20140729-7金铜硫化矿火法冶炼技术的发展_李锋

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渣采用 高 F e / S 1 0 2(1.7一 1.8 ) J, 渣 量 少 , 经 渣选 矿 (特 1 尼 恩 特 也 正在 改 进渣 贫 化 方式 , 由喷粉煤 还 原 的特
制 , 较适合 中小规模铜冶炼 " 尽管国内出现 了改进 炉 型 , 有 的增加 了两 段炉 渣贫 化段 , 即熔炼 炉 隔墙 放

锋 :金铜硫 化矿 火法 冶炼 技术 的发 展
金铜硫化矿火法冶炼技术 的发展
李 锋
100038 ) (中国恩菲工程技术有 限公 司 , 北京
= 摘
要 ] 针对黄金 冶炼企业的工艺技 术现 状 , 提 出了造镜捕金 的技术发展 方向 " 对涉及造梳捕金 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
足 之处 "
1. .4 2
CO ) , 除南美某些 国家 ! 泰 国和赞 比亚 以外 , 未在其 他 国家得 到有 效推 广 " 特 尼恩特 法与 诺兰 达法 的炉 体结构形式类似 , 不 同点主要在于特尼恩特法采用
精 矿干 燥 及 喷 吹技 术 (特 尼 恩特 法 干精 矿 从炉 体 侧 部 直接 喷 人熔 体 , 而诺 兰达法 是湿 精矿 直接人 炉 , 用 抛料 机 端 头加 料 ) , 烟 尘率 低 (0 . 8% ) , 富 氧浓 度 4 0 %
路 处理 , P b ! Z n 等 杂 质从 熔炼 渣 或渣 尾矿 中带 走 , 未
枪 寿命短 (3一 15d) , 厂房高 " 该工艺最大 的局限性 是顶 吹熔 炼炉 为 圆形竖 式炉 结构 形式 , 熔 池体 积小 , 搅动强度大 , 没有沉淀区 , 必需配沉降(电)炉 , F e l si OZ 低 (1. 1一 1. ) 3 1 , 渣量 大 , 电炉 弃 渣 含 C u 高 (0 . 6% 0 8% ) , 铜 回收率偏低 , 若电炉渣再选矿 , 总能耗增 . 高 , Cu 总 回收率仍不及诺 兰达法 !特尼恩特 法和底 吹采用高F e l si O Z的工艺 "
将成为新建或搬 迁 !升级改造金 !铜 冶炼项 目的必然选择 "
[ 关键词] 铜 火法冶炼 ;熔炼;吹炼 ;连 续炼铜 ;造抗捕金 [中图分类号1 TF8ll;TF83 1 [文献标识码] B {文章 编号] 1672一 6一 03(加 一 3)0 1一 0015一 06
0
概述
黄 金冶 炼企业 通 常采 用沸 腾焙烧一 氰 化浸 出提
Ll 闪速熔炼 (旋 浮熔 炼 ) 闪速熔 炼分 为芬 兰奥 托 昆普 闪速熔 炼技术 和 加
拿大 I N C O 闪速 熔 炼技 术 " 奥 托 昆普 闪速 熔 炼 运用
相 对 较 为广 泛 , 山东 阳 谷祥 光 铜业 在 闪速熔 炼 炉 的 基 础 上对 中央 喷 嘴进 行 大胆 改 进 和创 新 , 基 于 旋 流 脉 动原 理 , 发 明 了旋 浮熔炼 技术 , 并 获得 了 国家发 明 专 利 , 反 应塔 热 负荷 降低 , 精 矿处 理 能力更 大 " 闪速
原 料适 应 性 强 , 生 产 作业 灵 活 , 规 模可 大 可小 ;缺点
是 为 了减少 烟 尘率 , 精矿 一般 需要 制粒 , 含 水高 (10% 一 11% ) , 富氧 浓度 4 0% 一 60% 难 于完 全 自热 (一 般 需 配 3% 一 5% 煤 用 于 过 程 补热 和渣 中磁性 铁 的还
熔 炼 的优 点 是 技术 先 进 ! 成 熟 可靠 , 炉处 理 能力 大 ! 炉 寿 长 , 自动化 程 度高 , 环境 保 护 及 劳动 条 件好 ;缺
点 是原 料 预 处 理过 程 复杂 , 要设 置 精 矿 深度 干 燥 系
统 , 熔 剂 等辅 料 要求 粒 度 细 , 烟 尘率 高 , 并 且 因闪 速
渣侧 加直 流电极 , 熔炼 渣再 人 电炉继 续 贫化 , 弃 渣含
尼恩特贫化炉改为渣选矿 ), 铜 回收率高 "
1. .2 2 富 氧顶 吹浸 没熔池 熔炼 法 (I S A ! Au s me lt ) 诞 生 于 澳 大 利 亚 的 富 氧顶 吹浸 没 熔 池 熔 炼 法
C u 降 至 0.47% ,, -(铜 毓 品位 50% 一 55 % 时 ) , 但 Fe/510 2 低 ( 1.卜 1. 2 ) , 渣 量 大 , 铜 回收 率 仍 不 高 , 即使取 消 了 熔 炼 渣 电炉 贫化 , 改 为熔炼 渣 与转 炉渣 一起 去选 矿 ,
但 熔 炼 炉 能否 产 高 F e S i0 2渣 还 没 有 生 产 实 践 " 因 / 富氧空 气 吹在渣层 , 铜梳 层 较 为平稳 , 尽 管加 煤或 焦
(I SA ! Au s me t )曾经 一 度发展 推 广迅 猛 , 全 世界 已超 l 过 40 家 , 其 中我 国 有 1 0 家公 司引进 该 技 术 , 仅炼 铜
[收稿 日期] 20 一 2一 10一 25
中 国 有 色 冶 峭 卜
应 过程 均是 基 于深度 干燥 的物料 在反 应塔 中于悬 浮

A 卷 生产 实践篇 # 重金属
原 控 制 ) , 且 喷枪 插 在 渣层 有 形 成泡 沫 渣 的 可 能 , 喷
状态下瞬间完成 , 加之沉淀池 中熔体处于相对较为 平静的状态 , 其杂质的脱除率能力有限 , 较熔池熔炼 低 " 目前 一 般情 况 下 , 闪速 炉 电收 尘 器 的烟 尘未 开
取代 " 一 般 铜火 法 冶 炼 工艺 主要 由精 矿熔 炼 ! 铜梳 吹 炼 和粗 铜 精炼 三个 部 分组 成 , 由于 铜毓 和 粗铜 是 金 银 良好 的溶解 剂 , 三段 工序 均具捕 金 功能 , 金随铜 进
1 精 矿熔炼
铜 的火 法熔炼 主要 由熔池 熔炼 和 闪速熔 炼两 大
体 系组 成 "
[作者简介] 李 锋 (1 9 6 5 一 ) , 男 , 山西垣 曲人 , 硕士 , 教授级高级工 1修订 日期] 20 12一 12一 15
炉 结构 复杂 ! 需安装 大量 铜水 套 等原 因 , 吨矿 建设 投
资 偏 高 " 另 外 , 由于闪 速熔 炼 或 旋 浮熔 炼 的冶 金反
程师 , 冶金项 目部 副主任 "
连吹半工业及工业试验的成功为豫光金铅523诺兰达吹炼10万ta铜冶炼项目东营方圆二期100万a多金属诺兰达吹炼采用铜锍吊包子作业炉体内除气矿项目和中原黄金冶炼厂整体搬迁升级改造工程处相外主要有半粗铜白铜锍和渣层三相风从炉理150万如精矿项目选择双底吹连续炼铜工艺提供体侧部白铜锍层连续吹入
2013 年 2 月 第 l 期
人 阳极 铜 , 阳极 铜 电解 精 炼 时 , 铜沉 积 成 阴极 铜 , 金
银 进人 阳极 泥 " 阳极 泥经 相 应 工艺 处 理后 (如加 压 浸 出一 卡 尔 多 炉熔 炼 ! 吹炼 一 电解精 炼 工 艺 ) , 产 出
金锭 和银 锭 "
铜 冶炼 过 程 中 , 火 法精 炼 和 湿法 精 炼 技术 相 对 较 为 简 单 和 成 熟 " 火 法 精 炼 主 要 采 用 回转 式 阳极 炉 , 配合 透 气 砖 ! 无 (欠 )氧 化 还原 和 稀 氧燃 烧 技术 ,
金工 艺 , 其 规 模 小 , 原 料 品 种单 一 , 不 能有 效 处 理含 高铜复 杂精 矿 , 与 先进 的造 梳捕 金技 术相 比 , 金 属 回 收率 低 , 伴 生 元 素未 能得 到 有效 回收 " 随着 原料 市 场竞争 加剧 , 复 杂 原料增 多 , 原料 中的伴生 元素 数量
和 品种 增 多 , 现 有 的 黄金 冶 炼技 术 已不 能适 应 原料
市场 的变化 , 黄金 企业 迫切 需要 技术 升级 改造 , 以实 现资源 的有 效 利用 和综 合 回收 " 铜是 金银 良好 的捕 集 剂 , 采 用造 梳 捕 金 技 术 , 合 理 搭 配 金 精 矿 和 铜 精 矿 , 以铜 冶炼 工艺 流程 为 主线 , 将 金铜 同时富集 和 回 收 , 可大 大降低 企业 生 产能 耗 和运行 成本 , 实现 系统 最优 , 而单 一 处 理 金精 矿 的 传统 冶 炼工 艺 将 逐渐 被
l 2 ( 5 0 ~ 13 0 0 e ), 有 隔墙 , 单 一 炉 体 产 熔 炼 渣 含 C u 低 (0 . 6% 一 . 8% ) , 金 属 直 收 率高 " 但 受 炉 型结 构 限 0
就可实现 自热 , 配煤率低 , 但诺兰达炉的其他缺点它 都 具备 "诺 兰 达法 与特 尼恩特 法 的最 大优点 是熔炼
三菱炼铜法发明于 日本 , 其他国家也有几家采
用 , 规模 均 在 20一 0 万口 3 a 铜 , 由 于各 种 原 因 , 推广 效 果不 佳 " 该技 术 目前 在 世 界上 唯 一 做 到 了从 熔炼 !
熔 炼 法 !三菱 连 续炼 铜 法 !回转式 侧 吹 炉法 (诺 兰 达 炼 铜法 ! 特 尼恩 特转 炉熔 炼法 ) !固定 式侧 吹炉 法 (瓦
作业效率不断提高 , 能耗不断降低 " 大规模铜电解 采 用 不锈钢 永 久阴极 技术 并配 备各种 先 进机 组和 专
用 吊车 已逐 渐 取 得共 识 ;乙烯 基树 脂 硷 结 构形 式 电 解 槽 正得 到普及 ;平行 流 电解技 术 电流 密度 大 ! 蒸汽 消耗 低 !生产 效 率 高 ! 投 资 略省 , 但 电耗 高 出 1 / 3 ,该 技 术 能 否推 广 需要 继 续 观察 ;净液 采 用传 统 电积 与 旋 流 电积相 结合 技术 也是 发展 趋势 " 铜 冶炼 技术 的 中心 和重心 主要 集 中于熔 炼 和吹 炼 两个 部分 " 铜 熔炼 技术 几 十年特别 是 近 十几年 进 步 和 发展快 速 , 已逐 步趋 于成熟 , 但 吹炼 技术 还在 不 断地 发展 和完 善 中 "
瓦纽科 夫侧 吹法 (含 金峰 炉 ) 瓦纽 科夫 侧 吹熔 炼 炉 的 特点 是 炉 膛 高 , 加料 口
及 炉 口喷 溅小 , 烟尘 率 低 , 炉 体渣 线 有 铜 水 套 , 炉 寿 长 , 原料适 应性 强 , 备 料 简单 , 风压 低 , 富氧 浓度
高 (60% 一 80% ) , 熔 池 深 (2 300 m m ) , 熔 体 温度 高
生 的铜 硫 与渣 一起 进 贫化 电 炉 (C L 炉 ) , 热 铜 毓流 人
得到广泛推广 " 其主要缺点是风压低 , 需要捅风眼 作业 , 噪音大 , 风 口寿命短 , 富氧浓度低(4 0 % ) ,炉 口 漏风率高 , 烟气量大 , 502浓度低 , 燃料率高 , 处理规 模有 限 , 国内大冶诺 兰达炉 已停 产 "
纽科夫炉 !白银炉和金峰炉等 )以及富氧底吹炼铜法 等 "
1. 2 .1 诺 兰达法 与特 尼恩 特法 诺 兰 达 炼 铜法 起 源 于加 拿 大 , 因种种 原 因没 有
吹炼到精炼 的热态熔体 自流 , 实现了真正意义上的 连续 炼 铜 " 残极 返 回吹炼 炉 (富 氧 浓度 一 5 % , 同时 3 处理部分废杂铜 ), 热能利用合理 " 干燥后的精矿与 富氧 风一 起 从 喷 枪 头 部 喷 人熔 炼 炉 (S 炉 )熔 池 , 产
1.2 .3 三 菱法
能得到有效综合 回收 , 因此对原料的质量要求较高 , 通常要求铜精矿含 Cu 2 5 % 左右 "对于种类复杂 ! 杂 质含量多 ! 含 Cu 低(<20% )的精矿 , 不适宜采用闪速 熔炼 工艺 , 特别 是 / 双 闪 0工艺 "
1. 2 熔 池熔 炼 熔池 熔 炼 工 艺种 类 较 多 , 如 富氧 顶 吹 浸没 熔 池
炉 (含 吹炼 炉 )就 达 1 2 座 以上 " 该 工 艺 的 优 点是 对
粉 还原 , 仍有 磁性 铁沉 炉底 形成 炉结 的风 险 存在 , 影 响炉 体操 作 , 如 同许 多熔 池熔 炼 富氧 空气 吹在 渣 层
一 样 , 该 工艺 也有形 成 泡沫 渣风 险 " 正 常生产 时 , 维 持 3% 一 5% 的 配煤 率 , 用 于还 原 磁性 氧 化铁 " 风 口在 熔 体下 r o o m m , 一 旦停 电 , 需 要 人 工用 钎 子堵 风 眼 , 再 开炉 时需人 工打 风 眼 , 自动化 程度 低 ! 炉体 铜水 套
特 尼恩特 炼 铜法 属智 利 国家铜 业公 司 (C O D E L -
吹炼 炉 (C 炉 ) , 电炉 渣 水 碎 产 弃 渣 , re/510 2 1.25 , 渣 量大 , 渣含 Cu 0 . 7 % , 铜 回收 率 相 对 较 低 , 这 是 目前 采 用 电炉 产 弃 渣工 艺 的共 同缺 点 , 也 是 三菱 法 的不
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