一、技術名稱:雙側吹豎爐熔池熔煉技術
二、技術所屬領域及適用范圍:該爐型及工藝適用于各個地區的10-20萬噸規模的銅、鉛、鎳火法冶煉之熔煉工序。
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
在原料為90%硫化礦和10%氧化礦的情況下,噸粗銅綜合能耗(余熱回收蒸汽按發電折算)為266.3kgce/t粗Cu,電耗823.5KWh/噸粗Cu。按相同原則計算,2011年原料為100%硫化礦的情況下,噸粗銅綜合能耗為213.9kgce/t粗Cu,電耗652kwh/t粗Cu(以上按蒸汽發電計算)。2013.12月開始采用Fe/SiO2為1.5-1.8渣型進行熔煉,拆除貧化電爐,熔煉渣全部選礦貧化,綜合能耗計算采用按余熱產出蒸汽熱量計2014年1月-5月平均120.35
kgce/t粗Cu。目前該技術可實現節能量12萬tce/a,CO2減排約32萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
通過雙側、多風道將50%~90%濃度的富氧空氣吹入熔煉爐內的熔渣和新入爐物料的混合層,在強烈而均勻的攪拌和高溫作用下,氧化反應更迅速、更均勻,不但使熔煉效率更高;且降低了熔渣含銅。同時鼓風壓力更低,更節能。
2.關鍵技術
(1)雙側、多風道送風:熔渣磁鐵含量少,使渣含銅低;
(2)吹混合層:氧化傳質過程縮短,減少鐵的過氧化。吹風壓力低;
(3)爐墻關鍵部位采用銅水套掛渣保護技術、不銹鋼和紫銅復合材料風嘴;
(4)與余熱鍋爐連接煙道采用特殊耐火材料澆注,安全生產、避免粘結;
(5)倒梯形爐體結構,進料口不粘結,快速捕集銅精礦;
(6)生產負荷調節范圍較大:調節范圍可達50%
~100%,生產靈活;
(7)采用節能型貧化電爐。噸渣電耗低,棄渣含銅低。
3.工藝流程
工藝流程如圖1所示。
圖1 工藝流程
五、主要技術指標
生產能力82.8t/m2d;燃料率2%-3%(占銅礦的);熔渣含銅0.7%-0.1﹪;貧化 后熔渣含銅≤0.3﹪;綜合棄渣含銅≤0.30﹪;銅熔煉直收率達95.5%-97.5%以上;粗 銅冶煉回收率≥98.5%。硫的總捕集率≥99.95﹪。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
已通過內蒙古科技廳的鑒定和自治區節能中心的檢測;2010年度獲自治區科技進步一等獎。2007年用于金峰銅業公司的10萬t銅冶煉技術改造項目,自2008年5月1日至今穩定運行,指標優良。2010年杭州富春江冶煉有限公司采用該技術,建設12萬t銅冶煉改造項目,現已投產一年,生產穩定,各項指標優良。
七、典型應用案例
典型案例1
案例應用單位:赤峰金峰銅業有限公司
技術提供單位:赤峰云銅有色金屬有限公司
建設規模:赤峰金峰銅業有限公司10萬噸銅冶煉技術改造項目,建設條件:原有廠房、轉爐、精煉爐、煙氣及污水處理系統等配套設施不變,只增加制氧能力。主要改造內容:用金峰爐代替密閉鼓風爐,增建節能型貧化電爐、轉爐渣選廠、7000m3/h制氧站、增添余熱鍋爐、發電站、改建配供料系統。主要設備:金峰雙側吹熔池熔煉爐、節能型貧化電爐、中壓余熱鍋爐,變壓吸附法制氧機、氧壓機,6000kWA 汽輪機及發電機,配料供料及儀控系統等。節能技改投資額12億元,建設期2年,節能量:按2013年粗銅產量(96522噸)計算,金峰爐工藝比密閉鼓風爐熔煉工藝可節約標煤45153噸,按2013年產量(96522噸)計算,年可產生節能經濟效益為4515萬元。
典型案例2
案例應用單位:廣西南國銅業有限公司
技術提供單位:赤峰云銅有色金屬有限公司
建設規模:廣西南國銅業有限公司20萬噸銅冶煉新建項目。建設條件:廣西扶綏縣新建金峰熔池熔煉爐、吹煉、陽極爐精煉、電解銅、硫酸、熔渣緩冷浮選設施、制氧站、供配電系統及附屬設備,計劃在2016年6月完成。主要改造內容:新建金峰熔池熔煉爐、PS轉爐、回轉式陽極爐、電解銅系統、硫酸系統、熔渣緩冷浮選設施、2.8萬Nm3制氧、供配電系統及附屬設備。主要設備:46.8m2金峰熔池熔煉爐、180T PS轉爐3臺、200T回轉式陽極爐2臺、60萬噸熔渣緩冷浮選設施、84萬噸硫酸、2.8萬Nm3/h制氧站等。。節能技改投資額20 億元,建設期3 年,節能量:噸粗銅綜合能耗為266.3kgce/tCu,比行業標準530
kgce/tCu節約263.7 kgce/tCu,年產粗銅20萬噸,年節能量為52740噸標煤。節能經濟效益:每噸標煤的市場價格為1000元,年經濟效益為5274萬元。
八、推廣前景及節能減排潛力
與其他熔煉法比,整體投資低20%~30%,噸粗銅綜合能耗低100~130kg,棄渣含銅低0.3~0.4個百分點,熔礦成本低100~500元/tCu,總硫回收利用率高0.5個百分點,比引進的頂吹爐年效益增加5000~8000萬元。該爐型及工藝技術在黃金及復雜礦的冶煉、鎳精礦、鉛精礦、錫精礦的冶煉也有很好的前景。預計未來5年,該技術在行業內的推廣潛力可達到8%,預計投資總額40億元,節能能力33萬tce/a,減排能力87萬tCO2/a。
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