一、技術名稱:氧氣底吹熔煉技術
二、技術所屬領域及適用范圍:有色金屬行業鉛冶煉企業,規模5-20萬t/a均可,亦適用于銅及其它硫化礦物的提取冶金企業
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
氧氣底吹熔煉技術在不斷完善與提升,已取得一系列的技術進步。鉛冶煉”氧氣底吹熔煉-液態鉛渣直接還原”取代”氧氣底吹熔煉-鼓風爐還原”,噸粗鉛綜合能耗由360kg標煤降至200kg標煤,噸粗鉛減少二氧化碳排放422.4kg。液態鉛渣直接還原升級改造
投資約4000萬。氧氣底吹煉銅技術工業化應用以來,噸粗銅綜合能耗降至120-140kg標煤,比2012年全國粗銅平均能耗261.84 kg標煤低很多。采用氧氣底吹煉銅工藝投資比采用其他煉銅工藝投資省至少10%。目前該技術可實現節能量6萬tce/a,CO2減排約16萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
氧氣底吹煉爐為一臥式圓柱體,支撐于設于硐基礎的托輥之上,爐體通過齒輪轉動,可繞水平軸左右轉動。
爐體下部設有氧槍或還原槍,用于氧化硫化礦或還原氧化物。由于氧氣濃度高,煙氣量少,爐內襯耐火材料,無冷卻水套,熱損失少。鉛精礦或銅精礦均可不加任何燃料,實現自然熔煉。且系統設有煙氣余熱鍋爐生產蒸汽發電,熱能利用率高。故氧氣底吹煉鉛或煉銅,目前均為世界上所有煉鉛煉銅工藝中能耗最低的技術。
2.關鍵技術
氧氣底吹熔煉-液態鉛渣直接還原煉鉛工藝、氧氣底吹熔煉-氧氣底吹連續吹煉煉銅工藝、熔煉爐、還原爐、底吹連續吹煉爐、氧槍、余熱鍋爐等與該工藝配套的技術裝備。
3.工藝流程
鉛硫化礦物、二次鉛原料(鉛膏、含鉛玻璃、鋅廠鉛銀渣、鋼廠煙灰等)、熔劑及煙塵返料經配料制粒后,直接進入氧氣底吹熔煉爐中進行熔煉,產出的高溫SO2煙氣經余熱鍋爐回收余熱和電收塵器收塵后送兩轉兩吸制酸;產出的一次粗鉛送精煉;產出的熔融鉛氧化渣直接流入還原爐。
熔融鉛氧化渣與配入的熔劑、碎煤在還原爐內進行還原熔煉,也可以配入適量的鉛氧化礦,產出的高溫煙氣經余熱鍋爐回收余熱和收塵器收塵后送尾氣脫硫;產出的二次粗鉛送精煉;產出的還原爐渣直接流入煙化爐。
銅硫化礦物經氧氣底吹熔煉產出銅锍,銅锍經氧氣底吹連續吹煉產出粗銅,粗銅送精煉爐,熔煉階段可加入自產的冷料,吹煉階段可加入殘極、外購廢雜銅等冷料。
五、主要技術指標
噸鉛電耗約90kWh;噸鉛煤耗120~140kg;噸鉛氧耗300-400
Nm3;噸鉛產飽和蒸汽1.5-2.0t(4.0MPa);噸粗鉛綜合能耗200kgce。噸銅電耗約1000kWh;噸銅氧耗1200~1300 Nm3;噸粗銅綜合能耗180-220kgce.
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
經專家鑒定,該技術處于國際領先水平。該技術獲得了中國有色金屬工業科學技術一等獎、國家科技進步二等獎。
氧氣底吹熔煉技術自2002年第一條生產線投產以來,不斷完善和提升,在原料適應性、節能減排、清潔生產等方面取得了顯著的成績,噸粗鉛綜合能耗降至180-220kgce,與QSL、Kivcet、Ausmelt/ISA等國外工藝相比,氧氣底吹熔煉-液態鉛渣直接還原工藝處于國際領先水平。
氧氣底吹煉銅技術投產以來受到了廣泛關注,特別是雙底吹連續煉銅技術的投產在世界煉銅史上具有里程碑意義,將開啟煉銅技術的新紀元。氧氣底吹熔煉技術安全
可靠,歷經十余年的市場檢驗,鉛冶煉采用氧氣底吹熔煉技術的生產線有40余條,其中氧氣底吹熔煉-液態鉛渣直接還原生產線30余條,使用年限超過5年的有13條生產 線。氧氣底吹煉銅熔煉技術已投產6條生產線,在建和在設計的還有10余條,氧氣底 吹連續煉銅工藝投產以來已穩定運行半年多。
七、典型應用案例
案例應用單位:河南金利金鉛有限公司
技術提供單位:中國恩菲工程技術有限公司
改造內容:取消鑄渣機及鼓風爐,在氧氣底吹熔煉爐渣口端附件新建液態鉛渣直
接還原爐,采用余熱鍋爐回收余熱。改造前按當量值計算產品單耗為351.33kgce/tPb,按等價值計算產品單耗 380.89kgce/ tPb;改造后按當量值計算產品單耗為154.93kgce/tPb,按等價值計算產品單耗174.37kgce/ tPb。分別降低了55.9%和54.22%,節能效果顯著。改造投資額5100萬元,投資回收期約3年。
八、推廣前景及節能減排潛力
氧氣底吹熔煉技術推廣前景廣闊,鉛冶煉預計氧氣底吹熔煉-液態鉛渣還原技術將占全國礦鉛冶煉市場份額的90%,即約有125萬噸鉛產能將采用氧氣底吹熔煉-液態鉛渣直接還原進行技術升級改造,預計投入約12.35億,預計可形成的總節能量20萬噸標煤、減排二氧化碳52.8萬噸;氧氣底吹煉銅技術作為具有自主知識產權的技術,若推廣至300萬t/a產能,預計投入600億,預計可形成的總節能36萬噸標煤、減排二氧化碳95萬噸。
預計未來5年,該技術在行業內的推廣潛力可達到45%,預計投資總額6億元,節能能力10萬tce/a,減排能力26萬tCO2/a。
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