鼓风炉富氧熔炼炼铜技术
密闭鼓风炉富氧熔炼
新 疆 有 色 金 属
１ ３ ７
密闭鼓风炉富氧熔炼
吴 建 军
（ 新疆众鑫矿业股份有限责任公 司 哈密 ８ ３ ９ ０ ０ ０ ）
摘 要 关 键 词 本 文介绍了众鑫镍冶炼厂密闭鼓风炉 富氧熔炼前后 炉况 出现的变化和渣型的调整。 密 闭鼓 风炉 富氧熔炼 床能率 本床 精矿 渣 型 金 属回收率
项目 Ｎ ｉ Ｃ ｕ Ｆ ｅ
工艺依据质检部 的各家精矿化验单数据 ， 进行 分析 、 对 比。根据众鑫鼓风炉的特性进行配料 ， 把易 熔 和难熔精矿 以一定 比例 ， 进行混合 ， 调配处适合众 鑫矿业鼓风炉的混合精矿 。表 ２ 为混合后精矿化验 结果。
表 ２ 混合后精矿化验结果表
合亚克斯采、 选厂， 收购周边选厂的镍精矿产品， 为 型的目的， 就是尽量降低渣含金属， 提高金属回收
卧式转炉吹炼 ， 产品为水淬金属化高冰镍。众鑫 ２ 生产原料
冶炼厂于 ２ ０ ０ ７ 年５ 月投产 ， 当年 投 产 即打 通 生 产 工
艺， 产 出合 格产品 。当时鼓风炉是空气熔炼 。空气 熔炼造成鼓风炉床能率低下 ， 前、 本床温度低 。金属 产 品 产 量 偏 低 。随 着 周 边 选 厂 的增 加 和 扩产 ， 镍精 矿产 品供应量大于众鑫熔炼要求 。在这种情况下公
和鑫
镜儿泉
５ ． ２ ９
Ｏ ． ８ ３ ０ ． ２ ４ ９ ４ ２ ． ０ ２ ２ ８ ． １ ２ ６ ． ８ ２
１ ． ３ ８
４ ． １ ９
２ 。 ３ 原料的物理特性 这五家精矿 ， 都是 细粉状 矿 ， 色泽 灰 、 黑。其 中 四家含水分一般都 在 １ ３ ％～ １ ４ ． ５ ％之 间 ， 只有详论精 矿最湿 ， 含水分 ２ ４ ． ７ ％。 ２ ． ４ 精 矿 配料 和调 配后 的精 矿成 分
鼓风炉富氧熔炼炼铜
铜氧化矿的鼓风炉还原熔炼
铜氧化矿的鼓风炉还原熔炼边瑞民;申殿邦;刘俊江【摘要】本女系统介绍了铜氧化矿采用鼓风炉还原熔炼的基本原理、生产过程、常见故障及其处理方法、合理渣型的探讨与建议等.【期刊名称】《资源再生》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】5页(P52-56)【作者】边瑞民;申殿邦;刘俊江【作者单位】东营方圆有色金属有限公司;东营方圆有色金属有限公司;东营方圆有色金属有限公司【正文语种】中文铜氧化矿还原熔炼工艺原是一项老技术，而现代铜冶炼工艺几乎都将处理硫化矿生产技术作为研究重点。
因而铜氧化矿的鼓风炉还原熔炼有数十年无人研究与应用，很少有相关资料。
近年来，由于非洲矿产的开发，处理铜氧化矿问题又提上新的议事日程。
为此，东营方圆有色金属有限公司（以下简称方圆公司）于2006年建设了一台处理铜氧化矿的矩形全水套鼓风炉（见图1），炉体分别有上下水套组成，底部设有固定式本床。
炉料经计量后有加料小车通过提升机运送到加料平台人工上料，打钢钎或烧氧间断放渣放铜，炉渣经水碎后出售。
冷却水循环使用，采用罗茨鼓风机供风。
烟气依次经沉降冷却室、漩涡收尘器、U形管冷却器，使烟气温度降低到100℃以下，并使其中的粗尘分离，再通过离心式引风机进入布袋室收尘后达标排空，其工艺流程（见图2）。
炉子系负压操作，车间内外基本无烟尘，清洁环保，劳动环境优越。
方圆公司当时尚未建设铜的粗炼系统，而阳极炉产生的精炼渣无适当的设备进行处理，只能廉价出售。
铜氧化矿还原熔炼鼓风炉建成投产后，将精炼渣以适当的比例配入氧化矿中处理，效果很好。
该鼓风炉的原料主要有两种，从南非等地进口的铜氧化矿以及自产的铜阳极炉精炼渣，属连续作业，年开炉时间330天，处理料量50 000吨，其中铜氧化矿40 000吨，铜精炼渣10 000吨，生产粗铜10 000吨。
经多年的反复生产实践，技术条件不断优化，工艺操作日趋成熟。
目前，炉子生产运行稳定，并实现了连续生产，大幅提高了炉子的作业率及处理能力，有效降低了生产成本。
铜氧化矿的鼓风炉还原熔炼
銅氧化礦的鼓風爐還原熔煉Smelting Reduction of Copper Oxide Ore Blast Furnace文/邊瑞民 申殿邦 劉俊江東營方圓有色金屬有限公司摘要：本文系統介紹了銅氧化礦採用鼓風爐還原熔煉的基本原理、生產過程、常見故障及其處理方法、合理渣型的探討與建議等。
銅氧化礦還原熔煉工藝原是一項老技術，而現代銅冶煉工藝幾乎都將處理硫化礦生產技術作為研究重點。
因而銅氧化礦的鼓風爐還原熔煉有數十年無人研究與應用，很少有相關資料。
近年來，由於非洲礦產的開發，處理銅氧化礦問題又提上新的議事日程。
為此，東營方圓有色金屬有限公司(以下簡稱方圓公司)於2006年建設了依台處理銅氧化礦的舉行全水套鼓風爐(見圖1)，爐體分別有上下水套組成，底部設有固定式本床。
爐料經計量後有加料小車通過提升機運送到加料平台人工上料，打鋼釬或燒氧間斷放渣放銅，爐渣經水碎後出售。
冷卻水循環使用，採用羅茨鼓風機供風。
煙氣依次經沉降冷卻室、漩渦收塵器、U型管冷卻器，使煙氣溫度降低到100℃以下，並使用其中的粗塵分離，再通過離心式引風機進入布袋室收塵後達標排空，其工藝流程(見圖2)。
爐子系負壓操作，車兼內外基本無煙塵，清潔環保，勞動環境優越。
圖1 銅氧化礦還原熔煉鼓風爐圖2 銅氧化礦還原熔煉流程圖方圓公司當時尚未建設銅的粗煉系統，而陽極爐產生的精煉渣無適當的設備進行處理，只能廉價出售。
銅氧化礦還原熔煉鼓風爐建成投產後，將精煉渣以適當的比例配入氧化礦中處理，效果很好。
該鼓風爐的原料主要有兩種，從南非等地進口的銅氧化礦以及自產的銅陽極爐精煉渣，屬連續作業，年開爐時間330天，處理料量50,000噸，其中銅氧化礦40,000噸，銅精煉渣10,000噸，生產粗銅10,000噸。
經多年的反覆生產實踐，技術條件不斷優化，工藝操作日趨成熟。
目前，爐子生產運行穩定，並實現了連續生產，大幅提升了爐子的作業率及處理能力，有效降低了生產成本。
铜密闭鼓风炉熔炼技术经济指标
邵武厂
铜陵二冶
富冶
（新厂）
试生产期
生产期
精矿成分
Cu
S
富氧浓度，O2
16～22
25～28
24
17.7～22.4
26.5～32.5
27～30
21～24
28～30
27
10～15
25～30
22～24
块料率
焦率
铜硫品位
脱硫率
42.4
6.80
30～33
46.0
35～40
6.5～7.0
34.3～41.5
53.5～57.2
理论脱硫率可根据精矿到化学组成用以下经验公式粗略计算（假定精矿中的硫化物主要为Cu2S、mFeS.nFeS2）：
式中：
DS1－一次脱硫率（FeS2分解）；
DS2－二次脱硫率（FeS氧化）；
DST－总脱硫率（炉渣和烟尘中的硫除外），%；
（Fe）－精矿含铁，%；
（S）－精矿含硫，%；
（Cu）－精矿含铜，%；
55～60
7～8.5
① 铜陵二冶A为富氧空气工业试验数据；B为1986～1993年生产平均值；
② 富氧空气工业试验数据；
③ 富氧空气生产资料。
四、铜回收率
密闭鼓风炉由于流程简单，中间环节少，铜锍品位较低，炉渣含四氧化三铁较少，渣含铜较低，故铜回收率较高。但如果精矿混捏不好，烟尘率加大，可降低铜回收率。一般直收率可达94%～96.5%。铜总回收率可达98%～98.5%。
4.1～4.7
6.5～8.5
9.5
1.46
14.18
20.73
35.34
4.4～4.5
7～8
8.77
铜密闭鼓风炉熔炼技术操作条件
密闭鼓风炉的批料量与生产规模、加料方式、炉料性质等因素有关，应保证物料分布均匀，有利于中心料柱的形成和炉顶的密封。确定批料量时一般应考虑：
（一）加料斗中始终保持1.5～2批料量。
（二）每批料（不包括焦炭）在加料斗中的厚度为500～600mm。
（三）每批料的混捏精矿层在加料斗的厚度为300～350mm。
铜密闭鼓风炉熔炼技术操作条件
[导读]本文通过块料率、批料量与加料顺序、供风及炉温与炉压等内容介绍了铜密闭鼓风炉熔炼技术操作条件。可供需要者参考。
一、块料率
密闭鼓风炉炉料中块料率一般以大于40%为宜。小于40%时，中型冶炼厂可采用精矿压团的方法，小型冶炼厂可采用返回部分冷铜锍或富块矿以提高块料率。计算块料率时不包括焦炭。
340
420
470
烟气单体硫含量，g/m³0.78
0.35
密闭鼓风炉炉顶负压过高，漏入空气量增加，降低了烟气中二氧化硫浓度。但负压过低又会造成炉顶操作条件恶化，一般控制在50～100Pa为宜。表11为炉顶负压与烟气二氧化硫浓度的测定值。
表11 炉顶负压与烟气二氧化硫浓度的测定值
㎡
t/（㎡·d）
m³/min
%
m³/（㎡·d）
m³/t
10.5
38～45
390～400
21
30～38
～1400
10
40～45
330～400
21
33～40
～1240
2
40～45
75～80
21
38～40
～1320
1.5
45～50
50～55
21
33～37
～1060
2、风压 密闭鼓风炉的鼓风压力主要取决于炉内阻力，在一定范围内增加风压对熔炼过程有利。但风压过高会增加烟尘率和料层穿孔而跑空风。目前各厂的鼓风压力一般控制在8～10kPa。表4为鼓风压力实例。
铜冶炼水平与工艺水平
铜冶炼水平与工艺水平1)火法冶炼工艺当前，全球矿铜产量的75%-80％是以硫化形态存在的矿物经开采、浮选得到的铜精矿为原料，火法炼铜是生产铜的主要方法，特别是硫化铜精矿，基本全部采用火法冶炼工艺。
火法处理硫化铜精矿的主要优点是适应性强，冶炼速度快，能充分利用硫化矿中的硫，能耗低。
其生产过程一般由以下几个工序组成：备料、熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼，最终产品为电解铜。
原料制备工序：将铜精矿、燃料、熔剂等物料进行预处理，使之符合不同冶炼工艺的需要。
熔炼工序：通过不同的熔炼方法，对铜精矿造硫熔炼，炼成含铜、硫、铁及贵金属的冰铜，使之与杂质炉渣分离；补出的含二氧化硫烟气经收尘后用于制造硫酸或其他硫制品，烟尘返回熔炼炉处理。
吹炼工序：除去冰铜中的硫铁，形成含铜及贵金属的粗铜，炉渣和烟尘返回上一工序处理。
火法精炼工序：将粗铜中硫等杂质进一步去除，浇铸出符合电解需要的阳极板。
电解精炼工序：除去杂质，进一步提纯，生产出符合标准的阴极铜成品，并把金银等贵金属富集在阳极泥中。
传统熔炼方法如鼓风炉熔炼、反射炉熔炼和电炉熔炼，由于效率低、能耗高、环境污染严重而逐渐被新的富氧强化熔炼工艺所代替［[3]新的富氧强化熔炼可分为闪速熔炼和熔池熔炼两大类，前者包括奥托昆普型闪速熔炼和加拿大国际镍公司闪速熔炼等，后者包括诺兰达法、三菱法、艾萨法、奥斯麦特法和瓦纽可夫法以及我国自主开发的水口山法、白银炉熔炼、金峰炉熔炼等技术。
铜锍吹炼方法有传统的卧式转炉、连续吹炼炉、虹吸式转炉。
新型吹炼技术包括艾萨吹炼炉、三菱吹炼炉和闪速吹炼炉等。
粗铜的火法精炼在阳极炉内进行，对于转炉产出的液态粗铜采用回转式阳极炉或固定式反射炉精炼，经氧化、还原等作业进一步脱除粗铜中的铁、铅、锌、砷、锑、铋等杂质，并浇铸成含铜99.2%-99.7％的阳极板。
铜电解工艺有传统电解法、永久阴极电解法和周期反向电流电解法3种。
目前大多数电解铜厂都使用传统电解法，永久阴极电解法和周期反向电流电解法是20世纪70年代以来发展的新技术。
3鼓风炉熔炼
二、密闭鼓风炉熔炼的基本原理
1、密闭鼓风炉的热工特性 、 铜精矿密闭鼓风炉熔炼属于半自热氧化熔炼， 铜精矿密闭鼓风炉熔炼属于半自热氧化熔炼，炉气 中含有较多的游离氧，炉内为氧化性气氛。 中含有较多的游离氧，炉内为氧化性气氛。冶炼过程所 需的热量由焦炭燃烧和冶炼过程本身的放热反应供给。 需的热量由焦炭燃烧和冶炼过程本身的放热反应供给。 密闭鼓风炉的炉料由混捏铜精矿、 密闭鼓风炉的炉料由混捏铜精矿、熔剂和固体转炉 渣。块料的容积比应在50％左右。 块料的容积比应在 ％左右。
9
（3）本床区 ） 本床区位于焦点区下部，是汇集熔体和最后调整熔 本床区位于焦点区下部，是汇集熔体和最后调整熔 体成分的区域 在调整熔体成分的过程中， 的区域。 体成分的区域。在调整熔体成分的过程中，最主要的反 应是溶于炉渣中的少量Cu O被冰铜中的 被冰铜中的FeS再硫化 再硫化。 应是溶于炉渣中的少量Cu2O被冰铜中的FeS再硫化。 调整后的熔体经咽喉口流入前床。 调整后的熔体经咽喉口流入前床。
5
（1）预备区 ） 预备区位于炉子上部，温度大致从 预备区位于炉子上部，温度大致从250~600℃到 ℃ 1000~1100 ℃。两侧料柱温度比中心料柱温度高。 两侧料柱温度比中心料柱温度高。 在这一区域上部主要进行炉料的干燥和预热。 在这一区域上部主要进行炉料的干燥和预热。中心料柱 上部主要进行炉料的干燥和预热 只在中下部位发生炉料的干燥和预热。 只在中下部位发生炉料的干燥和预热。侧料柱中部和下 部，铜和铁的高价硫化物将发生分解。 铜和铁的高价硫化物将发生分解。 预备区为氧化气氛，部分固态硫化物将发生氧化，中心 预备区为氧化气氛，部分固态硫化物将发生氧化， 氧化气氛 料柱的氧化过程只在预备区下部才大理进行。 料柱的氧化过主要技术经济指标 、 密闭鼓风炉的主要技术经济指标是床能率、 密闭鼓风炉的主要技术经济指标是床能率、焦率和 铜的回收率。 铜的回收率。 床能率是以一昼夜内， 床能率是以一昼夜内，在单位风口区面积床面上熔 炼的炉料量（包括铜精矿、熔剂和转炉渣）来表示。它 炼的炉料量（包括铜精矿、熔剂和转炉渣）来表示。 主要取决于入炉风量、炉料的透气性和炉渣成分。 主要取决于入炉风量、炉料的透气性和炉渣成分。 焦率是用焦炭量与干炉料总量之百分比来表示的。 焦率是用焦炭量与干炉料总量之百分比来表示的。 焦率过低或过高均影响冶炼指标， 焦率过低或过高均影响冶炼指标，应在保证热平衡的条 件下，尽力降低焦率。 件下，尽力降低焦率。 下表列出了某些工厂的主要技术经济指标。 下表列出了某些工厂的主要技术经济指标。
2次鼓风炉富氧熔炼炼铜
鼓风炉富氧熔炼简介鼓风炉炼铜是一种古老的炼铜方法。
铜炉料与熔剂、焦炭在鼓风炉内熔炼产出铜锍(或粗铜)和炉渣的铜熔炼方法。
铜炉料可以是混捏铜精矿、铜精矿烧结块或其他含铜块料。
根据炉内不同的气相成分，鼓风炉炼铜可分为氧化炼铜和还原炼铜。
氧化炼铜用于处理硫化矿，还原炼铜用于处理氧化矿或再生铜料。
这种熔炼工艺简单，床能力大，热效率高，渣含铜低，投资省，建设快；在20世纪30年代以前一直是世界上主要的炼铜方法。
在中国，20世纪50年代以前，这种方法几乎是矿铜生产的唯一方法。
60年代，苏联成功地采取了处理团矿或块矿的料钟式密闭鼓风炉富氧自热熔炼工艺。
同期，波兰有2座料钟式密闭富氧熔炼鼓风炉投产。
60年代中期，中国成功地进行了料封式密闭鼓风炉工业试验后，相继用以改造敞开式鼓风炉。
1986年中国铜陵有色金属公司在料封式密闭鼓风炉基础上采用团块富氧熔炼。
1993年设计建成了富春江冶炼厂料封式富氧熔炼密闭鼓风炉。
鼓风炉炼铜的一般特征有：一:燃料在炉内燃烧，炉料与高温炉气成逆流运动，因而热交换条件好，热利用率高达70％以上。
二：鼓风炉的最高温度带集中在风口稍上的焦炭或硫化物激烈燃烧的所谓焦点区，焦点区最高温度可达1723K。
几乎所有的焦炭都是在焦点区依靠鼓风中的氧来燃烧。
在焦点区内，被氧化的硫化物主要是FeS，其氧化产物随即与炉料中的SiO2造渣。
此外，在SO2存在的条件下，入炉转炉渣中的Fe3O4和预备区形成的Fe3O4成为FeS的固体氧化剂，反应(1)的热效应大于反应(2)的热效应，即焦炭燃烧的热效应大于FeS氧化造渣的热效应。
从热力学观点看，在焦点区焦炭优先被氧化。
而且，焦炭是以灼热固体状态进入焦点区，在被烧尽以前始终保持固态不变；而FeS则以熔体状态通过焦点区，迅速地向下流动。
由于液体硫化物在焦点区停留时间很短，从动力学观点看，在焦点区FeS争夺鼓风中氧的能力远远不如焦炭。
所以硫化物的氧化主要在预备区进行，它在焦点区被氧化的程度，主要取决于该处的焦炭量，亦即取决于焦率。
浅淡富氧底吹炉熔池炼铜新工艺
釉 鲫曛
山西 冶 金
ＳＨＡＮＸＩ Ｍ ＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｔｏｔａｌ ｌ５９ Ｎｏ．１，２０１６
ＤＯＩ：１０．１６５２５￣．ｃｎｋｉ．ｃｎ１４－１１６７／ｆ．２０１６．０１．３３
浅淡富氧底吹炉熔 池炼铜新工 艺
李洪臻
（中条 山有色金属集团有 限公 司， 山西 垣 曲 ０４３７００）
４）富氧底吹炉熔炼烟气含二氧化硫浓度高 ，硫酸 生产条件好 ，有利于环境保护，全厂硫 的捕集率达到 ９９．９％，全 厂硫 的 回收率达 到 ９７．７％。
收 稿 日期 ：２０１５—１２—１０ 作者简介 ：李 洪臻 （１９６７一 ），男，中条 山有 色金属集 团有限公 司生产部 副主任 ，冶炼工程师 。
１）富氧底吹炉原料适应能力强 ，可以处理粉矿 ， 也可以处理块料 ，允许炉料成分有一定波动。 目前 ， 垣 曲冶 炼 厂有 四种 矿粉 ，即 国外 海 矿 粉 、国 内矿 粉 、 集团公 司自产矿粉 、国内高金银及高杂质矿粉 ，生产 原料成分变化较大 ，生产组织配料难度大，直接影响 冰铜 品位 的稳定 。
主烧
表 １ 不同铜精矿的化验 结果与配料情况 ％
配原料料结及果 ｗ（Ｃｕ） ｗ（Ｓ）
ｆＦｅ１ ｗ（ＳｉＯ２） 呷２０）
国外铜精矿 １ ２１．５０ ３１．５４ ２５－３２ ６．９９ ．Ｏ２ ２３．６４ ６．１５ ７．７７
５）容易调控冰铜 品位 、不易产生泡沫渣。关键工 艺是 控 制 氧料 比 、熔 体 温 度 、冰 铜 品位 、炉渣 铁 硅 比 等参 数 。整套 系统 采用 ＤＣＳ控 制 ，自动 化程 度较 高 ， 易 于控 制 。 ２ 富氧底 吹炉熔 炼 的基本 原 理 ２．１ 物料在富氧底吹炉的熔炼过程
铜密闭鼓风炉熔炼概述
70～94
＞50
70～94
50
90
50
60～80
45～50
90
50
三
1
2
3
4
5
6
78技术操作条件 Nhomakorabea块料率，%
批料量，t/批
焦炭，kg
返渣，kg
石英石，kg
石灰石，kg
富块团矿，kg
混捏精矿，kg
共计，kg
鼓入空气量，km3/h
鼓入氧量，km3/h
风口区鼓风强度，m³/（㎡·min）
空气含氧浓度，%
35～40
0.28～0.32
32～34
34～36
41～43
45
8～10
5～10
31（电收尘出口）
4.57（干基）
（电收尘出口）
7.04（干基）
10.28（干基）
1.86（干基）
76.25（干基）
9.0
300
（电收尘出口）
30～35
0.28～0.3
32～34
34～36
40～45
40～45
8～10
6～8
铜密闭鼓风炉熔炼概述
[导读]本文主要介绍密闭鼓风炉熔炼工艺的优点和缺点及国内密闭鼓风炉生产各厂综合技术经济指标。详细内容请见文中。
传统的铜锍熔炼鼓风炉的炉顶是敞开的，只能处理烧结矿或块矿，烟气含SO2浓度低，仅0.5%左右，难以回收，造成环境污染。20世纪50年代以后，国外、国内冶炼厂相继开发了料封式密闭鼓风炉，直接处理铜精矿，并采用了富氧熔炼。
铜陵二冶
铜陵一冶
富冶
（老厂）
烟台厂
富冶
（新厂）
一
富氧侧吹熔池熔炼法炼铜镍工艺
富氧侧吹熔池熔炼法炼铜镍工艺
发酵锰精炼法炼铜镍工艺是一种高效环保的熔炼工艺。
大致分为：
一、反应精炼：
1. 将铜金属或熔融铜溶液放入发酵精炼炉中，以不锈钢结构的触媒物
质搅拌，用锰酸反应产生氢气；
2. 当锰消耗后，增加锰酸，不断反应，将氢气吹入铜溶液中；
3. 将氢气吹入溶液中，使溶液气化挥发硫、氮等有害元素，消除氧化
物质；
4. 通过控制发酵精炼过程的温度和压力，最终达到元素结构的精炼。
二、富氧侧吹熔池熔炼：
1. 将铜金属溶于富氧侧吹池中；
2. 将氧气吹入溶液中，与有害元素反应，以清除有害物质；
3. 将侧吹熔池的温度提高，使溶液熔融，氧气能够沉淀出元素中的有
害物质；
4. 熔池的温度达到一定的值时，熔池包括液体、液渣、固渣三层结构，液体部分即可流出；
5. 液渣融化，将铜金属精炼至99.95%以上，固渣经过细石破碎筛分后，金属质量更高。
综上所述，发酵锰精炼法炼铜镍工艺通过精炼熔融过程，实现高效环
保的熔炼，使精炼铜镍物质达到本该达到的质量标准，满足用户的所有需求，也更好的保护环境。
鼓风炉炼铜工艺操作规程
鼓风炉炼铜工艺操作规程鼓风炉炼铜是一种常用的冶金工艺，下面是一份鼓风炉炼铜工艺操作规程，包括操作步骤、安全要求和工艺参数等。
一、操作步骤1. 准备工作：(1) 确保鼓风炉的设备完好，检查炉体、炉门、炉衬等部位是否有损坏。
(2) 准备足够的原料和草木灰作为还原剂。
(3) 检查鼓风机的运行情况，确保正常工作。
(4) 将铜料和还原剂按炉子容量的比例放入鼓风炉中。
2. 点火：(1) 打开鼓风机，确保有足够的氧气供给。
(2) 在鼓风炉的底部放入易燃物质，点火点燃。
(3) 等待火焰彻底燃烧后，逐渐加大鼓风机的风力，使火焰达到合适的温度。
3. 加热和处理：(1) 在火焰稳定后，逐渐加入铜料。
(2) 观察铜料的熔化情况，根据需要调整鼓风机的风力和炉温。
(3) 当铜料熔化后，根据需要加入其他合金元素。
(4) 在炉温达到所需温度时，进行合金的调整和均匀搅拌。
(5) 根据需要，逐渐加入除杂剂，并进行除渣操作。
4. 浇铸：(1) 确保合金熔池中没有杂质和渣滓后，进行浇铸操作。
(2) 将熔融的合金从鼓风炉中倒入预先准备好的铸模中。
5. 冷却和取出：(1) 等待铸件冷却，并确保冷却完全后再取出铸件。
(2) 对铸件进行必要的后处理，例如去除表面氧化皮等。
二、安全要求1. 在操作鼓风炉时，必须佩戴防护眼镜、防火服等个人防护用品。
2. 确保炉体周围的通风良好，以防止有毒气体积聚。
3. 操作时要保持清醒，避免酒精等物质的影响。
4. 加热时要小心熔融物溅出造成烫伤，使用合适的工具进行操作。
5. 遵循电力安全操作规程，确保电气设备的接地和绝缘良好。
三、工艺参数1. 炉温：根据需要决定，一般在1000-1200摄氏度之间。
2. 风力：根据铜料的熔化情况和操作要求适当调整，通常在30-80立方米/小时之间。
3. 加铜速度：根据铜料的熔化情况和炉子容量确定，一般控制在10-20千克/小时之间。
4. 加合金元素和除杂剂的比例和时间根据具体合金的需求而定，需谨慎操作。
炼铜密闭鼓风炉富氧熔炼是可行工艺
炼铜密闭鼓风炉富氧熔炼是可行工艺
黄阳初
【期刊名称】《有色金属：冶炼部分》
【年(卷),期】1987(000)005
【摘要】文章列举了密闭鼓风炉富氧炼铜的技术经济指标,指出了有待解决的问题,对比了经济效益。
认为富氧熔炼对铜密闭鼓风炉是可行的。
【总页数】5页(P42-46)
【作者】黄阳初
【作者单位】铜陵第二冶炼厂
【正文语种】中文
【中图分类】TF8
【相关文献】
1.6.6M2O炼铜密闭鼓风炉工艺技术配料计算暨有关技术问题探讨 [J], 徐强;杨应凡
2.浅论PSA—O2制氧机组在密闭鼓风炉炼铜工艺的应用前景 [J], 徐强
3.降低密闭鼓风炉富氧熔炼焦耗的生产实践 [J], 马春来;路宝学
4.炼铜密闭鼓风炉应用PSA制氧新技术富氧熔炼 [J], 杨应凡;徐强
5.采用富氧是密闭鼓风炉炼铜工艺生存和发展的可行措施 [J], 黄汝江
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富氧底吹炉熔池炼铜新工艺探讨
富氧底吹炉熔池炼铜新工艺探讨摘要：本文围绕富氧底吹炉熔池炼铜工艺的相关议题进行了探讨，概述了富氧底吹炉熔池炼铜工艺的特点，分析了富氧底吹炉熔池炼铜的基本原理，论述了富氧底吹炉熔池炼铜原料的配料情况、富氧底吹炉熔池炼铜的热量收入及支出以及富氧底吹炉熔池炼铜工艺参数的控制，旨在不断提升富氧底吹炉熔池炼铜工艺技术水平。
关键词：富氧底吹炉熔池、炼铜、工艺参数1引言自上世纪70年代起，我国的炼铜技术也开始从传统的高能耗高排放的工艺逐渐走向节能化环保化的生产工艺。
其中之一就是富氧底吹炉熔池炼铜工艺，由于具有节能环保的优势，因而受到冶炼生产企业的青睐，得到越来越普遍的应用。
2富氧底吹炉熔池炼铜工艺的特点富氧底吹炉熔池炼铜工艺具有诸多的优势，除了具有热量损失少和能源消耗低的优势外，在炼铜的效率和生产成本降低方面也表现突出。
如对于冶炼原料具有更强的适应性，像高硫铜精矿、低硫铜精矿、氧化矿等多类型的矿种都能够进行生产，一些在其他炼铜工艺技术中处理效果不好的矿种或矿料在富氧底吹炉熔池炼铜工艺中也有较高的回收率。
富氧浓度和高压强度条件下，铜的冶炼效率不但没有收到影响，而且也不容易产生灌枪现象，可以很好地保护氧枪，提高了设备使用寿命，降低了企业成本。
此外，由于富氧底吹炉熔池的工艺操作更为简便，整套系统在采用了自动化系统控制之后更利于工作人员掌握和操作，减少了人为造成的偏差和出错率。
3富氧底吹炉熔池炼铜的基本原理富氧底吹炉熔池炼铜的工艺原理是先将硫化铜或其他含铜矿料混合加入炉内，物料在经过高温加热熔化以及富氧环境下发生理化反应将铜矿料中的铜等有价金属元素富集到液态的冰铜中，之后将冰铜与炉渣进行分离，对炉渣进行再处理进一步收集其中的金属元素。
富氧底吹炉熔池炼铜涉及到的主要化学反应为：2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2 (1)2FeS2=2FeS+S2 (2)2FeS+3O2=2FeO+2O2 (3)2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 (4)FeS+Cu2O= FeO+ Cu2S (5)2FeO+ SiO2= 2FeO·SiO2 (6)FeS+3 Fe3O4+ 5SiO2=5(2FeO·SiO2) +SO2 (7)4富氧底吹炉熔池炼铜原料配料情况富氧底吹炉熔池炼铜的原料配料根据各企业生产实际情况各有不同，如国外铜精矿、自产铜精矿、国内采购铜矿等。
熔池熔炼 (1)
上，其值取决于炉渣的熔点。
2
图2-16 密闭鼓风炉的构造
1－水套梁；2－顶水套；3－加料斗；4－端水套；5－风口；6－侧水套；
7－山型；8－烟道；9－咽喉口；10－风管
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表2-5 铜精矿密闭鼓风炉熔炼的技术经济指标
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为什么密闭鼓风炉的床能率和冰铜品位低？ 炉料刚离开加料斗的下口时，块料自然向两侧滚动，而混 捏精矿和少量块料在炉子中央形成料柱。这就形成了炉子两侧 以块料和焦炭为主并夹有少量精矿，而炉子中央则以混捏精矿
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白银炉炉体结构
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白银法主要生产指标
项目 床能率/(t· m-2· d-1) 冰铜中ω(Cu)/% 精矿中ω(Cu)/% 精矿中ω(S)/% 渣中ω(Cu)/% 铜直收率/% 白银炼铜法 8.48 30.11 17.29 33.42 0.351(未返转炉渣) 96.42 项目 粉煤率/% 排风机进口烟气 中ψ(SO2)/% 脱硫率/% 烟尘率/% 总能耗(KJ· t精矿-1 ) 白银炼铜法 9.49 5.12
1995 - 2001 Technology transfer of the original innovation to a new application: Metals Recycling
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13
表2-6 诺兰达法生产指标
项目
混合干精矿/(t· h-1) 高硫干精矿/(t· h-1) 石英石/(t· h-1) 石油焦/(t· h-1) 返料/(t· h-1) 风口鼓空气量/(万m3· h-1) 风口鼓氧量/(m3· h-1) 风口ψ(O2)/% 加料口鼓空气量/(m3· h-1) 烧嘴烧油量/(Kg· h-1) 烧嘴鼓空气量/(m3· h-1) 冰铜中ω(Cu)/% 渣中ω(Cu)/% 渣铁硅比 计算出炉烟量/(m3· h-1) 计算出炉烟气中ψ(SO2)/% 烟尘率/%
鼓风炉炼铜生产工艺
鼓风炉炼铜生产工艺嘿，朋友们！今天咱来聊聊鼓风炉炼铜那点事儿。
你说这炼铜啊，就好比是一场奇妙的旅程。
想象一下，各种矿石啊就像是一群小伙伴，它们要经历一场大冒险，最后变成那闪闪发光的铜。
鼓风炉呢，就是这场冒险的大本营啦！它就像一个超级大胃王，啥都能吃进去。
矿石们被送进这个大胃里，然后在高温和强风的作用下，开始发生奇妙的变化。
这高温啊，可不得了，就像夏天里最炎热的那几天，热得让人受不了。
但就是在这样的高温下，那些矿石里的铜才能被分离出来呀。
那强风呢，就像是一阵助力的旋风，呼呼地吹着，帮助矿石们更好地进行反应。
在这个过程中，还有很多细节呢！比如说炉料的配比，这可太重要啦！就像做饭一样，调料放得恰到好处，做出来的菜才美味。
炉料要是配得不好，那可就麻烦咯，炼出来的铜质量可能就不咋地啦。
还有啊，这鼓风炉的操作也得小心翼翼的。
要时刻关注着温度、风量这些参数，就像照顾一个小宝宝一样，得精心呵护着。
你说这炼铜容易吗？当然不容易啦！但正是因为不容易，所以当看到那一块块红彤彤的铜锭出来的时候，才会特别有成就感。
这就像是农民伯伯辛苦种了一年的庄稼，最后收获时的那种喜悦。
而且啊，鼓风炉炼铜可不只是为了得到铜哦，它还会产生一些副产品呢，就像是买一送一一样。
总之啊，鼓风炉炼铜是一项既有趣又充满挑战的工作。
它需要我们有耐心、细心，还要有足够的专业知识。
虽然过程中可能会遇到各种各样的问题，但只要我们用心去解决，就一定能炼出高质量的铜来。
所以啊，朋友们，让我们一起为鼓风炉炼铜这项伟大的事业加油吧！让那些矿石在我们的手中变成珍贵的铜，为我们的生活增添更多的光彩！这难道不是一件特别棒的事情吗？。
密闭鼓风炉富氧熔炼生产实践探讨
算 ,鼓入 富 氧 空 气 鼓 风 炉 脱 硫 率 由 空 气 熔 炼 时 的
44% ～45%提高到 47% ～50% 。提高的原因是富氧
熔炼强化了氧化反应所致 。
通过控制适宜的送风压力和送风量 ,就能减少上燃现 象 。因此 ,富氧熔炼中 ,送风压力及送风量是重要工 艺参数 ,通过对两项参数的及时调整和均匀布料 ,提 高氧气利用率 ,上燃现象是可以得到控制的 。
产实践中摸索才能得到结论 ,还有待进一步探索 。
⑸ 炉 况 稳 定 。遇 故 障 停 风 等 待 时 间 延 长 至
3 富氧对渣含金属及低锍品位的影响
表 1 渣含金属对比 %
1. 5 h左右 ,而不用放本床 ,再次送风操作顺利简便 。
5 对富氧实践一些问题的探讨Leabharlann 空气熔炼富 氧 熔 炼
(上接 26页 ) 提高了 25～27% ,可以看出富氧熔炼对提高密闭鼓 风炉床能力 ,增加处理量效果显著 。富氧熔炼时 ,实 际床能力在 50～55 t/m2 ·d。参考国内其他厂家鼓 风炉炼铜富氧实践 ,这个数据是较合理的 ,并且炼铜 与炼镍有一定差异 。
⑺富氧熔炼 ,为综合利用矿石提供了条件 。富 氧熔炼时的工艺配料 ,应充分利用这一点 ,可以继续 提高精矿在配料中的比例 ,减少特富块矿的投入 ,这
⑴通过添加 CaC l2 、改变捕收剂 、强化选锂前搅
⑸通过试验可知 ,锂辉石的嵌布粒度较粗 ,选厂
拌擦洗等措施 ,锂辉石的浮选性能得到根本改变 ,获 今后在控制磨矿细度时 ,可适当放宽磨矿产品的细
得了较为理想的技术指标 。
度 ,减少次生矿泥的产生 。
⑵流程试验过程中精矿含锂辉石量稍低 ,在今
⑹该矿山是一个典型的无尾矿矿山 ,按设计
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鼓风炉富氧熔炼炼铜技术
****公司位于**市，海拔约1700m，空气含氧量约16%（海平面空气氧浓约21%，每升高350m，氧浓约降1%），现有5.8m2、4.1m2鼓风炉两台，日处理鼓风炉炼铜是一种古老的炼铜方法。
铜炉料与熔剂、焦炭在鼓风炉内熔炼产出铜锍(或粗铜)和炉渣的铜熔炼方法。
铜炉料可以是混捏铜精矿、铜精矿烧结块或其他含铜块料。
密闭鼓风炉一般处理经混捏的铜精矿料，而敞开式鼓风炉只能处理经过制团或烧结的块料。
根据炉内不同的气相成分，鼓风炉炼铜可分为氧化炼铜和还原炼铜。
氧化炼铜用于处理硫化矿，还原炼铜用于处理氧化矿或再生铜料。
这种熔炼工艺简单，床能力大，热效率高，渣含铜低，投资省，建设快；在20世纪30年代以前一直是世界上主要的炼铜方法。
在中国，20世纪50年代以前，这种方法几乎是矿铜生产的唯一方法。
传统的铜锍熔炼鼓风炉的炉顶是敞开式的，只能处理烧结矿或块矿，所产烟气含二氧化硫浓度低，仅0.5％左右，难以回收，造成烟害。
为了克服传统鼓风炉的这种弊病，人们曾试图通过制团的途径，使铜精矿中的硫保留下来，以集中到鼓风炉中进行氧化，再加上炉顶采取密闭措施，使鼓风炉烟气中的SO2浓度达到能经济而有效地回收的程度。
在工业实践中，团矿偶然自燃后，出现块状硫化物以及鼓风炉炉壁结块中也有硫化物等现象表明，铜精矿可在加压和加热条件下发生固结作用。
20世纪50年代初，日本四阪岛冶炼厂开发了料封式密闭鼓风炉熔炼法即百田法，铜精矿只需加水混捏后即可直接加入炉内，在炉气加热和料柱的压力作用下，固结成块，使熔炼得以顺利进行。
直接处理铜精矿，烟气含二氧化硫浓度达4％～6％，可用以制取硫酸，减轻了烟气对环境的污染。
60年代，苏联成功地采取了处理团矿或块矿的料钟式密闭鼓风炉富氧自热熔炼工艺。
同期，波兰有2座料钟式密闭富氧熔炼鼓风炉投产。
60年代中期，中国成功地进行了料封式密闭鼓风炉工业试验后，相继用以改造敞开式鼓风炉，解决烟害问题。
至此中国的敞开式鼓风炉铜锍熔炼已全被料封式和料钟式密闭鼓风炉取代。
1986年中国铜陵
有色金属公司在料封式密闭鼓风炉基础上采用团块富氧熔炼。
1993年设计建成了富春江冶炼厂料封式富氧熔炼密闭鼓风炉。
原理鼓风炉是一种具有垂直作业空间的冶金设备，铜炉料、熔剂和焦炭从炉子上部加料口分批加入，靠其自身重力垂直向下移动，在高温下，与从炉子下部两侧风口鼓入的空气或富氧空气相遇，发生各种反应，而达到熔炼目的。
熔炼产出的混合熔体进入炉底，通过本床咽喉流入设于炉外的前床(见电热前床贫化)内进行铜锍与炉渣的澄清分离。
炉渣连续排放，铜锍按转炉吹炼的需要间断放出。
产出的高温烟气，通过炉内料柱的空隙上升，经炉顶排烟口进入排烟收尘装置。
鼓风炉炼铜的一般特征有四。
(1)燃料在炉内燃烧，炉料与高温炉气成逆流运动，因而热交换条件好，热利用率高达70％以上。
(2)鼓风炉的最高温度带集中在风口稍上的焦炭或硫化物激烈燃烧的所谓焦点区，焦点区最高温度可达1723K。
(3)焦点区的最高温度取决于炉渣的熔化温度和粘度等性质，以及焦点区的热平衡；当炉渣成分一定时，强化燃料燃烧只能增加炉料的熔炼量，而不能提高焦点区的温度。
(4)在鼓风炉熔炼过程中，气相与炉料之间的化学反应具有重要意义。
炼铜密闭鼓风炉一种炉顶具有密封装置的鼓风炉。
将传统敞开式鼓风炉的烟罩取消，于加料台平面上安设一个加料斗把炉口封住，炉气由加料台平面以下的排烟口进入排烟收尘系统。
加料斗中经常保持有必要数量的炉料，特别是致密性较好的混捏铜精矿，以保证炉口密闭。
炉子结构的其他部位，与传统敞开式鼓风炉大体相同。
密闭鼓风炉炼铜铜精矿加水混捏(见铜精矿混捏)后，按规定比例配入块状的熔剂、转炉渣和焦炭等，按焦炭-转炉渣-熔剂-混捏铜精矿，或转炉渣与熔剂颠倒的顺序分批经由加料斗加入炉内。
当炉料离开加料斗下口时，块料自然地向两侧滚动，混捏精矿沿加料斗下口垂直下降到炉子中心形成精矿料柱。
于是炉子两侧便出现以块料为主而炉子中央则以混捏精矿为主的状况，使炉内炉料分布不均匀。
由于炉料分布不均匀，炉气通过两侧较多，而流经中心的则很少。
如此，就导致炉子两侧温度比炉子中心高，越往上部，这种温差越大，在接近风口水平时，这种温差变小。
这种状况有利于混捏铜精矿在炉内发生固结或烧结作用，为在鼓风炉内直接熔炼铜精矿创造了条件。
但另一方面，由于物料的偏析和炉气分布不均，使炉气与炉料之间以及炉料各组分之间接触不良，削弱了硫化物氧化和造渣反应，这是密闭鼓风炉炼铜床能力低[40～50t／(m2•d)]和铜锍含铜品位低的根本原因。
根据熔炼过程的特点，沿炉子高度可分为预备区，焦点区和本床区。
预备区位于炉子上部，温度为523～873K至1273～1373K。
在此区域中进行炉料的干燥和预热，并发生铜和铁的高价硫化物离解及碳酸钙的离解反应。
预备区的气氛属于氧化性，部分硫化物被氧化。
在预备区下部，于温度较高的中央铜精矿柱的交界面上发生烧结作用。
在料柱里面的铜精矿，受到两侧上升气流的间接加热以及料柱重力的压力作用，而发生固结，变成具有一定强度的精矿块。
焦点区此区温度最高，为1523～1573K，气氛属强氧化性，进行半自热熔炼的主要反应。
几乎所有的焦炭都是在焦点区依靠鼓风中的氧来燃烧。
在焦点区内，被氧化的硫化物主要是FeS，其氧化产物随即与炉料中的SiO2造渣。
此外，在SO2存在的条件下，入炉转炉渣中的Fe3O4和预备区形成的Fe3O4成为FeS的固体氧化剂，对反应(1)而言，1molO2的热效应为406kJ；而反应(2)，1molO2的热效应为343kJ，即焦炭燃烧的热效应大于FeS氧化造渣的热效应。
从热力学观点看，在焦点区焦炭优先被氧化。
而且，焦炭是以灼热固体状态进入焦点区，在被烧尽以前始终保持固态不变；而FeS则以熔体状态通过焦点区，迅速地向下流动。
由于液体硫化物在焦点区停留时间很短，从动力学观点看，在焦点区FeS争夺鼓风中氧的能力远远不如焦炭。
所以硫化物的氧化主要在预备区进行，它在焦点区被氧化的程度，主要取决于该处的焦炭量，亦即取决于焦率。
在工厂的生产实践中，通过调整焦率，即可有效地调节熔炼过程的脱硫率和铜锍品位。
在熔炼热平衡允许的条件下，要力求降低
焦率以增加硫化物的氧化程度，达到提高烟气中SO2浓度和获得较高品位铜锍的目的。
本床区炉子的风口水平以下部分为本床区，温度达1473～1523K。
熔炼的熔炼产物汇集于此，并连续地通过咽喉口和流槽流入前床，在前床进行熔炼产物的澄清分离。
本床在完成熔炼产物汇集、澄清的同时，还起调整熔体成分的作用。
其中最主要的反应是熔解在炉渣中的Cu2O被铜锍中的FeS再硫化。
鼓风强度是影响鼓风炉熔炼的一个重要参数，密闭鼓风炉的基本原料铜精矿是以混捏料的形式加入炉内，从而限制了鼓风强度。
炉料中块料的比例对熔炼的技术经济指标有着明显的影响
工艺过程鼓风炉熔炼的炉料从炉顶加入，从炉身下部两侧鼓风，一般进行半自热熔炼，即除炉料中硫化物氧化等放出的热外，还须补充冶金焦炭为燃料，在炉内完成炉料的部分焙烧脱硫、熔化、造锍和造渣等过程。
由于高温烟气的流动与炉料的运动呈对流形式，热效率高，生成的铜锍和炉渣流入前床澄清分离。
料封式密闭鼓风炉熔炼直接处理铜精矿。
要求铜精矿的硫铜比为1.1～1.5，二氧化硅含量不大于15％，氧化镁、三氧化二铝含量均不大于5％。
炉料的块料率占40％以上，通常加入熔剂、吹炼渣、含铜富块矿等来作为块料，块料块度一般为30～80mm，铜精矿入炉前须经混捏，混捏时加3％～5％的石灰粉，以增加铜精矿的粘结性，混捏后的铜精矿含水14％～16％。
加料顺序为：焦炭、吹炼渣、熔剂等，最后用混捏铜精矿封顶。
鼓风炉熔炼工艺简单，渣含铜低，投资省，建设快。
其缺点是床能率、脱硫率、铜锍品位均低，增加吹炼作业的时间，且能耗较大，一般适用于规模较小的炼铜厂。
设备选择有鼓风炉和鼓风机等。