散失量少 每 年约可节省标准煤0 2万吨 以上各项共计每年节省标 准煤2 0 1 万 吨 折每吨阳极铜降低能耗1 6 7吨标准煤 二 环保好 5 0 2 排 放 最 相 当 于 反 射炉的七 分之一工厂硫至浓硫酸及稀硫 酸的总 回收率可达9 7 以上 排放到大气中 的硫仅占0 5 以下 最终尾气含二氧化硫浓 度为 200一50Op pm 每生产一吨铜 排 放的 5 0 约14公 斤 而国内一般反射炉 炼 铜厂排 放的烟气含50 浓度达 2000一8000P Pm 硫 回收率仅 5 0一6 0 每生产一吨铜即得排放 出约 l 吨5 0 为闪速熔炼的7 0倍 此外 为保护车间劳动 环境 工厂设置 了周密的环境集烟和环境集尘装置 对工厂 各种污水都进行了严格的处理 甚至雨水 也 集中处 理后才排放 工厂环境保护设备费用占总设 备投资 6 0 工厂的一切排放物全部符合国家及 日本国的环境保护标准 因此可称为无公害 的炼铜厂 三 资源综合利 用 程度高每吨铜约 副产硫 酸 4吨 由于硫回收率高 每年可从 铜精矿中综合回收硫酸3 4一52万吨 最终规 6 1 开发研究大洋锰结核的进展 马荣 马交 在人类已开始新技术革命的今天 世界 各国