3 重】有色金属冶炼
!
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3.1 铜【 冶 炼
【。
》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1》00kt/年以上国!家发改委200【6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10—0kt/《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9》6%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
!。
《 《。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
【
【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、INC—O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2—0世:纪,70年代以来逐【渐被一些新》兴的强化熔炼方法】所取代
! 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
《
— 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《20:0,6年底前淘汰反射炉!、电炉?和10m2以下【熔,炼用密闭《鼓风炉20》0,7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》
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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SO2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
【
,
》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700【m3/t~》10:00m3《/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
【
】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
】
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
【
》 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
》。。
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 》21248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《 21248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(k!gce/t)
【
【
表4 】阳极铜?(,铜精矿?。-阳极?铜)工艺能耗、综】合能耗指标》(k:gce/t)
【
》
—表5: 电解工序—能耗、?工,序综合能《耗指标(kgce】/,t)
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《
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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(kgce/】。。t,)
》
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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2—0,06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10?。kt/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)~50【kg/(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】
》
— ?(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
—
》 , 》 (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2《00:7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75【k,g/(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2007【年相继建《成投产?3套新型《铜精矿蒸汽干燥【机尺寸为44—。4,0mm×《10140mm【盘管和壳《体同时转动磨损【。小,设计:能,力为11《0t/?h~:144t《/h(干基》)脱水量为76k】g/(m3·—h):~100k》g/(m《3·h)
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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1】200℃~1400!℃所含热能占熔炼过!程总热量的35%】。~40%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《%,~70?%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4【0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2《s~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%~1》0%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50%~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5】0%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5!0,%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2006年!第4:。0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
【
,
— , : 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8《0,%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P95—从15?mm降?到12mm时磨机处!理,能力:提高:。了10?%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2:3kW·h/t(】。一般铜矿石Wi【=13kW》·,h/:t~14kW·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=8.0!。mm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60》。0t:/d仍旧《采,用常规碎《磨流程?对于炉渣量》在10?00:t/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
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】4 浮选设备大】。型化的节能效果【将是明?显的以C《LF型浮选机为例C!。FL-2《0的单槽安》装功率?为7:5,kW(比功率为3】.,75kW/m—。。3)而CFL-【50:的,单槽:安,装,功率为9《0kW(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-4】0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45】%、: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:
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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—。
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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1【985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
》
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5】 精炼炉出炉【。烟气:温度在不同作业周期!波动在12》00℃?~1400℃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100t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3】50:t,。的倾动炉的余热锅】炉产出蒸汽量为8t!/h~15t/【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350》t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
【。
— 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
》
《 , ?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《
】 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:
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2! 阳极板浇铸时】间不宜过长通常控制!在4:h~6h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
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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
】
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3.1.》。11 本条对电】解精炼应《采取的节《能措:施作出规定》
【 : 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
【
《
?。 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:
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—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
—。
电流】密度:高可达?280?A/m2~3—30A/《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6《0℃:~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9【5%~97%
【
》3.1.12 】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
《
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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2000kW】·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?(CuSO4·【5H:2O:)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
】
— : 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1】986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%~60%因此】这种落后工》艺在新建工厂中不得!使用
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《 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1100g/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.:1.13 本条】对电解残阳极—处理应?。。采,取的节能措施作【出规:定
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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~2《g/L时《电流效率《可达95%而当【含,。。铁6:g/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3《g/L
】
3 浸!出液中?铜,浓度通常设计—都在1?g/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40】0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?
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