4铜精矿的闪速熔炼.pptVIP

2、印柯闪速炉熔炼 控制Fe3O4的一般途径有: 提高反应塔温度 增加沉淀池燃油量，降低锍品位 降低Fe/SiO2，加入煤，以及优化喷嘴结构与操作条件等。 （2）Cu2O的硫化还原反应 (Cu2O) + [FeS] = [Cu2S] + (FeO) 式中,[ ]表示锍相,( )表示渣相。在熔炼温度1573K时,平衡常数为9604, 这样高的值表示着反应向右进行的可能性大，从而以Cu2O形式进入炉渣的量相当小。 该反应所表示的是理论上的情况,在生产实践中,影响反应进行的条件是较复杂的,Cu2O的硫化还原反应可能会推迟。 （3）继续氧化反应 在高强度氧化熔炼生产高品位锍时，反应塔会产生过氧化，液滴落入熔池后，还会发生硫化物的继续氧化反应。 闪速熔炼时，精矿中的Pb、Zn、As、Sb和Bi等杂质元素的行为与分布是一个值得重视的问题。杂质元素在闪速熔炼过程中的行为也是相当复杂的。它们的分布与元素本身的性质以及元素之间的相互作用，氧势、温度和锍成分等熔炼条件有关，也与精矿中 含量有关。表5.2列出了不同研究者和不同锍品位时的元素分布。 4、杂质元素的行为与分布 表5.2 不同研究者和不同锍品位时元素分布 11.88 3.82 32.7 9.6 35.28 23.99 75.64 59.32 41.34 62 袁则平 58 27 57 15 46 20 57 冈田 10.08 3.35 46.18 6.09 32.11 14.58 83.71 64.09 39.16 55 袁则平 80 40 80 5 30 10 15 30 10 55 Steinhauser 79 62 86 1 25 10 40 H.Y.Sohn Bi Sb As Bi Sb As Bi Sb As 在烟气中（%） 在渣中（%） 在锍中（%） 锍品 位(%) 研究者或 作者 三、闪速熔炼的热化学与能量消耗 闪速熔炼的生产过程中，精矿中的硫化物氧化以及造渣反应放出大量的热，辅之以热风或富氧空气，使过程能半自热或自热进行。随着精矿中的发热元素硫和铁的含量不同和矿物相组成不同，氧化反应放出的热量也不同。 1、 闪速熔炼的热化学 放出的热量还取决于氧化程度，即生产出的铜锍品位越高，化学反应放出的热量就越多。表5.3列出了典型的硫化铜精矿的发热值，并和普通燃料发热值进行比较。 一般铜精矿，生产含铜为40%～60%的铜锍时，反应的净热约为2500～3300kJ/(t·精矿)。 表5.3 精矿和燃料发热值的比较 3.03 镍精矿（Ni7.5%,S27.8%） 产出镍锍品位Ni 34% 1.67 铜精矿（Cu29.5%,Fe26.0%, S31%)产出铜锍品位Cu51% 3.29 产出粗铜 43.0 重油 2.79 产出铜锍品位Cu80% 27.9 烟煤 MJ/Kg 名称 MJ/Kg 名称 熔炼过程所需的总热量是由热平衡关系决定的： Qfu+Qai+Qrea=Qslg+Qmat+Qgas +Qlos 　 式中，热量Q的右下角标fu、ai与rea分别表示燃料燃烧热、鼓风带入的显热、和化学反应热；slg、mat、gas和los分别表示炉渣带走的热、锍带走的热、炉气带走的热和炉子的热损失。过程要实现自热，即Qfu=0，可以采取的方法有预热空气提高风温，或者减少炉气量，或者两者同时应用。近十多年来的闪速熔炼技术进步表明，提高富氧浓度，减少炉气量的途径更具有意义。 影响闪速熔炼的能量消耗的因素很多，主要的有能源方案的选择和组合，炉子规模，精矿品位，锍品位，富氧浓度，精矿喷嘴结构以及操作控制等。可供闪速熔炼使用的能源包括重油、煤、焦粉、天然气以及氧气等。能量消耗最终是以能量成本来体现的。见下表5.4 2、闪速熔炼能量消耗 表5.4 计算能耗成本的条件 1 台 6 闪速炉台数 70，假定采用与闪速炉相同种类的燃料作为热源 % 5 热风制备的热效率 0.04 32 0.5 kWh/m3 % USD/kWh 4.制氧工厂： 电耗 热电效率 重油120，煤炭42，天燃气0.08/（m3） USD/t 3 燃料价格 重油41030，煤炭27215，天燃气35288（m3） MJ/kg 2 燃料发热值 Cu25,S32,Fe28