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[科普中国]-铜精矿氧化熔烧

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铜精矿氧化熔烧(Oxidation of copper concentrate)是指在空气流中和低于铜精矿熔化温度下使铜精矿氧化脱硫的铜精矿熔烧方法。它适用于铜精矿熔炼中的造锍熔炼、离析炼铜法和还原熔炼(无铜锍炼铜法)。铜精矿氧化熔烧在铜精矿熔炼中曾起过重要作用,但随若闪速炼铜和属于熔池熔炼的白银炼钢法等新的铜熔炼方法的出现,铜精矿氧化熔烧在这些新的炼铜方法中已不是一项单独的炼前准备作业,而是和造锍熔炼一起在同一设备中完成。这不仅简化了生产流程,而且提高了过程的自热程度和烟气的SO2浓度。铜精矿氧化熔烧作业现时在铜精矿熔炼中已不多用,只在少数采用反射护炼铜或电炉体铜的工厂中还予以保留。

简介铜精矿氧化熔烧(Oxidation of copper concentrate)是指在空气流中和低于铜精矿熔化温度下使铜精矿氧化脱硫的铜精矿熔烧方法。它适用于铜精矿熔炼中的造锍熔炼、离析炼铜法和还原熔炼(无铜锍炼铜法)。铜精矿氧化熔烧在铜精矿熔炼中曾起过重要作用,但随若闪速炼铜和属于熔池熔炼的白银炼钢法等新的铜熔炼方法的出现,铜精矿氧化熔烧在这些新的炼铜方法中已不是一项单独的炼前准备作业,而是和造锍熔炼一起在同一设备中完成。这不仅简化了生产流程,而且提高了过程的自热程度和烟气的SO2浓度。铜精矿氧化熔烧作业现时在铜精矿熔炼中已不多用,只在少数采用反射护炼铜或电炉体铜的工厂中还予以保留1。

原理氧化熔烧有半氧化熔烧和完全氧化熔烧(或称死熔烧)之分。在铜精矿的造镜熔炼流程中,为了调整熔炼的铜梳品位,采用半氧化熔烧使精矿中部分铁的硫化物转变为氧化物,以便在熔炼时造渣除去,从而提高中间产物铜锍的品位。对于离析炼铜法和还原熔炼则需用完全氧化熔烧,将精矿中全部金属硫化物氧化成氧化物。在熔烧过程中也附带除去精矿中易于挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。为在熔烧过程中全部脱除铜精矿中的硫,通常通过控制熔烧温度、过剩空气量和炉气中的SO2浓度来避免生成硫酸铜和碱式硫酸铜。为了得到CuO,氧化熔烧混度一般控制在1023 -1073K,而生成钢硫酸盐的焙烧温度是853k-873K2。

工艺最古老的熔烧方法是在人工翻动的反射炉中进行的,19世纪70年代开始采用机械耙动的多膛炉熔烧,熔烧温度823-873K,脱硫率40%-60%,烟尘率约10%。烟气含SO24%-7%。烟气中的SO2可用作制造硫酸。自20世纪40年代起出现的流态化熔烧法已逐渐用于铜精矿氧化焙烧。此法可大幅度提高焙烧过程的机械化程度、劳动生产率和烟气SO2浓度,而且焙烧在自热过程中进行。为使流态化熔烧作业顺行,要做到,炉料的颗粒均匀,正确选定空气的过剩系数和直线速度,料层温度低于炉料的开始熔化温度。

脱硫率是氧化熔烧过程最重要的指标,它反映硫的脱除程度,其值以熔烧过程中脱除的硫量对原料中含硫总量的百分比表示。脱硫率的大小取决于物料的矿物组成、物料粒度、熔烧温度、物料在焙烧沪中停留时间以及过剩空气童等因素3。

铜精矿烧结焙烧铜精矿烧结焙烧(sintering roasting of cop-per concentrate)使铜精矿中的硫化物氧化、部分产物熔融并结块的铜精炉焙烧方法,为鼓风炉炼钢的铜炉料炼前准备作业。烧结焙烧的且的是使精矿中铁的硫化物部分氧化,以利于铜精矿熔炼时调整铜锍品位,使细小物料粘结成块,确保鼓风炉炉况顺行2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学