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用新型离析焙烧炉处理难选氧化铜矿 肖安雄 （北京有色冶金设计研究总院， 北京“““） 摘要一种新型的离析焙烧回转窑， 克服了两段法反应炉温度不够高和一段法炉内气氛难控 制的缺点， 为离析法的工业化提供合理的炉型。并对用此技术处理我国氧化铜矿的工厂投资和生产 成本进行估算。 关键词离析焙烧炉； 氧化铜 中图分类号*“,--““*,;;--“,* 大冶铜绿山,;;,;,“,-*“;,,;, 大冶铜绿山,;*“;-,“-;““““, 云锡尾矿**“,,*;* 广东石碌 . ;;“,*,“ 内蒙白奶庙“---;“*-,--;-,, 内蒙白奶庙- 表 “ 氧化铜矿石用离析法处理的实验室结果 矿石产地 焙烧条件 温度/ 8’’ 厂 （-;* . -） ， 毛里达尼亚的 ’A8B 厂 （-“ . -） ， 秘鲁的 ’’C’ 厂 （- . -,） ， 美国的 D’E68E 厂 （-; . -“） 和我国广东省的石碌厂 （-* . ） 。前两个厂 用沸腾床预热炉和竖式反应炉 （848 两段 万方数据 离析法） ， 秘鲁的工厂用旋风式预热炉和回转 窑反应炉 （三井两段离析法） ， 而美国和我国的 工厂用回转窑直接加热 （直接加热一段离析 法） 。可是， 上述五家工厂的工业生产炉都不 能同时满足良好离析反应所需的温度和气氛 条件 （两段法反应炉的温度达不到要求， 一段 法炉的反应气氛难控制） ， 致使其离析效果都 比实验室的实验结果相差较多， 如广东省的石 碌离析厂的铜回收率和铜精矿品位比实验室 的实验结果都低约 “， 使不少的铜损失于 尾矿中。因此， 上述工厂运行之后， 再也没有 关于建设新离析厂的报道。 经过多年的研究， 作者发明了一种新型的 离析焙烧回转窑， 它克服了上述两段法反应炉 温度不够高和一段法炉内气氛难控制的缺点， 为离析法的工业化提供合理的炉型。此发明 已获得我国专利 （专利号为 “’*） 。以 下对用此技术处理我国氧化铜矿的工厂投资 和生产成本进行估算。 离析法过程和以往所用工业炉 存在的问题 离析法过程简单， 通常若将氧化铜矿石与 少量食盐和煤粉 （各约 矿重） 混合并隔氧 加热至 ,““-左右 （最佳温度约为 ““-） ， 矿 中的铜便以金属状态在碳粒表面析出来， 将焙 砂隔氧冷却后， 进行浮选得铜精矿。一般能从 含铜 以上的矿石获得含铜 . 的 铜精矿和 . 的回收率， 矿石中 . 的金和银也随铜被回收入铜精矿中。 在过去的离析焙烧氧化铜矿石所用的炉 子中， 分为两段法和一段法两类炉型。两段法 是将矿石先预热， 然后把热矿石与食盐和煤粉 反应剂一起混合并进行离析反应。两段法一 般用两个炉子， 其中一个炉子用来预热矿石， 另一个炉子用作反应炉， 例如 /0120 法和三 井法。也有用一个炉子同时作为预热炉和反 应炉的， 如多膛炉。两段法的优点是反应炉可 提供良好离析反应所需的非氧化性气氛条件， 但其最大的缺点是反应炉内的物料温度达不 到良好离析反应所需的温度要求， 这是由于除 了热矿石带来的物理热之外， 反应炉无其他热 源供热。 一段法是将矿石与食盐和煤粉反应剂一 起在一个炉子内同时加热和进行离析反应。 其工业化的炉子则如回转窑直接加热离析炉。 此炉的优点是可获得足够高的物料温度， 但其 主要缺点是难控制和创造良好离析反应所需 的适宜气氛， 其次是煤和食盐反应剂的用量大 和窑尾排除的烟气的腐蚀性大， 这是由于食盐 在高温区分解出来的 324 气在温度较低的窑 尾区与烟气中的氧反应生成腐蚀性很强的氯 气， 即 3245 0305 24。 新型离析焙烧回转窑 此新型离析焙烧回转窑的示意图如图 所示。其头部装有耐热钢制的套筒， 套筒与窑 壁之间为离析反应带， 窑中部和尾部为矿石预 热带。矿石由窑尾给入窑内， 食盐和煤粉反应 剂直接加在反应带内。燃料在燃烧室内燃烧。 矿石在窑内与烟气呈逆流运动， 矿石经过窑尾 和中部预热带时被热烟气直接预热， 再进入反 应带并继续被套筒内的热烟气间接加热， 并与 直接加在反应带内的食盐和煤粉反应剂进行 离析反应。反应后的焙砂从窑头排出炉并进 行隔绝空气冷却或水淬后， 进行浮选得铜精矿 产品。 由于反应带不与炉气接触， 保证了反应带 为非氧化性气氛， 从而满足了离析反应对气氛 的要求， 同时又可用任意的空气过剩系数燃烧 燃料， 从而容易控制入窑烟气的温度， 使其不 超过矿石的软化温度， 保证物料不被烧结， 使 窑正常运转， 另外， 由于反应带不与炉气接触， 食盐和煤粉反应剂的用量少， 窑尾排出的烟气 的腐蚀性极小。由于离析带内的温度和气氛 条件同时满足良好离析反应所需的条件， 保证 了离析工业炉可获得与实验室实验结果相同 的指标。在“6 矿石7 8的规模中间试验厂， 用 此方法处理湖北铜绿山难选氧化铜矿 （含铜 *’， 其中结合铜 ， 游离氧化铜*） 万方数据 的结 果 为 铜 回 收 率 “， 精 矿 含 铜 ’’， 尾矿含铜“。焙烧条件为 物料 温度 *“， 煤粉 *， 食盐 。 图 新型离析焙烧回转窑示意图 * , 燃烧室， “ , 燃烧室烟气出口管道， , 窑口密封罩， - , 耐热钢制套筒， , 窑的耐火砖衬， , 窑外壳， . , 套筒支架， , 食盐和煤粉料仓， ’ , 矿石料仓， * , 给矿器， ** , 窑尾密封罩 工厂投资和生产成本估算 设矿石含铜 *， 金 */0 1， 铜和金的回 收率分别为 和 。设备投资由普通浮 选厂和离析焙烧系统组成。后者约为前者的一 半。浮选厂的建厂投资费一般为 *“ 元0 1 矿， 故离析选矿厂的建厂投资费为 * 元0 1矿。一 座年产 *1 铜的工厂， 年处理矿石量为 .- 万 1 （.-1矿0 1铜） ， 其投资费为 *-.- 万元。 生产成本 露天采矿费 * 元0 1矿， 选矿费 “* 元0 1矿。用发生炉煤气为燃料， 燃料量为 *.“ 万 230 1矿， 设煤制煤气的效率为 .， 需 “2/标准煤0 1 矿， 煤价 4 “ 元0 1， 故焙 烧的燃料费为 4 *- 元0 1矿。煤粉反 应剂量为 *2/0 1矿， 价 *“ 4 元0 1矿。食 盐反应剂量为 *2/0 1矿， 价 - （用油田废水 副产的非食用盐） 4 * 元 （普通食盐） 0 1矿。 则离析选矿的直接费 -“* 4 - 元0 1矿。 间接费为设备投资的 *， 即 ““ 元0 1矿。 生 产 成 本 为 . 4 ’ 元0 1矿，或 * 4 .. 元0 1铜。 因铜精矿中的铜主要呈金属状态， 故可 用电炉直接将精矿熔炼成粗铜， 然后经过火 法精炼和电解精炼生产电解铜。 从电炉熔炼至生产阳极铜的设备投资费 约 *. 元05 1铜， 直接操作费用为 “ 元0 1精矿或 元0 1铜。生产成本 “ 元0 1铜。 电解精炼厂投资费为 -* 元05 1铜， 电 解精炼直接操作费为 元0 1铜， 生产成本为 *- 元0 1铜。 从离析铜精矿生产电解铜的成本为 ’ 元0 1铜。从原矿生产电解铜的成本为 ’4 **-*“ 元0 1铜。考虑矿石中回收的金 的收益， 则生产成本可降低 * 元0 1铜。实 际生产成本仅 -’ 4 ’ 元0 1铜。 电解铜价格按 *. 元0 1 （“* 年 月） ， 故每生产 *1 电解铜将获利 *** 4 ***- 元。 -结语 用新型离析焙烧炉处理含 * 铜和 */0 1 金矿石的成本为 -’ 4 ’ 元0 1铜。 （本文作者愿与有兴趣的厂矿企业和单位合作） “ 万方数据