重金属冶金学_重金属冶金学钴冶金

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重点：

3.4.3 锍吹炼的生产实践

锍的吹炼是硫化精矿造锍熔炼的继续，生产过程是属于熔池熔炼的性质。三菱法连续炼铜产出的锍是在顶吹熔池熔炼炉中进行；

诺兰达炉、澳斯麦特炉以及瓦纽柯夫炉等均可作吹炼炉用。

所以硫的吹炼过程是与造锍熔炼的发展并进的。随着这些熔池熔炼过程的强化，铜锍的品位愈来愈高，这就意味着铜锍的吹炼第一周期的造渣过程提前在造锍熔炼过程中进行，即在Cu-Fe-S-O-SiO2系化学势图中的B-C阶段进好，三菱法的氧气顶吹则是在该图C点的条件下吹炼，即是在铜锍-炉渣-粗铜-气相四相共存的条件下进行吹炼。

最近成功应用于工业生产的闪速吹炼工艺亦是在四相共存的条件下进行吹炼的。而一般的间断作业的铜锍吹炼过程，则是在铜锍与炉渣或白铜锍与粗铜和气相的三相共存条件下进行的。一般锍的吹炼过程，是在间断作业的卧式转炉或称P-S转炉中进行

卧式转炉形状为圆柱体，外壳用厚为40~50mm的钢板做成，内砌200~250mm厚的镁砖或铬镁砖，炉衬的寿命为100~200天，在风口区最易损环。

经过长期生产实践，转炉只寸己趋向于标准化与大型化，一般为φ4×9m，在20%范围内波动。一台φ4×11m的转炉吹炼40%的铜锍，每天可产粗铜200t。

转炉吹炼过程的主要缺点：除了的周期性作业外，还有从炉口冒出的烟气容易逸于车间造成劳动条件恶劣，炉口与烟罩接合处难于密封，从此吸入大量冷空气，使烟气中的SO2浓度大大稀释，不利于制酸。

铜锍吹炼可得到粗铜和转炉渣两种产物，有许多元素主要挥发进入烟气中，富集在电收尘的烟尘中。铜锍中各种元素在吹炼产物中的分配列于表3-32中。

表3-32各种元素在吹炼产物中的分配/%(见教材P168)

从表数据看出，Ge、Bi、Hg、Pb、Cd、As、Sb、Sn这些元素，在吹炼时大都挥发富集在烟尘中，这种烟尘往往是生产铋的主要原料。Au、Ag、Pt族元素富集于粗铜，在精炼中同时回收。如果含Co的锍吹炼时，使钴富集在后一段的吹炼渣中，这种富钴渣是炼钴的一种原料。

Kaldo转炉是斜立式的，水冷悬吊式喷抢从炉门斜插入炉，空气或氧通过喷枪吹在熔体表面，这就避免了一般转炉浸没风口送氧对转炉耐火材料的损伤。

3.4.4 锍的闪速吹炼

锍的吹炼过程都是将空气或富氧空气鼓入熔融锍熔池中进行吹炼反应，产出金属来，同属于液态熔池熔炼的类型。直到1995年世界上第一个闪速熔炼—闪速吹炼的炼铜厂美国Utah冶炼厂顺利投产后，将固态锍粉喷入闪速炉反应塔，进行闪速吹炼，改变了传统的锍的液态

吹炼方式

全厂硫的捕收率达99.9%，SO2的逸散率吨铜小于2.0 kg/t；只要铜锍品位适中，吹炼过程可以实现自热；耗水量减少3/4。除了Utah冶炼厂以外，目前还有秘鲁的Ilo冶炼厂采用闪速吹炼。

熔炼炉放出的熔锍Cu 68-70%，经高压水淬、干燥与细磨至0.10~ 0.15mm(

◆用含氧75~80%的富氧空气或工业氧气将其喷入反应塔内，反应后从闪速吹炼炉的沉淀池放出含硫0.2~0.4%的粗铜；

◆ 用石灰代常规的SiO2作熔剂，产出含铜约16%，含CaO为18%左右的吹炼渣，使产出含Fe3O4高的吹炼渣不析出固相、保持均匀的液相，再返回熔炼炉处理。

◆ 产出的姻气含SO2高达35~ 45%，经余热锅炉与电收尘冷却净化后送去制酸，烟尘可返回闪速吹炼炉或闪速熔炼炉处理。

图3-55 犹他闪速熔炼—闪速吹炼工艺流程(见教材P171)

1-铜精矿仓2-干燥窑3-布袋收尘器4-闪速熔炼炉5-冷锍储仓6-锍粉破碎机7-阳极精炼炉

8-保温炉9-竖炉10一阳极浇铸圆盘11—铜阳极板12-余热锅炉13-电除坐器14-湿法车间

15-湿法除尘器16-湿式电除尘器17-气体除尘器18-硫酸厂19-发电厂· 20-闪速吹炼炉