熔池熔炼资料重点

0.34
诺兰达炉硫实收率/% 97(不含转炉)
每吨粗铜综合耗标煤/t
0.69
精矿消耗氧气/(万m3·t-1)
100
制酸尾气中ψ(SO2)/(×10-6) 硫酸质量
<400 一级品
37 3 22 4.312 98
7.5 50 10 5 98 0.4 95 0.6 100 <500 一级品
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(3) 瓦纽科夫法
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(4) 白银法
白银法是1972年由白银有色金属公司选冶厂研究开发的 强化熔炼方法。1979年命名为白银法，1980年正式投入工 业生产。白银法的特点是炉自中部设有隔墙，将熔池分为 熔炼区和澄清区两大部分。在熔炼区域形成的冰铜和炉渣， 通过隔墙下面的孔道流入炉子的澄清区进行分离。冰铜和 炉渣间断地从虹吸井和渣孔放出。
瓦纽科夫法是前苏联冶金学家A.B.瓦纽科夫发明的一种 熔炼方法。自1982年投入生产以来，有了很大发展。到 1987年在巴尔喀什、诺里尔斯克和乌拉尔炼铜厂分别建成 了48m2的瓦纽科夫炉。瓦纽科夫法与其它熔炼方法的最大 差别是将富氧空气吹入渣层，从而保证炉料在渣层中迅速 熔化，而且为炉渣与冰铜的分离创造了良好的条件。
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诺兰达炉简图
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Noranda Process Reactor
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Outline
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图2-20 诺兰达炼铜法工艺流程
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表2-6 诺兰达法生产指标
项目
生产指标 设计指标
项目
生产指标 设计指标
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/%
72.73 5.98 1.734 1.438 0.707 3.0~3.12 7000~7150 40.27 3000 300 3000~3600 69.84 5.76 1.7 5000 17
3
62.5 6.7 1.6 1.76 3.56 2.8578 6961 39.4 8000 300 8805 73 5.4 1.8 4987.3 16 3
开风口量/个
25
燃料率/%
3
余热锅炉产蒸汽/(t·h-1)
22
蒸汽压力/MPa
3.528
电收尘收尘效率/%
99.9
进硫酸车间烟量/(m3·h-1) 100000
进硫酸车间烟气中 ψ(SO2)/%
烟罩漏风率/%
8.5 50
锅炉漏风率/%
10
电收尘漏风率/%
8
冶炼加收率/%
98
渣选矿尾矿中ω(Cu)/%
密闭鼓风炉熔炼
鼓风炉熔炼法炼铜是一种历史悠久的冶炼方法。这种 方法对炉料适应性强，床能率高，所以曾经长期成为世界 上的一种重要炼铜方法。传统的鼓风炉炉顶是敞开式的， 只能处理块状物料，所产烟气SO2浓度很低(约0.5％)，难 以回收，造成烟害。上世纪50年代出现了密闭鼓风炉，近 15年来又出现了富氧密闭鼓风炉。从而克服了上述缺点。 密闭鼓风炉的炉料包括混捏铜精矿、熔剂和固体转炉渣。 块料的容积比应在50％左右。
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(1) 反射炉熔炼
熔池熔炼
图1 造锍熔炼反射炉
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反射炉熔炼与鼓风炉熔炼相比有：可以连续生产和一 个炉内澄清分离的优点。但有一些致命的缺点：1) 熔炼过 程热效率低，大量的热量被烟气带走和被炉体散失；2) 反 射炉内氧位较低，因此脱硫率仅为25％，FeS几乎全部进入 冰铜中，故冰铜品位低；3) 烟气中SO2含量较低(0.5~2.0%)， 难以利用。
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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 为主。这样一来，虽然利用了料柱压力和两侧透气性好带来的 高温作用，为鼓风炉内直接熔炼铜精矿创造了有利条件，但由 于炉料的偏析和炉气分布不均匀，从而破坏了炉气与炉料间、 炉料相互间的良好接触，妨碍了多相反应的迅速进行，不利于 硫化物的氧化和造渣反应。这是密闭鼓风炉的床能率和冰铜品 位低的根本原因。
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图2-15 密闭鼓风炉中炉料和炉气分布示意图
炉料和燃料从炉子上部 加料斗分批加入，空气或富 氧空气从炉子下部两侧风口 鼓入。产出的熔体进入本床， 通过咽喉口流入设于炉外的 前床内进行冰铜与炉渣的澄 清分离。炉气和炉料呈逆流 运动，所以热交换好，热的 直接利用率高达70％以上。 焦点区的温度可达1573K以 上，其值取决于炉渣的熔点。
Hale Waihona Puke Baidu15
瓦纽科夫炉简图
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瓦纽科夫法的主要生产指标
指标
床能率/(t·m-2·d-1) 鼓风中ψ(O2)/% 标准燃料总耗/(Kg·t-1) 炉料耗氧/(Nm3·t-1) 烟气中ψ(SO2)/% 渣中ω(Cu)/% 铜回收率/%
数量
60~70 60~70 7~29 130~190 25~40 0.55~0.65 98
近年来的改进措施： 1) 改生精矿熔炼为焙烧矿熔炼，降低燃料消耗，提高硫回 收率；2) 采用预热空气或富氧空气，提高床能率，提高烟 气中的SO2含量，降低能耗；3) 强化熔炼过程的气－固反 应和气－液反应。比如向熔池内鼓风加强气－液反应。
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氧气喷撒熔炼炉示意图
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(2) 诺兰达法熔炼
诺兰达法是加拿大诺兰达矿业公司发明的一种熔池熔 炼法，1973年在加拿大Noranda Horne炼铜厂投入工业生产。 诺兰达炉是水平式圆筒反应器，类似转炉，可以转动480。 熔炼过程中温度维持在1473K左右。诺兰达炉的特点是采 用低SiO2炉渣。这是为了减少渣量，有利于下一步炉渣的 处理。虽然渣中Fe3O4的质量分数高达25～30％，但由于熔 体的强烈搅动，故仍能顺利操作。