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铜密闭鼓风炉熔炼技术经济指标
15.3
19.4
4
24.6
28.5
28.7
1.16
1.005
20.4
11.6
17.5
23.5
29.1
32.0
37.9
43.6
49.5
5
26.2
24.9
31.2
1.33
0.893
29.6
10.3
15.5
20.6
25.8
39.9
45.1
50.2
55.4
6
29.4
30.3
30.6
1.03
1.013
17.5
项 目
邵武厂
铜陵二冶
富冶
(新厂)
试生产期
生产期
精矿成分
Cu
S
富氧浓度,O2
16~22
25~28
24
17.7~22.4
26.5~32.5
27~30
21~24
28~30
27
10~15
25~30
22~24
块料率
焦率
铜硫品位
脱硫率
42.4
6.80
30~33
46.0
35~40
6.5~7.0
34.3~41.5
53.5~57.2
富冶厂铜的分配情况见表6。
表6 富冶厂铜的分配实例
项 目
铜量,t
比例,%
原料收入
167.5
100
回
收
铜
铜锍
烟尘
小计
161.034
3.427
164.451
96.16(直收率)
2.05
98.19(总回收率)
损
失
铜
水碎渣
机械损失
小计
2.201
0.838
3.039
1.31
0.50
1.81
注:本表根据18d生产情况编制,渣含铜0.245%。
34.9
32.3
1.72
0.926
32.1
10.6
16.0
21.2
26.6
42.7
48.1
53.3
58.7
2
20
39.9
31.9
2.0
0.80
41.3
9.2
13.8
18.3
23.0
50.5
55.1
59.6
64.3
3
42.1
26.8
18.0
0.6
0.673
0.0
7.7
11.7
15.3
19.4
7.7
11.6
六、年工作日
密闭鼓风炉的年工作日主要取决于设备寿命、检修制度和炉结的清理。表8为10㎡密闭鼓风炉主要设备寿命与检修制度。
表8 鼓风炉系统主要设备寿命与检修制度
项 目
设备寿命与检修制度
鼓风炉水套
寿命3a左右
加料斗
寿命一年左右,每年大修时更换
前床
每年中修一次,每次10~20d,每2~3a大修一次,每次30d
表7 冶炼至制酸过程中硫的分配情况实例
项 目
分配比,%
硫
的
损
失
进入粗铜的硫
进入鼓风炉渣的硫
进入烟尘的硫
进入铅渣、砷渣中的硫
尾气损失的硫①
其它损失的硫
总损失的硫
0.38
5.07
0.87
1.45
0.58
1.07
9.42
硫酸中回收的硫②
90.58
总计
100
① 制酸流程中采用了尾气处理;
② 进入冶炼混合烟气的硫为92.7%,制酸系统硫的回收率为97.7%。
混捏机
2~3个月换一次叶片,每次1d,每年炉子大修时,全面检修
实践表明,密闭鼓风炉的炉结生长速度可以在一定范围内通过合理的操作予以控制,并且可以逐步做到长期连续生产,不需停风,降料处理。
密闭鼓风炉年工作日一般为310~330d,但如考虑与制酸系统一致,年工作日一般定为300~320d。
K-FeS氧化率,随炉型、操作条件而异,一般为0.2~0.5,可通过试验确定。
根据以上公式对各种精矿计算的脱硫率见表2。
表2 各种精矿计算的脱硫率
精矿
种类
Cu %
S %
Fe %
S/Cu
Fe/S
DS1%
DS2%
DST%
K=0.2
K=0.3
K=0.4
K=0.5
K=0.2
K=0.3
K=0.4
K=0.5
1
20.3
30.8
31.7
1.11
1.03
17.8
11.8
17.9
23.7
29.9
29.6
35.7
41.5
47.7
10
25.5
36.6
30.9
1.21
0.844
30.7
9.7
14.6
19.4
24.3
40.4
45.3
50.1
55.0
从表2可看出,精矿中硫铜比不宜小于1.2。采用富氧空气熔炼时脱硫率实例见表3。
表3 富氧空气熔炼脱硫率实例,%
420~510
1.4
32.49
51.95
48.66
3.29
250~600
460~560
2.7
35.65
58.71
55.55
3.16
250~400
470~560
2.9
三、焦率
密闭鼓风炉熔炼的焦率直接影响烟气二氧化硫浓度,生产时应尽量控制较低的焦率。由于对焦炭的质量及物理规格控制不严,焦率常较理论值高,一般为8%~10%。当炉料含硫较高、采用富氧空气熔炼、风口喷煤粉或热风吹重油等措施时,焦率可控制在6%~8%。
30~35
9~11
34~36
~55
46~58
7~8.5
32~35
50~54
富冶(老厂)2㎡炉焦率与脱硫率的关系实例参见表4。
表4 富冶2㎡炉焦率与脱硫率的关系实例
项 目
单 位
上 旬
中 旬
下 旬
精矿S/Cu
精矿含铜
精矿含硫
块料率
鼓风量
鼓风压力
焦率
%
%
%
km3/h
kPa
%
1.65
12.64
21.05
34.2
熔炼过程的金回收率可达98%~99.9%,银可达97%~99.8%。
五、硫回收率
目前国内各厂大都将鼓风炉烟气与吹炼烟气混合后制酸,硫的回收率从回收的硫酸产量计算得出。硫回收不仅与熔炼的各项指标与操作有关,且与吹炼的操作以及制酸的流程及操作等因素有关。因此对目前各厂的硫回收率指标应作具体的分析。
熔炼,吹炼烟气全部制酸时,硫的回收率可达85%~90%。表7为富冶(新厂)硫的分配情况表。
表1 铜陵二冶密闭鼓风炉床能率指标实例
项 目
单 位
空气熔炼
富氧空气熔炼
试生产期
生产期
原料成分
Cu
Fe
S
块料率
床能率
%
%
t(㎡·d)
16~24
24~30
28~32
~40
39.5
17.7~22.3
25~28
26~32
36~40
55~62
21~24
24~27
28~30
28~35
45~50
二、脱硫率
密闭鼓风炉由于炉型及操作特点,脱硫率不高,一般为40%~50%。当炉料中硫铜比较高,或采用富氧空气熔炼时,脱硫率可提高到50%~55%。
密闭鼓风炉焦率实例见表5。
表5 密闭鼓风炉焦虑实例
项 目
沈 冶
富冶(老厂)
铜陵二冶①
邵武厂②
富冶(新厂)③
A
B
炉料含硫,%
床能率,(t/㎡·d)
焦率,%
20~30
40~50
9~11
25~35
40~45
8~9
26~30
55~60
6.5~7.2
30.93
48
7~8
25~28
64.34
6.5~7.2
25~30
55~60
7~8.5
① 铜陵二冶A为富氧空气工业试验数据;B为1986~1993年生产平均值;
② 富氧空气工业试验数据;
③ 富氧空气生产资料。
四、铜回收率
密闭鼓风炉由于流程简单,中间环节少,铜锍品位较低,炉渣含四氧化三铁较少,渣含铜较低,故铜回收率较高。但如果精矿混捏不好,烟尘率加大,可降低铜回收率。一般直收率可达94%~96.5%。铜总回收率可达98%~98.5%。
理论脱硫率可根据精矿到化学组成用以下经验公式粗略计算(假定精矿中的硫化物主要为Cu2S、mFeS.nFeS2):
式中:
DS1-一次脱硫率(FeS2分解);
DS2-二次脱硫率(FeS氧化);
DST-总脱硫率(炉渣和烟尘中的硫除外),%;
(Fe)-精矿含铁,%;
(S)-精矿含硫,%;
(Cu)-精矿含铜,%;
11.6
17.5
23.1
29.1
29.1
35.0
40.6
46.6
7
21.6
30.7
28.0
1.42
0.912
29.6
10.5
15.6
20.9
26.4
40.1
45.2
50.5
56.3
8
16.3
33.7
32.4
2.07