3 重有!色金属冶炼
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3.】1 铜 》冶 炼
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3.1.!1 火法炼铜【厂的建设规模与建】设,投资、经营成本、单!位产品能源消—耗有着?直接的关系根据我国!铜冶炼?技,术水平、设备供应能!。力,和,铜冶炼工业》发展水平火法炼铜的!经济规模应在—100?k,t/年以上国家发改!委,2006年40【号公告?。铜冶:炼行业准入》条件规定新建—的铜冶炼项目—的,单系:统铜熔炼能力应在1!00kt/年及以】上
》
3.1.2 !本条对铜冶炼工艺流!程的选择作出了【规定
【
1 】铜矿石和精矿—的组成?是决:定,采用何种冶炼工【艺,的,关键因素《硫化矿?的可选?性好易?于通过选矿富集经选!矿后:产出的铜精矿—其含铜品位可—富集至20%—~35%浮》选,硫化铜精《矿通常采用火法冶】炼工艺处理这是由】于火法?。冶炼具有能耗低【、单位设备生产【。效,率,高、金属回》收率:高,、有利于回收贵【金,属等优点所致随着】科学技术的进—步铜精矿火法冶炼】所产出的二氧—化硫烟气可以经济地!回收制取硫酸其硫的!回收:率达96%以上冶】炼过程硫的总捕集】率可:达9:9%:以上:。烟气对?环,境的危害可以得到】有效控?制铜精矿火法冶【炼工艺?是当今世界铜冶炼】行业中处于主导地位!的生产?方法:
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? 氧化铜矿可【选性差难以进行选矿!。富集宜直接采用浸】。出,-萃取-电》积湿法冶炼工艺【生产电?积铜;此外一些不能!经济地采用选矿【。富集的低品位—含,铜矿:石如含铜废矿石、露!。。采矿坑的边坡矿【、坑采巷道》内的矿柱残》留矿、浮选尾矿等含!铜物料也成为湿【。法炼铜的原料—湿法炼铜虽然存在】冶炼回?收率低、《生产:周期长等缺点但由】于其原?料主要是现有—的,选冶流程不》能或:难以:处理的各种含铜物】料省去了选矿过程因!而其:建,设投资、单位—产品能耗《及生产成本均要【低于传统《的选冶?工艺特别是随着铜】矿资源的日益贫【乏为充分利》。用资源湿法炼铜工艺!将会有较大的发展空!间
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《
利用废杂!铜原料生产再生铜】不仅扩大了铜资【源而:且还具有投资省、能!耗少:、,生产成本低、环【境,污染轻等优》点利用废《杂铜生产再》生,铜的方法主要有两】。种一种是将纯净的铜!和牌号明确的铜合金!废,。料直接熔炼成精铜】和铜合金产品—称之为直接利用;】另,一种:是将:成分复杂的含铜【废料冶炼成合格的】阴,极铜称之为间接利】用间接?利用处?理含铜废料通常采用!。火法:冶,炼工艺产出阳极【铜再经电《。解精炼生产阴极铜产!品含铜废料的火【。法冶炼?工艺又根据》原料组成的不同分为!一段:法、两段法和三段】法,工艺流程在有转炉吹!炼铜锍的工厂将【不含有机物的—废,杂铜作为冷料加入】转炉处理利用铜锍】吹炼作业《的富余热量将废【杂,铜熔化并吹炼—成粗铜既《利用了余热又满足了!铜锍:吹炼作?。业温度控制的要求
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【 , 2 火》法炼铜的《造锍熔炼方法众多】归纳起来有传统【的鼓:风炉熔炼《、反射炉熔炼、电】炉,熔炼以?及现代的闪速熔【炼(包?括奥托?昆,。普闪速?熔炼、IN》CO氧气闪速熔炼】)、熔池《熔炼:(包:括诺兰达法》。、三菱法、艾—萨法、奥斯》。。麦特法、特尼恩特法!、,瓦纽可夫法、—白银法?。和水口?山法熔炼等)强化】熔炼工艺
【
【传统的?鼓风炉?熔炼:、反射炉《熔,炼和:电炉熔炼工艺—的共同特点》是不能充分利—用硫化?铜精矿熔炼过程【中的化学反》应热因此《需要消耗大》量的辅助燃料—或电能此《外熔炼过程产—生的烟气量大烟【气中二氧《化硫浓度低不—能经济地《回收制取硫酸从而】造成对?生态环境的严—重污:染因此自《20世纪70年【代以来逐渐》。被一些新兴的强【化熔炼方法所取代
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》 《闪速熔?炼和熔池熔炼的共同!特点:是充分利用硫—。。化铜精矿熔炼过程中!的化学反应热有效】运用富氧技》术强化熔炼过程在自!热,或接:近自热的条》件下完成熔》炼过程有效地—。降低能源消耗熔炼】过程产?生的烟气量小—烟气中?。二氧:化硫浓度高》可以经济地回收制取!硫酸消除污》染保:护环境
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》 , 国家发《展和改革委员会20!06年第《40:。号,公告铜冶炼》行业准入《条件中明确规定铜】冶炼要采用闪—速熔炼、富氧熔【池熔炼等生》产效率高、工艺【先进、能耗低、环】保达标的熔炼工艺和!设备:并于2?006年底前—淘汰反射炉、电炉和!1,0m2以《下,熔炼用?密闭鼓?风炉:200?。7年底前《淘汰:所,有鼓风炉故本款【为强制?性条款必《须严格执行
【。
3! 闪速熔炼—。和各种熔《池熔炼工《。艺的共同特》。点是普遍采用富【氧熔炼技术而且鼓风!富氧浓度有越来【越高:的趋势
《
— 采用富氧【熔,炼可以改善》熔炼过程的热量【平衡减少《烟气带走的热—量从而?可以减少辅助—。。燃料的消耗
【。。
:
—采用富氧鼓风可以】强化熔?炼,。过程提高既有设【备的生产能力因此提!高鼓风富氧》浓度常?被,作为提高《。生产能力、降低单位!。产品综合能》耗的主要《手段之一《。
》
鼓风富】氧浓度的《。提高:将直接导致》烟气量的减少和烟气!S,O2浓度的提高【减少烟?气处理过程》。的能耗有利于烟【气制酸?。及生态?环境保护《
! 制氧技术》的进步导致氧—气能:耗和成本的降低【为熔炼过程大—量使:用氧气创造了有【利条件?
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? 闪速—熔炼:。鼓风富氧浓度—的确定常以》反应塔零燃料—为目标富氧》浓度:不受限制根据对【多数闪速熔炼—工厂的统计》氧气耗量为70【0,m3/t~100】。0m3/t》铜的水平熔池熔炼的!鼓风:富氧浓度《的,。提高常受炉衬—、喷枪寿命的—限制因此不同—的熔池熔炼工艺的】富氧浓度有所差【别但提高鼓风富氧】浓度趋势是一致的】
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4 】目前:铜锍的吹炼作—业绝大多《数在卧式《转炉:内进行卧式转炉热量!利用较好《除,自热完成吹炼作业】外还可以利用富【余热量处理》电解残极、包壳【、烟尘?块、杂铜等固态【冷料此外卧》式转炉?还具有建设投—。资低:、技术成《熟、杂质脱除率高、!产品:粗铜含?。硫低等优点
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《
由于卧】式转炉吹炼过程【是间歇式的周期【性作业产出的—。烟气量和《烟气中?二氧化硫浓度—都有波动给》烟气制酸带》来麻烦?此外卧式转》炉炉:。口漏风量大造成烟】气量:增大:和烟:。气二氧化硫浓度的】降低:。;炉:体倾动时《炉,。。口有二氧化硫烟【气逸出污染操作环境!。为解:决上述问《题过去三十年中相】继出现了三菱法吹】炼,、闪速吹炼和—奥斯麦?特,吹炼等连续吹—炼,工艺这些《新的吹炼方法—的共:。同特点是烟气连续二!氧,化硫浓度稳定炉【子密:闭性好改善了—二氧化硫外逸—所造成的操作环境恶!。化降低了烟气处理和!烟气制酸的能源【消,耗连续吹炼工艺【与传统的卧》式转炉?吹炼相比虽》。然目前在《技术成熟程度—上有所欠缺建设【投资较高《但是:随着环保要求的日益!严格连续吹炼工【艺无疑是《铜锍吹炼技术的发展!方,向
! , 5 火法—炼铜工厂铜锍吹炼产!出的粗铜《尚需经过火》法精炼进一步除去】杂质:浇铸成阳《。极再:进行电解精炼如【无,特殊:。原因:铜锍吹炼产》。出的粗铜应以—液态粗铜《直,接加入精炼炉精炼避!免粗铜二次熔—化而消耗燃料—回转式精炼炉—具有密闭性好、散】热量少、操作方便】、安全性高等优【点尤其适合处理【。液态粗?铜原料?
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《 6 铜【的电解精炼当前主】要有传统《的始极片阴极电解和!永久阴?极电解两种工—艺从产品能耗比较】而言:前者蒸汽消耗略高】而后者直《流电耗略高二者【综合能耗没有—明显差别在》其他方面前》者具有?。建设投?资低的优点而—后者具有劳动生【产率高、《。金属积压量少等优点!因此选择《电解精炼工艺方案时!应根:据具体建设条—件综合分析比—。较后予以《确定
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3—.1.3 综合能!耗指标的《确定主要根据—对国内主《要铜:冶炼企业产品能【耗情况的调》查以及参照现行【。国家标准铜》冶炼企业单位产品】。能,源消耗限额GB 】。21:248?的各工序《产品的三级能耗【指标
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—现行国家标准—铜冶炼企业单位产】品能源消《耗限额GB 21】248?的有关指《标摘录见表3—~表6
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表3 粗铜!(铜精矿-粗铜)】工艺能耗、综合【能耗指标(》kgce/t)
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表4 阳极】。铜,(铜:精矿-阳极铜)工】艺能耗、综合能耗指!标(kgce/【t)
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表5 】电解工?序,能耗:、工序?综合能?耗指标(kg—ce/t)
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表6 铜—冶,炼(铜精矿-—阴极铜)工艺能耗】、综:合能耗指标(kg】。c,e/t)
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》
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上述各表!中“先进值”是世】界先进水《平“:新建准?入值”是《根据国家发展和改】革委员会在20【06年第40号公告!铜冶炼行业准入条】件规定?的新建企业必须达到!。的能耗?指标本规《范综:合能耗指标》的确:。定是以“先进值”】作为一级能耗指标】的参照值以》“新建准入》值”作为三级能【耗指标的《参照:值
! 目前国内火法冶!炼流程以粗铜为原】料精炼成阳》极铜仍?划分为热装和冷装两!类生:。产,方式热?装流程是以热态粗铜!。加入:回转:式阳极炉精炼能耗】指标:先进新?建工厂均采用此【流程但还有少量老】企业保留固定—式反射炉处理冷态】粗铜相对能耗较高以!杂铜为原《料精炼成阳极铜增】加了熔化期》能耗而且《氧,化还原时间长需【消耗燃料《为此杂铜《原料精?炼生产阳极铜—单耗指标需单独制】。订
》
铜的!湿法冶炼在我国起】步较晚?只是初见规》模到目?前为止我国湿法【。炼,。铜总产?量达150》kt/年以上电积铜!规模10kt/【。年以上的企》业,仅4家~5家鉴【于湿法炼铜只有从矿!山开采就地浸出【、浸出液《。萃取、萃《。。取液电解沉积三个】主要工序单位产品】综合能耗还》未形成可控》制的指标本规范【。依据:耗能:工序:最大的电解沉积【暂列出电积铜直流】电耗三?。个级:别的电耗《指标
3!.1.4 本条】对精矿干燥应采【取的节能《措施作出《。规定
《
?
1 【 早期精矿干燥大多!采用:圆筒干燥机但—用于深度干燥铜【。精矿时因为存—在能耗高《、污染严《重等原因近年来大】多改:为了气流干燥—、蒸汽干《燥等:工艺目前《圆筒干燥《。。主要:用于一般干燥铜【精矿控制终点含水在!7,%,。~10%《时其容积《脱水强度一般可达】35kg/》(m:。3·h)~》。50kg《/(m3《·h)提高入窑烟】气温度减少》尾气量和降》低尾气?温度旨在提》高热:效率但入窑》烟气:温度不宜《过高否则易》引起精矿脱硫
】
— 2 本款对气!流干燥作出规定【
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? ? 《 (1)气流干【燥系指含回转式【短窑、鼠《笼打散机和》气流干燥管的三段】式,气,流干燥?装置:。
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?
: : : (2)根据国!内外生?产经验铜精矿气流干!燥的气/固比可以】适当降低以提—高干燥处理》。能,力减少尾气量—及相应的尾气带【走热量我国》金隆:铜业有限公司铜精】矿气流干《。燥气:/固比已从1.2】m3/kg调—整,为0:.85m3/—。kg:同时入短窑烟气【温度适?当提:高以:增加干燥能力为避免!精矿着火可》。。加入:氮气等惰性》气体
《
! ?(3)?贵溪冶炼《厂早期曾将蒸汽【过热炉、蒸汽再热】炉烟气(烟温约【400℃)》引入作为气流干【燥热源取得了良【好的:节能效果
】
? 3 熔炼】和,吹炼余热锅炉所【产蒸汽一《般压力为4.—。0MPa不宜直接作!为铜精矿蒸》汽干燥的干燥介质宜!使,用余:热发电后的》背压蒸汽《作蒸:。汽干燥的热源—或直接使用阳—极炉或硫酸转—化余热?锅炉产生的压—力为1.《0MPa《左右的蒸汽系统【热利用效果最好江】西铜业?公司贵溪冶炼厂、金!隆铜:业有限公司》。、阳谷?祥光铜业《公司20《07年相继》建成投产的3套铜】精矿蒸?汽干燥机均是如【此
【 江》西铜业?公,司贵溪冶炼厂—二期工程设置的蒸汽!。干燥:机,加热蒸汽盘管转动壳!体固定?设计处理精》矿Q=70t—/h(干基)脱水能!。力,为75kg/(m3!·,h)但磨损较严重江!西铜业?公司贵溪《冶炼厂、金隆铜业有!。限公司、阳谷祥【光铜业公司200】7年相?继建成投《产3套新型》铜精矿蒸汽干—燥机尺寸为44【。40mm×》10140mm盘管!和壳:体同时转动磨损小】。设计:能,。力为11《0t/?h~14《4t/h(干—基)脱?水量为76k—g/(m3·h【)~100kg/(!m,3·h?)
?
3》.1.?5 本条对造锍熔!。炼应采?取的节能措施作出】规定
》
— 1 ? 熔:炼过程宜实》行精料方针》按照合理的精—矿成分选《择适当的备料流程进!行必要的炉料准【备
—
? , 2 造锍熔炼所!产出的高温烟气蕴】含大量热能不同的】熔,炼工艺其《出炉烟气温度为12!。00:℃~1400—℃,所,含热能?占熔炼?过,程总:热量:的35%~4—0%有的甚至—更高回收烟气中的】余热是重要的节能措!。施设置余热》锅炉可回收烟—气中60%~7【0%的热能余热【锅炉产出的中压蒸汽!可供发电或生产、】生活用汽根据国家】发展:和改革委《员会2006年第】。40号公告铜—冶炼行业准入条件的!规定火法《熔炼必须设》置烟气余热回—收设:施故本款《。列为强?制性条款必须—严格执行
】
》 3: 本款对闪速熔】炼,作出规?定
?
:
:。 【 1)?闪,速熔炼?属,。悬浮熔?炼主要化《学,反应:。在反:应塔:。中2s~3s左【右完成?如果精矿水分未【充分脱除会出现【反应不完全》而产生“《下生:料”的现象
】
— ? 2)随着闪【速,熔炼技术《的不断进步和完善】新型精矿喷嘴的【应用常温《富氧熔炼《具有流程短、生产稳!定,、能耗低等优势反】应塔:工艺:风富氧浓度一般以】。反应塔?内实现自热》熔炼(不加辅助燃】。料)为基准来确定
!。
— — 3:),造,锍熔炼提高铜锍品】位可充分利用—铜精矿的化学—反应热又可减—轻铜锍吹作业负荷】降低能耗目前国内】闪速熔炼的铜锍品位!宜控制在55%【~72%的范围【内
—。
— 4《)闪速炉炉体—冷却水仅温升—10℃左右不受【。污,染应循环《使用
】 》 5《)因为闪速炉—高铜锍?品位、高富氧浓度、!高处理量和》高热:强度熔炼技术的应用!反应塔所需》补充的燃料量非【常,少甚至自热而沉淀】池及:上升烟道不宜烧【固体燃料闪速炉一般!以重油或天然气为】燃料
【
: : 6)闪速!熔炼:采用计算机》在,线控制主《要对:铜锍品位、铜锍温度!炉渣铁?硅比等?重要:参数进?行控制其相》应的调节手》段是反应塔供氧量】、辅助?燃料量以及炉—料配料比《例在线控制可使熔炼!过程:在最佳条件下稳【定运行?
—。 , 4 本款对!富氧顶吹浸》没,熔炼作?出规定
【
【 1)炉料含】。水高将增加熔炼【过程能耗故含水8】%~10《%是多家工》厂的控制要求
!
? : , 2)提高!鼓,风富氧浓度可改善】熔炼过程热平—衡减:少,烟气量所以实—。际生产中的富氧浓度!。控制在40》%~65%
!
》 》3)铜锍品位宜为5!0%:~7:0%是?反,应热合理分配的要求!也,是顶吹浸没熔—炼可以实现的—指标
》
《 ? 4)如果】煤的低发热值—过低则?富氧顶浸没熔炼【(艾萨法、奥—斯,麦特法)烟气量【将,太大因此所带走【的,热量过多烟气处【理系统?的设施也会更庞大不!利于节能
【
5 ! ,本款对富《氧侧吹熔池熔—炼作:出规定
】
《 : 1)炉料含】水,高将:增加熔炼过程—能,耗故炉?。料含水?7%~10》%是:目前:工厂的实际控制指标!
?
! 2)由于—受,风眼区炉《衬寿命限《制,富氧浓度《不能过高白银有【色公司白银炉富【氧浓度低于》50%大冶有色公司!诺兰达?炉富氧浓《。度为35%~45%!
:
! ?3)富氧侧》吹熔池熔炼产出的】铜锍品位有所—不同白银法铜锍【品,位达50《%诺兰达法高达65!%~73%
!
? , 《 4)如果—煤的低发热》值,。过低则熔《炼烟气量大带走的热!量多烟气处》理系:统的:设施也会更庞大不】利于节能
【。
《 , 6、7 — 控制?入炉物?料含水、提高—铜锍品?。位,、提高鼓风》富氧浓度均为降低熔!炼能耗的有效—。措施这两款所—取,指标取自《生产工厂的实—践经验
《
《
3.1.6 【 本:条对铜?锍,吹炼应采取的节能措!施作出规定
】
? 1 铜锍!。吹炼产出《的高温烟气蕴含大量!热能回收烟气中【的余热是重》要的节能措施吹炼】炉后应设置中压【余热:锅炉所产蒸汽—可供发电或》生,产、生活用汽—根据国?。。家发:。展和改革委员—会200《6年第40号公告铜!冶炼行业准入条件】规定火法熔炼必【。须设置烟气》余热回收设施故【本款列为《强制性条款必须严格!执行
【。
2 本!款对卧式转炉吹【炼作出规《定
! 1【)利:用转炉吹炼铜—锍,所产生的热量处理】含铜物?料可以充分利用转】炉吹:炼的过剩《热节约能源》;含铜物料主要有电!解残阳极《、不合格阳极板【和,废阳极模等也—可,。。以加入?不含有机《物的废?杂,铜料:
?
?。 , 2)!。富,氧吹炼可缩短—吹炼时间和提高【烟气中二氧化—硫的浓度也可—以改善热平》衡从而处理更多的】冷料但是《根,据生:产实:践当转炉吹炼—富氧浓度超过—28%?时风:。。眼区的耐火材料的侵!蚀速率?明显:加快故设计》控制在26%以内较!妥当
】 ?。 》3)双炉期》交换吹炼可以提高送!风时:率使烟气均衡且【降低烟气流量降低】烟气:处理及制酸能耗
】
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:
】 ,4)转炉吹炼铜锍】主,要能耗是转》炉鼓风机电耗由于】该风机功率大一【般由高压电动机驱动!在转炉加料、出料】或,处理故障时停吹【的时间内不能随【开随停故停吹时【。间愈长?浪费:。电力愈大所以提高】送风时率和采用【节能的调《节,鼓风量技术可以降】低电耗
《
》 , 5)!转炉设置汽化冷却】或,水冷的?密闭烟罩《。可以防止喷溅物【和烟气?在,烟罩内粘《结和控制漏风率以】减少:烟气量的增加保持】烟气中二氧化硫【浓度降?低排烟及制酸系统】的能耗贵溪冶炼厂、!。金隆:冶炼:厂转炉以及新近改】造的大冶冶炼厂和】云南铜业股份公司转!炉的密闭烟罩漏风率!均未超过《50%
【
《 , 3 本款对富】。。氧顶吹浸没吹炼【作出:。规定
》
富氧!顶吹浸没吹炼—是铜锍吹炼工—艺的一种《方,。法目前?国内山西中条—山有色金属公—司侯马冶《。炼厂:。在处理?固体锍时同时—往炉:内加入一部分热态】铜锍:能耗:有所:降,低吹炼的富氧浓度控!制在:30%~40%云】南锡业集团责—任公司冶炼》项目拟在富》氧顶吹炼铜》。锍中处?理,。热态铜锍
】
: ? 4: 本?款对闪速炉》吹,炼作:出规定
》
:
? 》 1)《闪速吹炼与》闪速熔炼《的原理一样主要化】学反:应在反应塔中2s】~3:s内完成由》于铜锍粒度小有足够!的表面积有利于【炉料水分《。的充分?脱除可确保反应完】全也不会出现“【下生料”现》象
》
】 2)富》氧吹:炼可:。降低烟?量改善吹炼过程热】平衡是节能的有效措!施富氧浓《度可按热平衡确定】祥光:。。冶炼厂富氧浓度【为65%~80%】
— 【 3)?。闪,速炉吹炼铜锍虽【然省去?了转:炉,高压鼓风机、—。。包子吊车并且吹【炼的烟?气量大幅度降低能】耗减少但《热的铜锍要水碎、】碾磨和烘干》损失的热量和增【加的电耗不小闪【速炉吹炼与卧—。式转:炉吹炼相《比设:计规模愈大闪—速炉吹炼的优势愈】明显粗铜设计规模】200kt/年以上!。的冶炼厂《在能耗方面采用闪速!。吹炼比卧式》转炉合适《
—3.1.《7 本条对—炉渣电炉《贫化应采取的节【能措施作《出规定?。
— 1 电炉!炉顶:。操作平台与楼—面间采取绝》缘措施?除出于?安全考虑《外还可?防止短路造成电力损!失电:极附近的炉》顶及操作《平台构造采用防磁措!施是为了防止形成】磁涡流而增》加电力损失
!
《 :2, :炉,。渣水:碎的冲渣水量通常】为,。渣,量,的15倍~20倍近!年来:一些工?。厂通过改进冲—渣水喷头《结构、降低水温和控!制水压手段》改,善了:水碎粒化效》果冲渣水量降—至渣量的10倍~1!5倍
—。
? 3 贫化电!炉漏:入冷空气将》使炉膛温度降低增】加电耗因此要求对进!渣口、加料口、电】。。极孔、排渣口等开口!部位加强《密封措施以减少冷】空气:漏入量
【
3.1.8 】 本条对《炉渣选?矿贫:化应采?取的节?能措施作出规定【
】 1 》碎磨及选别工艺应】优先采用《高效率节能的半自磨!+球磨碎磨工艺或超!细碎的常规碎磨【工艺:
【 2 》 选:用节能型《选矿设备不得采用高!能耗的淘汰机电产品!
! 3 根据国内外!对各选矿作》业能耗?分配:的,统计:碎磨作?。业,能耗约占选》矿总能耗的6—0%~70%而磨】矿又占?其中的80%以【上因:此在2?0世纪70年—代后:期国际?选矿工程界》有人提出《了“多?。碎少磨”的概念认】。。为在选矿厂的实【际生产?中应推?行,“多碎?少磨”?的工艺制度其实质】就是强化破碎作业尽!量减小最《终破碎产品(即磨】矿给矿)粒度从而】。降低:磨矿功耗国》内某铜矿《所进行的《工业试验表明—当磨机给矿粒度P9!5从:。15mm《降到12《mm时磨《机,处理能力提高—了1:0%左右基》于铜冶炼《炉渣比一《般天然矿石》难磨其邦《德功指数《Wi:。高达23《。kW·h/t—。(,一般铜?矿石Wi=13kW!·h/t《~14?kW·?h/t)《因此如果选》。择常规碎磨工艺【。时经济合理的炉渣磨!矿给矿粒度定—为,P80=8》.0mm较为适宜
!
— : 对于如何选择碎】磨工:艺应根据具》体,工程项目的实际【情况通过《仔细的比《较而定应考虑的因素!包括规?模大小、《建设周期、建厂场】地,。条件、设《备供货周期及业【主的要求等规—模较小时以选择【常规碎磨工艺较为适!宜,如贵溪冶炼厂一期工!程,的,转炉渣选矿规—模,为,270t/d采【用的是?常规碎磨《流程;二期扩建时】炉渣量?增加到600t/】d仍旧?采用常?规,碎,磨流程对《于炉渣量在》1000t/d时现!有国产常规》碎磨设备《的规格、能力及能力!匹配均能《。。满足选用要求—
】 半自磨工艺【是当今国际》流行:。的、先?进的碎磨工艺—其特点是由于采【用了大型化设—备,因而使系统能力【加大设备数量—减少工?。艺流程简化建厂占地!。面积减小从而加快了!。。项目的建设》进度国外一》些大型铜冶炼厂(】如芬兰的哈加瓦尔塔!冶炼:厂、:加,拿大的霍恩冶炼【厂、墨?西哥的卡纳涅—。阿冶炼厂等)炉【。渣选矿也已》采用了半《自磨:。工艺国内贵溪冶炼】厂的:三、四期工程的炉】渣选矿以及山东阳谷!祥光:铜冶炼工程》的炉渣选矿等—。项目也相《继采用了半自磨工】艺,并已成功投入生产
!
— 4《。 浮选《。设备大型化》的,。节能效果将是明显】的以:CLF型浮选机为例!CFL-20的单槽!安装功率为7—5k:。W(比功率为—3.75《kW/m3)—。而CFL-50的】单槽安装功率为【90kW(比功率】为1:.8kW/m3【),。贵溪:冶炼厂三、四工程及!山,东阳谷祥光铜工程】的炉渣选矿项目的】粗、扫选《作业就选用了CLF!-40浮选机浮选】柱是一种新型高【效节:能浮选设备对于处理!细粒物?。。料尤为?适宜:可获:得比机械浮》选机:更高的精矿品位因此!从20?世纪80年代起国外!已将浮选《柱广泛用于一般矿石!的精选作业》根据国外资料报道】与机械浮选机相【比浮:选,柱设备费可节省【4,5%、?土建:费用可用降低20%!、动:力,消耗可节约25%】据报道浮选柱在澳大!利亚芒特《艾萨和菲律》宾帕萨冶炼厂的炉渣!选矿中已实际应【用因此具有》推广应用价值目前】国内使用成熟的【。浮选柱主要》。是CPT《浮选柱
》
— 5 渣—精矿过滤《可选:用不同类型的真【空过:滤机或压《滤机:贵溪:。冶炼厂一、二期【工程炉渣选矿的【生产实践表明—传统结构的真空过滤!机,的滤饼水分约—为,1,2%或更高为了【使滤:饼水分进《一步下?降,三期工程炉渣选【矿选用了陶瓷圆盘过!滤机陶瓷圆》盘过滤机《在工作时由于—利用:了毛细管作》用因:此使用真空产—生的过滤动力大【为减小从而达—到,节能的效《果压滤机完全利用】挤压力来达到固相与!水的:分离因此压滤机的滤!饼水分可降至—10%以下
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3—.1.?9 本条对火【法精:炼,应采取的节》能措施作出规定【。
! 1 《火法精?炼工:序,与铜锍?吹炼工序配》置在同一厂房内【的目:的,在于吹炼产出的热】态粗铜可以方便地】装入精炼炉避免粗铜!冷却后二次熔化【可以大幅度降低【。能耗
!。 2 热态】粗铜精炼采用—回转式精炼炉装料】、,出铜便捷安全可缩】短精炼周期;回【转式精炼炉》结构紧凑炉体小【巧密封性好散—热量小;氧化、还】原及浇铸作业安全性!好1985年贵【溪冶炼厂《在国内首次建成回】转式精炼炉后国内新!建,的大型铜冶》炼厂及老厂改建、】扩建项?目中均已采》用回转式精》炼炉
】 3 可摇!。动式精炼炉侧—面,开,门利于冷态固体铜】料的加入扒渣—方便氧化还原管埋】在炉墙口不》用人工持管炉底【采用:。透气砖加速了传【。热,、传质提高了氧化】还原效率缩》短了精炼周》期节约了能耗
【
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—4 根据各—工厂的经验精炼炉】的容量通《常能处理转炉—2炉次的粗铜量火法!精炼车间宜配置2】台精炼炉单台炉【子的:容量应与转炉供给的!粗铜量相匹配—
《
》。 5 精炼—炉出炉烟气温度在】不同作业《周期波动在12【00℃~1》400℃之间其【余,热的回收利用对【节能:具,有重要意义》尤其是?处,理冷态铜料时熔化】。期烟量大、温—度高、?持续时间长更有【回收烟气余热的必】要,以,容量:为1:00:t的固定《式,反射炉为例炉后设置!的余热锅炉产出低】压蒸汽4t/—h~6t/h—容,量为350t的倾】动炉的余热》锅炉产出蒸汽量【为8t/《h~1?5t/h《近年来回转式精【。炼炉也逐步设置余热!锅,炉回收余热热装熔】融粗铜容《量为350t—的回转式精炼炉其余!热锅炉?产汽量达6t/h】。~9t/h精炼【炉烟气也可》作为精矿干》燥的热源或通过空】气预热器产生—热风作?为烧嘴助燃供风等】以最大?限度地利用热—能
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? 6 采【用富:氧,空气氧化可》。以缩短氧化时间【美国肯尼科特冶炼】厂用富氧《空气氧化《已有十年以上—的生:产经验我国》祥光铜冶炼厂也【采用该技术贵溪冶】炼厂用倾动炉精炼废!杂铜时?也采用富氧空气【加热和氧化》
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7 透!。。。气砖:首,先,在钢铁工业的转炉】。和钢水包上应用【近年:来铜冶炼《工业也开始推—广应:用回转式精炼炉炉底!设置透气砖并—连续鼓入氮气可以起!到搅动熔体》、提:高冶炼反《应速度的《作用金川集》团,有限公?。司,铜精炼炉使用该技】术后还?原精炼时间》缩短了1/》。3贵溪冶炼厂、金隆!冶炼:。厂和祥光铜冶炼【厂,均,在回转式《精炼炉底采用透气】砖技术杂铜》精炼的可摇动—式精炼炉也》同样采用《了透气砖技术
】。
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3.》。1.10 —本条对阳极板浇铸】应采取的节能措施作!。出规定
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1 ! 新建铜《冶炼厂阳极板浇铸采!用具有自动定—。量,功能的?圆盘浇铸机其优【点是阳?极板废品《率低一般小于4【%减:少,了废品阳极重—熔能耗;《此外阳极板重量【偏差小于2》%为电解《精炼工序降低残【极率创造了条件【
【 2 阳极】板,浇铸时?间不宜?过长通常控制在4h!。~6:h内浇?铸完毕时间过长造】成铜液温度过低【铜,液含氧上升需重新加!热提高温度和—。再次还?原将:增加能耗
》
《
3 【 ,阳极板重量是根据电!解,。精,炼工序的阳极寿【命、电流密度和控制!的残极率《确,定的阳?极,板重量过《大,会造成?残极率提高增加重】。熔能:耗;若阳极板—重量过?小,。则,会造成电《解精炼工序》阳极寿命后期残【极破损掉落损—坏设:备也会影响》阴极铜质量》。
《
3.1.11 !。。 本条对电》解精炼应采取的节】能措施作出规定【
,
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》 1 电解槽和!极板大型化》以,及采用极板作业机组!和多功能专用吊【车有:利于节能降耗理由是!电解槽和极板—大型化可减少电【。。解槽数量及槽—面,蒸发:散热面积缩短—。了溶液管《道长度减少》了散:热面积有《利于降低蒸》汽消耗?
!。 减少极板吊运频】繁,程度和缩《短,吊运距离有利于【降低交流电耗
!
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, 《极板作业机组可提】高,极板的平直》度和悬垂度减少短路!发生率阳《极板挂耳经铣切后】可降低接《触电阻
—
— 多功能专用吊【车定位正确》可以单极起吊也可双!极起吊可以整槽起】吊也可以半槽起吊】行走一次可以完【成多项?作业与通《用设备相《比,电耗较低
】
2【。 永久阴》极电解法与始—。。极片电解在》能耗方面相比较具】有以下差别
】
省】去始极片的生产制】作不需种板槽用【一条阴极洗涤剥片机!组替:代始极?。片,。制作机组、阴极洗涤!机组和导电棒贮【运机组
】
阴极【板强度高平直度好】表面光滑可》缩短极?。。距减少?短路发生率有—利于提高电流效【率
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》 , ?电流密度高可—达280A/m【2~330A—/m2因此电解液】通电过程发热量大】蒸汽消耗《量减:少但槽电压相—应要高一些所需电】解槽数量少因此【散热量少
!
综上所】。述永久阴极法—电解的电《耗略高蒸汽消—耗则:略低二者《综合能耗《无太大?。差别选择工艺方案时!应,对建设投资、产品质!量、:。。经济:效,。益等方面进行—全面:分析论证后》确定
》
》 3 》影响电解《精炼蒸?汽,消耗的主要》因素是电解》液,蒸发造成的热损失以!及,电解槽体、溶—液管道和设》。备的表?面散热损失本款中】。降低蒸汽《消耗的措施均来源】。于工厂实际生产【中行之?有效的经验
【
— 4 提—高电流效率》是降低铜电解精炼】直流电?耗的主要手段之一提!高电流效《率的途径主要有防】止,漏电、避免极—板之:间形成短《。路、减少电解液中】杂,质的电化学反应等本!款中:提高电流效率的措施!均为工厂实际生产】中总结出的行之有】。。效的经?验所列指标通过【努力是可以达到的
!
— ?5, 降低槽》电压也是降低铜【电解:精炼直流电耗的主】要手:段之一本款中降【低槽电压的措施是工!厂实际生产中根据】理论与实践相结【合而:总结:出的经验应》提倡和推广
【。
! 1)缩短同极!中心:距可以降低》电流通?过电解液的电阻对降!低槽电压有直接的】关系对大型》极板而言规定—的,同极中心距指标在】采用极板加》工机组处理极板【时是可以达》到的:
】 2)电!解液温度提高—有利于降低》黏度加?快离:子迁移?速度也就《是降低了《电解:液的:电阻对降低槽电压有!利电解?液,温度过高则蒸发热损!失增大增加了蒸【汽消耗?。和酸雾浓度影响作业!。环境目?前各工厂《电解液温《度多数?控制在?60:。℃,。~65℃
!
—。 ?3)降低导》电排和极板之间的接!触电阻?可降低槽电》压对阳极板挂耳底部!铣切使?耳部与导电排保持】良好的接触》可降低接触》电阻不锈钢阴极板】在导:。。电棒上镀铜》及采用?特殊焊接技术—等都是为《了提高导电》率降低电《阻
【 《6 目前各电解工!厂均采?用可控硅《整流机?组,。一,般采:用变压?器和整流《器靠紧的布置—方,式额定功率》条件下机组的整【流效:率可达95》%,~97?%
【。3.1.1》2 本条对电【解液净化应采—取,的节能?措施:作出规定
【
— 1 《电解精炼过程—中电解液《中铜:离子:浓度不断上升砷、锑!、铋、镍等杂—质也在其中》不断积累为了维持电!解液:中铜、酸和其他【杂质浓?度在规定范围—内以保?证阴:极铜的质《量必须抽取部—分电解液进行净化】处理净液量》是根据阳极中杂【。质,含量:、,杂质在电解过程【中的溶出率、电【解液中允许的杂质极!限,浓度以及净液过【程中:杂质的脱除程度来确!定的为尽量减少净液!量应:选择杂质脱》除程度高的净液【流程和在保证阴【极铜质量的前提下合!理确定杂《质极限浓度
!
》 ,2 电解液净【化过程在脱除—砷、锑、铋和镍等杂!质之前首先要—脱铜预脱《铜常用?方法:有中和结晶》法,、高酸结晶》法和电积《法三种电积法脱【。铜电耗高约》为20?00k?W·h?/t铜产《出阴极铜质》量不高通常为2号标!准阴极铜《高酸结晶法蒸汽消】耗高约为8t—/t:硫酸铜~10t/】。t,硫酸铜产出》硫酸铜结晶》需重溶再结》晶后:方可获得含5个结晶!水硫酸铜(CuSO!4·5H2》O)达?96%以上》的合格?产品中和《结晶法?硫酸铜?产出量大可直接【获得合格产》品若用氧化》焙烧后的铜屑作【中和剂在鼓》泡,塔进:行中和反应时其蒸汽!消耗量为《2t/?t硫酸铜~》2.5t/t硫酸铜!若用残?阳极、铜线等—碎铜作中和剂在【具有假底的鼓风氧】化中和槽中进行中和!反应时其蒸汽—消耗量为8t/t】硫酸铜?~1:0t/t硫酸—。铜
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? 4 》诱导法电积脱砷【、锑、铋《具有:脱除率高(一般可】。达85%~90%】),电流:效率:高、不产生或少产】生砷化?氢气体等优点198!6年贵溪冶炼厂【首次采用以后—在国内普遍推广“】死循:。环,”电积法是指电积过!程中:溶液从装槽》开始直?到电积终点为止不】加入新的《溶液铜离子》浓度逐步降低—电积后期电流—效率低砷化氢气体大!量,。产生砷、《锑、铋的脱除率为4!0%~6《0%因此这种落后工!艺在新建《工厂中不得使用【
— 5 — 电:热蒸发热效率—高可达80%以上】此,外由于电《热蒸发的浓缩程度】高可浓缩到》。溶液含酸1100】g,/L因此硫》。酸镍的结晶率—(即脱除率)高于】其他的浓缩结—。晶法从而可以减少除!镍的溶?液处理量其缺—点是用电量大在【缺电:地区的?应用:受,。到,限制当脱《镍处理?量大时或用》电不紧张地区可选】择,。电热蒸发结》晶工艺当《脱镍处理量小时可】选择蒸?汽蒸发结《晶或冷冻《结晶工艺终点含酸浓!。度一般在700g/!L
》
3.1.1【3 本《条对电?解,残阳极处《理应采取的》节能:措施作?。出,。规定
! ?当工厂铜锍吹炼转炉!冷料量多《或铜锍吹炼采—。用闪:速吹炼工《艺,时残阳极《。。无法返回《吹炼工序《则残:阳极的重熔需在其他!炉子内?进行竖炉、》倾动炉、《固定式?反射炉重熔》残阳极都是可行的】尤其是竖炉具有【热效率高、》重熔后不需氧化【、还原可直接浇【铸成阳极板等优点因!此是最节能的途【径但竖炉需使用天】然,气,或液化石油气为燃】料适应性受到限制回!。转式精炼炉》。炉膛空间小加热的传!热面也小熔化固体】物料的热效率低【熔化速度《慢而且从炉口上【方加入大量固—体料易砸坏炉衬【。故不宜使用
—
《
3.1.14 】 本条对湿法—炼,铜应采取的》节能措施作出规定】
】 1 》湿法炼铜浸出过【程在规模化》工,业生产中主要—有搅拌?浸出和筑堆浸—出两种方式搅拌浸出!。具有浸出《速度快、浸》。出率高?、适:。合于处理《粉状或细颗粒物料】的特:。点其动力《消耗也相应较高【。筑堆浸出则具—有浸出速度慢浸出周!。期长的特点为—使料堆具有良好的】渗滤:性能和透气性能对】原料有?一定的粒度》要求:因此:在设计?中应:根据:原料的性《质、状态《对两种浸《出方式的金》属回:收率、劳动生产率】、产品?能耗:。、建设投资等指【标综合评价后确【定浸出方《式通常以《混合矿浮《选尾矿、矿石洗【矿矿泥等容易浸出且!无需碎磨的》物料为原《。料时以采《用,搅拌浸出为》。宜以低品位矿石和含!铜废石等不》能经济?。地选矿富集的矿【石为原料时以采用】筑堆浸?出为宜
【。。
2 】 电解沉积过程中电!积液中铁《离子浓度的高低【将直接影《响电:积电流效率根据国内!工厂实践证明—当电积?液中含铁量为1g】/L~?2g/L时电流效率!可达95《%而当含铁6g/】L~9g《/L时电流》效率降至79—%为此本款规—定了电积液中含铁】量应:小于3g/L
】。
3! 浸?出液中铜《。浓度通常设计都在】1g/L以上但【是尽量提高浸—出液铜?浓度有利于节—能而且已有生产实例!如缅甸蒙育瓦铜【矿矿物?成分以辉铜矿—为主矿石《品位含?铜,。约,。为0.4%浸出【周期400天经多】堆串联浸出后浸【出液含铜多在4【。。.5g/L》以上使萃取》原,液量:减少从而降低萃【取能耗
! 4 【在,铜的电积过程中【。。电积槽?内的温度《一般为?4,。5℃左右通常需要通!过,加温才能《达,。到电:。积贫:液在返回《反萃工序前》通过热交换器—预,。热由:反萃:工序送来的新—的富液可《有效降低蒸汽消耗达!到节能?的目:的
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5 !电积槽内溶液循环采!。用下:进上出方式由槽底】供液管?向阴:极区供给新的电积】液使电积液顺—着阴极表面上升【流动这种方式有利于!向阴极区补充—铜离子防止浓差极】化既可改善》阴极铜?质量又可降低槽电】。压达到?降低电耗的》目的
《