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电炉熔炼硫化铜经验之谈
新闻分类:  技术资讯    浏览:2818    日期:2011/09/07    

    闪速熔炼是将硫化铜精矿和熔剂的混合料干燥至含水0.3%以下,与热风(或氧气、或富氧空气)混合,喷入炉内迅速氧化和熔化,天生冰铜和炉渣。表压约1kgf/cm2的空气通过沿转炉长度方向安设的一排风眼鼓入熔体,加料、排渣、出铜和排烟都经由炉体上的炉口。


冰铜吹炼 

     利用硫化亚铁比硫化亚铜易于氧化的特点,在卧式转炉中,往熔融的冰铜中鼓入空气,使硫化亚铁氧化成氧化亚铁,并与加入的石英熔剂造渣除去,同时部门脱除其他杂质,而后继承鼓风,使硫化亚铜中的硫氧化进入烟气,得到含铜98%~99%的粗铜,贵金属也进入粗铜中。降低熔炼过程的能耗。


     反射炉为长方形,用优质耐火材料砌筑。电炉视在功率3000~50000千伏安,单位炉床面积功率100kw/m2左右,床能率3~6t/(m2·日),炉料电耗400~500kw·h/t,电极糊消耗约2~3kg/t。反射炉的热效率仅25%~30%,熔炼过程的反应热利用较少,所需热量主要靠外加燃料供应。但反射炉烟气量大,且含SO2仅1%左右,回收难题。其长处是熔炼强度高,可较充分地利用硫化物氧化反应热。烟气中SO2浓度可超过8%。电炉熔炼的烟气量较少,若控制适当,烟气中SO2浓度可达5%左右,有利于硫的回收。

     硫化铜精矿先经烧结焙烧脱去部门硫,制成烧结块,与熔剂、焦炭等按批料呈层状加入炉内,熔炼产出冰铜和弃渣,此法烟气含SO2低,不易经济地回收硫。为消除烟害,回收精矿中的硫,20世纪50年代,发展了精矿鼓风炉熔炼法,即将硫化铜精矿混捏成膏状,再配以部门块料、熔剂、焦炭等分批从炉顶中央加料口加入炉内,形成料封,减少漏气,进步SO2浓度。熔炼焙烧矿时,燃料率10%~15%,床能率3~6t/(m2·日)。吹炼后的炉渣含铜较高,一般为2%~5%,返回熔炼炉或以选矿、电炉贫化等方法处理,造锍熔炼的传统设备为鼓风炉、反射炉、电炉新建的现代化大型炼铜厂多采用闪速炉。


反射炉熔炼  适于处理浮选的粉状精矿。中国云南冶炼厂采用30000kVA电炉熔炼含镁高的铜精矿。中国白银公司第一冶炼厂将铜精矿加到反射炉中的熔体内,鼓风熔炼,进步了熔炼强度,烟气可用于制取硫酸。大型电炉一般长30 m~35m,宽8 m~10m,高4 m~5m,采用六根直径为1.2 m~1.8m的自焙电极,由三台单相变压器供电。

。主要反应是:


2FeS+3O2→2FeO+2SO2


2FeO+SiO2→2FeO·SiO2


第二阶段,冶炼温度1200℃~1280℃将白冰铜按以下反应吹炼成粗铜:


2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2


Cu2S+2Cu2O→6Cu+SO2


冰铜吹炼是放热反应,可自热进行,通常还须加入部门冷料吸收其过剩热量。铜精矿直接入炉,燃料率16%~25%,床能率为2~4t/(m2·日),称生精矿熔炼。 70年代末世界上已有几十个工厂采用奥托昆普型闪速炉,中国贵溪冶炼厂也采用此种炉型。燃烧器设在炉头部,烟气从炉尾排出,炉料由炉顶或侧墙上部加入,冰铜从侧墙底部的冰铜口放出,炉渣从侧墙或端墙下的放渣口排出。炉头温度1500℃~1550℃,炉尾温度1250℃~1300℃,出炉烟气1200℃左右。传统的方法为烧结块鼓风炉熔炼。


电炉熔炼铜采用电阻电弧炉即矿热电炉,对物料的适应性非常广泛多用于电价低廉的地区和处理含难熔脉石较多的精矿。管式炉、反射炉熔炼过程脱硫率低,仅20%~30%,适于处理含铜品位较高的精矿。吹炼烟气含SO2浓度较高,一般为8%~12%,可以制酸。 70年代以来,世界各国都在研究改进反射炉熔炼,有的采用氧气喷撒装置将精矿喷入炉内,加强密封,以进步SO2浓度。冶炼温度1150℃~1250℃。混捏料在炉内经热烟气干燥、焙烧形成烧结料柱,块状物料也呈柱状环绕在烧结料柱的附近,以保持透气性,使熔炼功课正常进行。如原料含铜低、含硫高,熔炼前要提高前辈行焙烧。


    闪速炉有奥托昆普型和国际镍公司型两种。但炉渣含铜较高,须进一步处理。闪速熔炼可在较大范围内调节冰铜品位,一般控制在50%左右,这样对下一步吹炼有利。吹炼一般用卧式转炉,中断操纵。反射炉出产规模可大型化长期来一直是炼铜的主要设备,至80年代初,全世界保有的反射炉能力仍居炼铜设备的首位。

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