铜冶炼的开题报告

江西理工大学

毕业设计开题报告（综述）

学校：江西理工大学专业：冶金技术（2009级）姓名：ABC

题目：年产150，000吨粗铜闪速炉

1、本课题的来源及意义

闪速炉是目前铜火法冶炼最常用的冶金炉，强化熔炼通过控制高富氧浓度、总氧量实现反应精确可控。闪速炉具有节能环保的优点，它利用铜精矿巨大表面面积的粉状物料，在炉内充分与氧接触，在高温下，以极高的速度完成硫化物的可控氧化反应。反应放出大量的热，供给熔炼过程，使用含硫高的物料，有可能实现自热熔炼。闪速炉具有生产率高、能耗低、烟气中二氧化硫(SO2)浓度高的特点。闪速炉主要用于铜、镍等硫化物精矿熔炼。闪速熔炼是充分利用细磨物料的巨大活性表面，强化冶炼反应过程的熔炼方法。这种方法主要用于铜、镍等硫化矿的造锍熔炼（铜、镍、钴火法冶金过程中的一个重要工序）。闪速熔炼脱硫率高，有利于二氧化硫的回收，并可通过控制入炉的氧量，在较大范围内控制熔炼过程的脱硫率。闪速熔炼的主要缺点是渣含主金属较多，须经贫化处理，加以回收。

2、国内外的研究现状和发展趋势

目前国内外的铜冶炼技术的发展主要还是以火法冶炼为主，湿法为辅。铜的火法生产量占总产量的80%左右。火法炼铜之所以占主导地位，是由于火法冶金的特点所决定的。

我国目前大型铜冶炼企业的主体设备和工艺技术已达到国际先进水平，但主体流程，如闪速熔炼过程自动控制仍沿用80年代引进的数学模型，无法满足冶炼过程高品位、大容量、矿源复杂的生产现状。

最新的铜闪速熔炼配料优化与炉况综合优化控制技术，提出了铜精矿配料的满意多目标优化方法和基于操作模式的操作优化方法，建立了基于智能集成建模的工艺指标预测模型，实现了闪速熔炼炉况的综合优化。PS转炉优化控制技术，提出了基于剩余热预测的洽料添加优化方法，优化冷料添加量和添加时序；建立了基于智能集成策略的铜吹炼终点预测模型，实现了吹炼终点区间的准确预报。铜电解过程

优化控制技术，建立电解液条件与生产率、阴极铜每吨电耗的关系模型，优化给液主管流量、过滤液流量等参数，实现了阳极泥输送过滤过程的自动控制。铜冶炼渣选矿过程优化控制技术，开发了矿浆浓度计、粒度仪、浮选机液位检测系统，解决了工艺参数的在线检测问题。烟气制酸过程优化控制技术，建立了一级动力波入口压力控制系统的数学模型和转化器最佳温度计算模型，实现了一级动力波入口压力的优化控制和转化器各层入口温度优化设定，有效减少了二氧硫气体的排放

3、本课题研究目标及内容、方法和手段

本课题研究的目标:设计年产150，000吨粗铜闪速炉

确定生产过程中各个工序物料处理量，中间产物量，产品产量，废水，废渣和废气的排放量以及原辅材料，燃料，水，电等的消耗，从量的方面来研究各个工序间的相互关系，使整个生产过程的各个环节协调一致。为整个生产过程中设备的选型，决定设备尺寸，台数及辅助工程和公共设施的规模，能量的提供和利用提供依据。找出该法过程的薄弱环节，挖掘生产潜力，采取措施提高过程的总回收率和降低成本。

内容：

1、粗铜品位： 98.5%

2、送风温度：25℃

3、送风含氧浓度：反应塔50%，其他21%

4、燃料（重油）低热值：Q热＝41.03MJ/k g

5、闪速炉渣：Fe/SiO2＝1

6、物料成份：

物料成份表 %

物料名称Cu S Fe SiO2 CaO+MgO 铜精矿24 28 22 19 4

石英熔剂 4 71

闪速炉冰铜64

闪速炉炉渣0.95 1

闪速炉烟尘13 15 21 9

1、物料的合理成分计算;

2、配料计算;

3、冶金过程中有加成分平衡计算；

4、冶金过程能量平衡计算；

5、电解过程电压平衡计算；

方法及手段：

定量分析法，把计算结果用数值或图标表达出来，并加以分析研究，确定最佳方案。对比论证，理论结合实践。文献资料法，通过图书查询、网上浏览、去国有企业实地调研等方法来收集资料。比较研究法。

4、设计提纲及进度安排：

日程安排：

1、2011、

2、20 ～2、24 查阅相关文献资料，撰写开题报告

2、2011、2、27 ～

3、2 物料衡算与热量衡算及尺寸设计计算

3、2011、3、5 ～3、9 编制设计说明书及绘制相关图样

4、2011、3、12 ～3、16 检查、复习本设计，准备答辩

主要参考文献和书目：

[1] 彭容秋.重金属冶金学.长沙：中南大学出版社,.2004

[2] 彭容秋.铜冶金.长沙：中南大学出版社,2004

[3]唐谟堂.火法冶金设备.长沙：中南大学出版社，2004

[4] 蔡祺风.有色冶金工厂设计.北京：冶金工业出版社，1991

[5] 徐迎春.重金属冶金技术.长沙：中南大学出版社,2011

[6] 李卫民.奥托昆普粗铜闪速熔炼工艺.中国有色冶金，2010,3：1～6

[7] 黄文华.大型闪速炉的结构设计及探讨.有色冶金设计与研究，31,33～34

[8] 余齐汉.闪速炉工艺过程及试生产实践.有色金属，2,21～24

[9] 姜桂平，余齐汉.贵溪闪速铜20a的科技进步与发展.铜业工程，3，27～30

[10] 周松林.金隆闪速炼铜技术进步与发展.有色金属，1，19～26

[11] 王华骏，谢剑才.金隆闪速炉炉体改造.同业工程，106,35～37

[12] 陈国发.重金属冶金学..北京：冶金工业出版社，1992

[13] 袁精华.闪速炉技术的发展方向.中国有色金属，2,70～71

[14] 张干.闪速炉结构设计与实践.有色冶金设计与研究,23（3），13～15