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10—0kt/年以上国家!发改委2《006年4》0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【100kt/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%~3—5%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
》
【 , 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
】
》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
—
《 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200【6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!2006年》底前:淘汰反射炉、—电炉和1《。0m2?以下熔炼用密闭鼓】风炉20《07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,
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— 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7—00m3/》t~1?000m3/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 2124】8的:各工:序,产,品的三?级能耗指标
!
现【行国家标《准铜冶炼企业单【位产:品能:源消耗?限,额GB 《2,12:48的有《。关,指标摘录见》表3~表6》
》
表3 粗—。铜(铜精矿-粗【铜,)工艺?能耗:、综合?能耗:指标(kg》ce/?t)
—
【
表4? 阳极铜》(铜精矿《-阳极铜)工艺能】耗、综合能耗—指标(kgce/】t)
】
:
:
表5 —电解工序能耗、工】序,综合能耗指标(【kg:ce/t《)
【。
》
表6 铜—冶炼(铜精矿-【阴极:铜)工艺能耗—、综合能耗指—标,(kgc《e,/t)
》
《
,
》 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200—6年第4《0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150kt】/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%~1【0%:时其容积脱水强【度一般可达35【k,g/:(m3·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.!2m3?。。/,kg调整《为0.85m3/】k,g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4.0MP!a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.《0M:。Pa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2:007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—。2007年相继【建成投产《3套新型铜精矿蒸】。汽干:燥机尺寸为44【40mm×1—01:40mm盘管和壳体!同时转?动磨损小设计能力】为110t/h【~1:44t/h(干基)!脱水量为76kg/!(,m3·h《)~100k—g/:(,m3·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1200℃【。~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%~【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—200?6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1】0℃: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%?~70%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20【06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2!8%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5:0%:
:
【。 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%~4》0%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!~3s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200《kt:/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1—5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~15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60%~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P95从15m】m降到12m—m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】23kW·h—/t(?一般:铜矿石Wi=13k!W·h/t~1【4kW·《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》1,。000t《/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75?kW(比功率为3】.75kW》/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-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:8,0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C:PT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12《%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1》。0%以?下
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:
?
? 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,120?0℃:。~14?0,0℃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,。350t的倾—动炉的?余热锅炉产出蒸【汽量为8《t/h?~15?t/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35?0t的回《转式精炼炉其余热锅!炉,产汽:量,达6t/h》~,9,t/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
】
: 2 》 阳极板《浇铸时间《不宜过长《通常控制《。在4h~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—
— , , 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
:
》 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
》。
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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
《
《 , 电流密度—高可达280—A/m2~》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—
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? 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℃
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? 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
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: ?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%~9—7%
】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》
】 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~10】t/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(Cu【SO:4·5?。H2O)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~》10t/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%~9》0%)电流效率高】、不:产生或少《产生:砷化氢气体等—优点1986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:40%~6》0%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.》1.1?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
】
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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【~9:g/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
《
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? 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45℃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
?
《
, 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
】