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炼铜炉用耐火材料(炼铜炉结构)

炼铜炉用耐火材料(炼铜炉结构) 铜冶炼反射炉用炉料

反射炉的主要原料是粗精矿或焙烧矿,也有部分混合,视铜精矿的品位和含硫量而定。

中国大冶和白银一冶炼厂原设计采用流态化焙烧炉进行铜精矿半氧化焙烧。建成后,由于铜精矿成分变化,焙烧矿运输困难,大冶改用粗精矿,直接加入反射炉熔炼。白银一厂在焙烧炉中焙烧部分铜精矿,焙烧后的矿石与粗精矿混合后加入反射炉熔炼。到1980年,工厂用“银炼铜法”代替反射炉进行冶炼,于是。

但随着高效流态化焙烧的发展,近年来,反射炉冶炼焙烧矿有上升趋势。与冶炼粗精矿相比,可节约燃料30% ~ 50%左右,提高床能率50%,降低烟气中二氧化硫对环境的污染程度,同时转炉粗铜产能略有提高。

美国麦吉尔厂过去用反射炉冶炼焙烧矿,后改为冶炼生精矿。表1是该厂冶炼生精矿和焙烧矿的原料和产品组成的例子。

表1原材料和产品成分的例子%

原材料和产品

S

二氧化硅

首席行政官

船用汽油(Marine Gas Oil的缩写)

原材料

生精矿

焙烧过的矿石

11.4

20.4

34.6

7.2

30.6

28.0

5.6

31.9

冰铜

冶炼粗精矿

冶炼矿石

30.0

48.0

矿渣

冶炼粗精矿

冶炼矿石

0.3

0.43

35.4

29.2

38.0

41.4

3.8

7.3

6.8

9.1

转炉炉渣

冶炼粗精矿

冶炼矿石

2.85

4.5

4.71

48.0

24.2

21.0

注:冶炼焙烧矿时,反射渣含41.1% SiO2,是为了减少焙烧矿带入的大量磁性氧化铁的影响。

一、铜精矿和焙烧矿

表2显示了美国Morency工厂铜精矿的物相分析。中国白银第一冶炼厂铜精矿的物相分析实例见表3。表4显示了铜精矿的化学组成的实例。

表2 Morency铜精矿的相分析%

Cu2S

FeS2

Fe2O3

石英岩

硅酸盐

28.73

59.6

0.33

4.14

7.17

表3铜精矿(100㎏)中铜的物相分析实例

CuFeS2

(原生铜)

铜+Cu2S

(二次铜)

氧化铜

%

%

%

%

16.82

100

7.669

45.60

8.975

53.45

0.156

0.95

表4铜精矿化学成分的实例%

生产地点

S

二氧化硅

首席行政官

船用汽油(Marine Gas Oil的缩写)

氧化铝

如同

黄金、黄金/吨

Ag,g/t

H2O

大冶市

18.74

26.51

27.58

9.77

3.19

5.35

1.48

0.22

0.9

0.4

白银叶仪

13.44

31.1

33.94

5.8

3.92

0.54

0.64

0.34

4.0

0.081

1.31

76.9

莫伦西

23.0

28.0

37.0

7.3

0.1

1.9

8.25

弗林·弗兰

12.44

31.0

34.3

8.43

0.76

3.2

0.55

0.72

4.27

0.16

9.15

125.6

加斯派斯

28.0

28.0

29.0

7.0

3.0

1.0

1.2

0.4

0.933

124.4

目前,世界各地铜冶炼厂处理的铜精矿品位越来越高,大部分都在25%以上,这对提高各项技术经济指标(见表5),发挥设备能力,减少投资,充分利用矿产资源,降低运输成本,节约能源,治理污染都有很大的好处。而国内25%品位的铜精矿很少,应该有所提高。

表6显示了焙烧矿石的化学组成的例子。

表5大冶厂精矿品位与主要技术经济指标的关系

项目

精矿品位%

铜精矿品位提高1%的影响%

10

12

14

16

18

20

22

24

28

日产量,吨铜/天

79.72

94.73

109.48

124.04

138.25

152.19

166.42

179.36

205.55

年产量,吨铜/日

26864

21924

36893

41802

46591

51289

56085

60445

69269

+(4~12)

熔炼回收率%

96.27

96.61

96.74

96.84

96.98

97.10

97.16

97.29

97.46

+(0.03~0.3)

劳动生产率,

T/(人a)

22.24

26.43

30.54

34.60

38.57

42.46

46.43

50.04

57.34

+(4~12)

材料消耗:

煤,吨/吨铜

电力,千瓦小时/吨铜

2.89

1240

2.43

1043

2.10

903

1.86

797

1.67

715

1.51

649

1.38

594

1.28

551

1.12

481

-(3~9)

加工费,人民币/吨铜

516.99

435.06

376.46

432.25

298.1

270.8

247.64

229.8

200.5

-(3~9)

管理费,人民币/吨铜

108.10

90.97

82.72

69.47

62.33

56.62

21.78

48.05

41.92

-(3~9)

表6焙烧矿的化学成分实例%

长别

S

二氧化硅

首席行政官

氧化铝

白银叶仪

17.62

14.87

37.89

37.23

1.80

4.58

5.50

5.90

3.17

4.80

3.35

1.85

道格拉斯工厂

(加拿大)

8.0

27.3

14.1

25.7

4.90

3.1

注:银焙烧矿为氧化焙烧产物,道格拉斯焙烧矿为半氧化焙烧产物。

铜精矿中含有的脉石和有害杂质应符合Yb 112-82部颁标准的要求。

由于化学成分和相组成的差异,铜精矿和焙烧矿的熔化温度差别很大,极大地影响了反射炉的燃料率和床能率。表7显示了铜精矿和焙烧矿石的熔化温度的例子。

表7铜精矿和焙烧矿的熔化温度示例

名字

化学成分%

熔化温度℃

S

二氧化硅

首席行政官

白银铜精矿

13.75

31.13

37.95

6.60

4.29

3.65

980

中条山铜精矿

16.37

25.30

26.98

16.20

3.09

2.40

1350

铁山铜精矿

13.21

38.76

38.06

1.98

0.67

960

铜山铜精矿

11.57

40.43

1.55

13.48

1.21

1350

银焙烧矿

17.62

14.87

37.89

37.23

1.80

4.58

5.50

5.90

3.17

4.80

3.35

1.85

1250

1250

第二,通量和回报

熔炼反射炉的溶剂有石英岩和石灰石等。一般粒径不大于3 ~ 6mm,石英岩含285% ~ 90%以上的SiO2,石灰岩含50%以上的Cao。如果用含金石英岩作溶剂,二氧化硅含量可达70%以上,因为其中的金可以回收。表8显示了大叶的溶剂组成的实例。

表8大冶溶剂组成的实例%

名字

二氧化硅

首席行政官

氧化铝

黄金、黄金/吨

Ag,g/t

石英岩

92

0.25

0.7

5~6

含金石英岩

61.87

八十五

2.11

6.73

9.01

6.86

12.63

37.30

石灰石

48

一个

添加到熔炼反射炉的返回物包括烟尘、转炉渣等。

返尘主要是反射炉本身产生的,也有转炉粉尘。一般是将散装烟灰粉碎至3 ~ 6mm,与铜精矿混合后加入反射炉。如果粉尘,尤其是转炉粉尘含有其他有价值的元素,则应单独处理和回收。

表9给出了反射炉烟气成分的一个例子。

表9反射炉烟气成分示例

液态转炉渣是否返回反射炉,视具体情况而定。因为它含有较多的磁性氧化铁,有时还有钴、镍等有价值的元素,并促进炉结的形成。因此,有些工厂将转炉渣单独处理或用其他方法处理,不返回反射炉。但在反射炉冶炼绿精矿时,返回的转炉渣具有良好的助熔效果,还可以调整渣型,提高渣中二氧化硅含量。表10是转炉渣组成的一个例子。

表10转炉炉渣的组成实例%

长别

S

二氧化硅

首席行政官

船用汽油(Marine Gas Oil的缩写)

氧化铝

Fe3O4

g/t

g/t

大冶市

2.96

48.99

2.18

20.3

2.05

0.78

2.13

0.52

大冶市

1.26

51.75

2.62

25.56

5.5

13.66

白银叶仪

1.41

47.5

1.9

25.34

0.98

12~15

弗林·弗兰

3.21

38.6

0.6

24.0

0.6

0.5

3.9

8.7

1.87

24.1

莫伦西

5.7

45.0

2.0

27.4

3.0

道一厂

3.04

48.38

0.72

19.44

0.41

3.46

芒蒂萨

2.8

50.9

22.4

0.40

0.4

1.3

Pb1.52

自1971年以来,澳大利亚雅曼特的部分转炉渣用浮选法处理,而不是返回反射炉。结果提高了反射炉的炉膛能率和炉料中精矿与溶剂的比例,铜的损失相应减少,炉底结瘤减少。(见表11)

表11转炉渣返回量对反射炉的影响

转炉渣返回率%

铜锍品位%

反射渣中铜损失

转炉渣选矿尾矿中铜的损失

千克/吨粗铜

100

36.1

16.3

0

76.1

34.1

9.5

7.3

0

41.0

5.0

6.2

关键词TAG: 有色金属 
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