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金隆闪速炉处理复杂精矿实践 圜昂正同,刘安明,王华骏,谢剑才 金隆铜业有限公司,安徽铜陵2 4 4 0 2 1 近年来,炼铜行业飞速发展,新建冶炼厂和老冶炼厂挖潜改造使铜产量增加较快,而且这种 趋势还会持续。对于买矿冶炼厂来说,采购纯的铜精矿比采购含杂质高的铜精矿成本要高,因此, 从冶炼厂效益出发,金隆这几年采购的原料越来越复杂、杂质成分越来越高。本文主要从金隆闪 速炉冶炼复杂精矿实际出发,阐述金隆处理复杂铜精矿所采取的措施和存在的主要问题。 关键词复杂铜精矿;闪速炉;熔炼;结块 中图分类号T F 8 1 l文献标识码A 文章编号2 0 9 5 .1 7 4 4 2 0 1 1 0 3 .0 0 3 2 .0 3 l金隆已处理过的复杂铜精矿种类 表l 列出了金隆已处理过的复杂铜精矿种类和成分,它 们的共同特点是精矿有效成分低,杂质成分相对较高。 表1已处理过的复杂铜精矿种类和成分/% 序号c u s 轴S i 0 2P b 窈A sS b B iC a OM 9 0F 合计 l 2 5 .5 61 3 .1 38 .8 71 1 .2 80 ,1 80 - 3 10 .0 10 .0 50 .0 11 3 .1 30 .6 40 .0 27 3 .1 8 勰3 0 .2 78 .0 31 8 .3 5 1 7 .6 lO .2 10 .7 50 .2 30 .0 30 .0 1 1 .0 64 .7 50 .0 38 1 .3 3 3 1 6 .4 51 9 .7 23 3 .3 l1 1 .2 81 .8 6 0 .2 30 .1 6 0 .0 50 .0 1I .9 8 0 .6 3 0 .0 78 5 .7 4 榔2 0 .5 02 4 .7 l2 3 .3 11 2 .1 10 .6 61 .8 60 。0 30 .0 2 0 .0 2 2 .6 80 .8 5 0 .0 48 6 .7 5 5 2 7 .4 22 7 ,0 61 8 .9 81 3 .3 40 .0 21 .6 60 .0 2 0 .0 20 .0 7 0 .3 3 0 .2 7 0 .0 18 9 .2 0 6 2 5 .7 82 2 .5 32 1 .5 81 2 .8 40 .4 6 0 .5 8 0 .2 0 O .0 3O .O 】4 .5 3O .6 6O ,0 38 9 .2 3 7 2 0 .8 22 8 .2 02 6 .4 39 .2 8 0 .3 525 90 .3 70 .0 70 .2 l1 .7 70 .4 40 .0 99 0 .6 l 槲1 8 .6 42 3 .2 6 2 4 .3 31 5 .6 10 .0 30 .3 20 .0 1 0 .O lO .0 23 .0 36 .8 0O .3 39 2 .3 9 鲥2 0 .8 74 0 .7 02 7 .8 80 .9 2O .1 6 6 .9 5 O .1 9 0 .0 20 .0 f0 .1 6 O .0 80 .0 19 7 .9 4 2 处理复杂精矿采取的措施 2 .1 对精矿采取分类管理 ● 对入库的各类精矿进行分类,品质由高到低依次分 为A 、B 、C 、D 、E 五类。精矿分类标准包括有效成分含 量、颜色、物理规格、杂质成分含量、铜品位以及批量大 小等。按照品质高低控制配料比例,入炉后根据精矿实 际反应效果,调整其等级。配料时除采用成分平衡的原 则,同时引入精矿品质平衡原则,按照不同精矿矿种及品 质搭配使用,如果库存精矿量允许情况下,要求A 、B 类矿 种比例控制7 0 %以上。配料变更时尽量采取同类替代方式 进行。同时重点监控铅、锌、M g O 、C a O 含量数值。 精矿分类指导原料调整方向炉况恶化时,优先降 低E 、D 类矿比例炉况正常时,优先提高E 、D 类矿比 例。保持炉况在可控范围内,同时尽可能多处理低品质精 矿,提高经济效益。 2 .2 调节参数,使精矿混合均匀,促进反应 在生产过程中,调整试验喷嘴参数时,我们发现当工 艺风速度由1 2 0m /s 逐步降低至9 0m /s 后,精矿反应状况 得到改善,当工艺风速高于1 0 0m /s 炉况会出现波动,因 此目前基本保持在9 0m /s 进行操作;虽然分散风无法降低 精矿颗粒的下降速度,但增加其横向速度后,分散风量、风 压增大后。加强了精矿与工艺风的混合,改变了颗粒运行 轨迹,有利于增加颗粒与工艺风混合,增加了反应时间,因 此,现在的分散风压比设计值高5 0P a 。 2 .3 控制炉体总热负荷的前提下,适当提高反应塔上 部温度,促进精矿反应进行 2 0 1 0 年1 0 月份闪速炉炉体改造后,闪速炉装入量由 1 6 0f f h 增至1 7 8t /h ,炉况时有波动。制约闪速炉的主要 3 2 工程应用E n g i n e e r i n gA p p l i c a t i o n 万方数据 问题是精矿反应不完全,生料严重,主要是因为反应区域 下移导致精矿反应时间短,精矿混合不均引起的反应不完 全.而提高反应区最有效的办法就是使精矿进入反应塔后 能够迅速着火燃烧,对闪速炉来说只能点燃氧油烧嘴,同 时利用氧油烧嘴的燃烧气流增加精矿在反应塔内的扰动,增 加气粒混合均匀度。 金隆闪速炉反应塔直径偏小,满负荷生产热负荷偏 高,投入氧油烧嘴,将进一步增加反应塔负担,有一定的 风险,为了能够处理比例较大的复杂精矿,不得已采取这 种措施,从塔壁温度看,并没有因为氧油烧嘴投入而出现 塔壁温度急剧变化的现象 见图1 。 p 、 趟 蝎 制 磐 同瓠 图12 01 1 年塔壁温度变化曲线 自2 0 1 1 年1 月2 5 日开始,闪速炉反应塔开始投入氧油 烧嘴,先投1 支,轮流切换烧,然后通过配料调整,逐步加 大到3 支烧嘴,最低油量烧,炉况得以逐步改善,黏渣现象 明显好转,生料现象虽未彻底消除,但也得到明显改善。 2 .4 杂质含量与锅炉结块及清理 生产发现,当配料混合矿精矿中的铅、锌等杂质含 量小于1 .5 %时,锅炉凝渣管结块速度缓慢,每周结块厚 度2 0m m 左右,结块清理也容易;铅、锌等杂质含量在 I5 %~2 %时,每周结块厚度7 0r /i r a 左右,难清理,但能 够清理掉;铅、锌等杂质含量大于2 %时,每周结块厚度 2 0 0m m 以上,由于其在凝渣管上又厚又硬,结块很难清 理,继续生产时,结块越结越大,是后变得无法清理,只 能通过停炉放炮清理。 针对锅炉黏结严重的问题,将炉内点检周期适当缩 短,在炉内点检时对锅炉结块进行清理,控制锅炉结块的 长大速度,但原料杂质成分太高,结块迅速又无法清理时,利 用月修时间进行放炮清理。 3 金隆生产实际精矿情况 金隆生产实际精矿情况见图2 ~7 。 薹d b 、声矾i o 谊’i J 匠『- 匠1 F 赢’F 。i 一0 .0 甚莒 2昌 辱世 2 冠 “ 围22 0 1 0 ~2 0 11 低品质精矿处理t E 例 。3 麟 “Z o 蓦器 麟 。Ⅲ翟 图32 0 1 0 年精矿铅、锌含量 2 1I I } ll l - d 1 日期 图42 0 1 1 年精矿铅、锌含量 珏;墅莉‘蠢 日期 图62 0 1 1 精矿C a O 、M g O 含量 日期 图72 0 1 1 年精矿配料含铅、锌、C a O 、M g O 总趋势 3 .1 主要问题 1 2 0 1 0 年1 1 月硫酸预转化投入使用后闪速炉投料量 提高至1 7 2t /h 以上,最高1 7 8t /h ,在此期间,逐步摸索参 数,炉况变化较大,一方面高投料量下精矿分散不足,反 应明显下移,而难熔精矿的使用无疑又加剧了反应的困 有色金属工程2 0 1 1 年第3 期3 3 一_ 1 .1 一 一_ 0 一一_ 1 一_ 。一一.0 一.0 一 一_ 6 f 0 一 o 一 卜L-0一明U 一0 .0 一一 - 0 一一{ - 0 一一 .0 一_ d _ 0 一一- 【.0 一 。“‰兰一.兰 o 一一 鼍兰以⋯.三望巨 万方数据 难,大量未完全反应的精矿进入沉淀池,形成生料。 2 处理精矿含M g O 、C a O 高时,炉渣熔点升高,黏 度增大,铜、渣分离困难。 3 某些精矿使用后,渣u 流出的液体渣I 二面能看到 没熔化的黑色蚓体小颗粒物,是熔点比较高的物料,到E F 后仍然难以熔化,因此对渣含铜有影响。 4 处理含铅、锌高的精矿时,锅炉结灰状况严重,锅 炉辐射部出口温度会明显增加。同时造成系统排炯阻力增 加,炉内压难以维持 见图8 。 5 目前炉况摹本得到控制,但渣含铜仍然偏高,主要 原因如下 ◆炉况偶尔波动,主要表现在生料较多,黏渣较厚.渣 含铜较高 图9 。 ◆目前闪速炉、电炉容稍偏小。为保护炉体,尤其 1 “铜u 区域经常j l { 现温度偏高现象,沉淀池H 粱 己连续关闭3 根,凶此适当保持较高的F e /S i O ,和 较低的铜温、渣温以利于持渣,保护炉体,但这 样必然造成渣中F e 、0 4 含量,导致渣含铜过高。 6 锅炉黏结严重。在反应塔烧油的状况下,对部分参 数进行进一步调整,主要目的是彻底消除生料现象,同时减少 进入锅炉的熔融炳灰数量,但原料杂质成分高时,不能降低 锅炉结块速度。 4 结论 近年来金隆处理复杂铜精矿的原料较多,在生产过程 中,通过不断试验和摸索,可以看出,虽然金隆闪速炉小,通 过精心配料和精矿喷嘴参数优化,处理一定比例的复杂铜 精矿,能够保持生产的正常进行,但是存在炉况波动和锅 炉凝渣管结块的不利因素。对于炉况仍需不断摸索,锅炉 结块目前正在进行课题攻火,以待解决。 攀瓣器≤纂 排烟系统压力显示数据 图9 贫化电炉渣含铜 参考文献 昂正同问速炉处理高P b 、z n 、A s 精矿的探讨【J ] 有色金属 冶炼部 分 .2 0 0 5 I 3 2 - 3 5 [ 2 】刘安明金隆闪速炉高热负荷生产实践叨铜业工程,2 0 1 1 1 3 8 1 2 【3 】宋修明金隆闪速炉精矿喷嘴的优化【刀中国有色冶金,2 0 0 5 1 1 1 1 4 【4 】周俊,葛哲夸优化闲速炉精矿配料的探讨【J 】有色金属 冶炼部分 . 2 0 0 1 2 18 1 1 【5 】彭容秋镧冶盎 重有色盎属冶盎工厂技术培训教材 【M 】长沙中南 大学出版社,2 0 0 4 3 4 工程应用E n g i n e e r i n gA p p l i c a t i o n v 爵⋯ I 一 尸 芎再0 l 。 、 r ; / 霞⋯竺⋯ ● 一 _ i |自嚣。;。 r E 雏一 万方数据
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