铜冶炼厂的危险因素辨识与控制

2.4.1 产品方案和设计规模

2.4.1.1 设计规模

本项目规模为：金铜混合精矿处理能力150万t/a。

2.4.1.2 产品方案

产品方案为金锭、银锭、硫酸镍、粗硒、1号标准铜、2号标准铜和硫酸，主要产品为：

（1）金锭：57.70t/a 含Au≥99.99%

产品质量符合GB/T4134-2003 1号金国家标准

（2）银锭：190.77t/a 含Ag≥99.99%

产品质量符合GB/T4135-2002 1号银国家标准。

（3）精硒: 21.50t/a，含Se 99.99%。

（4）粗碲：18.20t/a，含Te 98%。

（5）A级铜：92800t/a，含Cu 99.9935%

产品质量符合GB/T467-2010 Cu-CATH-1国家标准。

（6）1号标准铜：1664t/a，含Cu 99.95%

产品质量符合GB/T467-2010 中Cu-CATH-2国家标准，送成品库。

（7）粗硫酸镍：520t/a，含Ni18%。

2.4.2 主要技术方案及生产工艺流程

火法工艺流程为：精矿富氧底吹熔炼—铜锍旋浮吹炼—粗铜回转式阳极炉精炼—不锈钢永久阴极电解，铜阳极泥浸出渣采用氧气斜吹旋转转炉熔炼。

铜电解采用大板不锈钢永久阴极电解工艺，产品为A级铜。净液采用传统电积和旋流电积相结合的工艺生产1号标准铜、黑铜。阳极泥处理结合湿法和火法流程的优点，采用加压浸出—合金吹炼炉工艺。

富氧底吹熔池熔炼属富氧强化熔炼技术，富氧底吹熔池熔炼炼铜技术近几年逐渐发展起来，工业化技术已经成熟。熔炼炉炼铜工艺作为我国自主开发的炼铜工艺，经过越南生权、山东东营、山东恒邦以

及包头华鼎等项目的工业化应用后，已经得到了较大的发展，现已成为世界上先进的炼铜工艺之一，成为我国淘汰落后工艺进行技术改造升级采用的首选工艺，能够保证生产过程中的安全、稳定运行。

各主要车间或生产系统工艺流程如下：

2.4.2.1 火法冶炼工艺流程

（1）原料卸矿、储存及配料

火车运输和汽车运输的袋装复杂金精矿和铜精矿在卸矿站采用吊车卸车并拆袋，火车运输的散装精矿也在卸矿站采用卸料设备卸料。卸矿站卸下的复杂金精矿和铜精矿经胶带输送机倒运到精矿仓及配料厂房储存。

当地的复杂金精矿和铜精矿及脱砷金焙砂、渣精矿、精炼渣等物料用汽车运输到精矿仓及配料厂房储存。

精矿仓及配料厂房中复杂金精矿和铜精矿及熔剂、渣精矿的储存时间均为30天，吹炼渣等中间物料的储存时间为7天。

精矿仓及配料厂房中的各种物料分别通过抓斗桥式起重机、圆盘给料机和定量给料机倒运到熔炼上料皮带；返回的熔炼烟尘和吹炼烟尘经计量后倒运到熔炼上料皮带。配料后的混合炉料经熔炼上料皮带运至熔炼厂房。

（2）熔炼

配料后的混合炉料经熔炼上料皮带卸到熔炼炉顶中间料仓中，再经定量给料机和移动式胶带加料机连续地从炉顶加入氧气底吹熔炼炉内。冶炼需要的氧气从熔炼炉底部的氧枪鼓入，使熔池形成剧烈搅拌，炉料在熔池中迅速完成加热、脱水、熔化、氧化、造铜锍和造渣等熔炼过程，反应产物液体铜锍和炉渣因密度的不同而在熔池内分层，铜锍经粒化、干燥和磨粉后气力输送至吹炼炉炉顶料仓。炉渣经炉渣排放口排入渣包、通过渣包车送至渣缓冷场。熔炼渣经冷却后送炉渣选矿车间，选出的渣精矿运至精矿仓及配料厂房返回熔炼配料，渣尾矿外售或堆存。

熔炼炉产出的烟气经余热锅炉回收余热、电收尘净化后送去制酸。熔炼余热锅炉和电收尘收集的含铜较高的烟尘通过气体输送至精矿仓及配料厂房的烟灰接收仓，含铅、锌等杂质高的白烟尘外售。

氧气底吹熔炼炉需要的压缩空气由设在空压站的高压离心压缩机提供，氧气来自于制氧站，氧枪入口处压缩空气和氧气压力0.6MPa～0.7 MPa。当底吹炉氧枪口需要转出熔体面时，在氧枪转出熔体页面后，炉内不再需要氧气和空气，这时将供氧气系统和空气系统中的放气阀打开，氧气和压缩空气排入大气，同时将供氧气和压缩空气管道上的调节阀关闭。

氧气底吹熔炼炉连续加料，年工作330d，平均有效工作时间21.6h/d。

（3）铜锍磨碎

由于旋浮吹炼炉铜锍喷嘴对入炉物料粒度和水分含量要求较高，对铜锍的粒度要求-325目占80%以上，含水<0.3%，故铜锍需经粒化、磨粉及干燥后方可入炉。熔炼产出的铜锍首先经粒化装置粒化，然后经胶带输送机倒运到铜锍仓储存。在铜锍仓内，铜锍经计量和配料后送立式磨制粉和干燥，粉料通过布袋收尘器收集，然后用埋刮板输送机送往吹炼炉顶料仓。磨碎过程中的热风由热风炉供给，热风炉燃料为天然气，载气经布袋除尘后直接排空。

（4）旋浮吹炼

吹炼炉处理的铜锍粉、生石灰粉、石英砂和烟灰按照设定的加料速率，各自通过独立的计量系统、密闭埋刮板输送机加入到反应塔顶的铜锍喷嘴中。富氧空气在喷嘴中和混合物料混合，并以高速喷入吹炼炉高温反应塔内，铜锍在氧的作用下，发生一系列化学反应，完成造渣和造铜过程，生成的粗铜和炉渣在沉淀池中由于比重的差异澄清分离。粗铜经排放口、流槽直接进回转式阳极炉火法精炼，吹炼炉渣经粒化后进熔炼配料系统返熔炼炉处理。

吹炼烟气通过余热锅炉回收余热、电收尘净化后送制酸。吹炼烟气在余热锅炉和电收尘收集的烟尘，含铜较高的烟尘用气体输送至原料仓及配料厂房的烟灰接收仓或吹炼炉顶料仓，含铅、锌等杂质高的白烟尘外售。

吹炼炉年工作330d，平均有效工作时间22.8h/d。

（5）阳极精炼

阳极精炼炉选用2台回转式阳极炉。阳极精炼的目的是进一步除掉粗铜中的有害杂质，以满足电解精炼对阳极板化学成分的要求。粗铜的精炼在回转阳极炉中进行，分加料升温、氧化、还原、浇铸等几个周期。

氧化期是通过设置在阳极炉上的氧化还原口往铜液中鼓入压缩空气，使铜液中的铁、硫、砷、锑、铋等杂质氧化进入精炼渣中被除去。由于铜液中的杂质较少，为了使铜液中的杂质较彻底的除去，需要通入压缩空气，使铜液中的部分铜氧化，接近饱和溶解度的氧化亚铜再和铜液中的杂质反应，才能使杂质氧化造渣除去。氧化期结束后扒出浮在铜液上部表面的精炼渣。接着进入还原期，还原期是通过氧化还原口鼓入还原剂将氧化期铜液中产生的氧化亚铜还原成铜。本项目采用天然气作为还原剂，采用天然气作还原剂环保比较好，利用率比较高，产出的阳极板质量好。

近年来，透气砖技术和稀氧燃烧技术在铜火法精炼得到成功应用。透气砖技术缩短了阳极炉的作业周期，提高了阳极炉的产能，改善了铜阳极板的质量；稀氧燃烧技术提高了燃料燃烧效率，降低了燃料消耗，减少了烟气量并降低了烟气温度。这两项新技术的使用为提高生产效率、降低成本、改善工作环境和提高电铜质量创造了有利条件。因此，本方案在回转式阳极炉使用这两项技术。

2台阳极精炼炉每天共生产2炉次，年工作330d。

（6）残极处理