纯氧侧吹熔池熔炼旋转炉处理铜浮渣的方法

摘要

纯氧侧吹熔池熔炼旋转炉处理铜浮渣的方法，首先将铜浮渣、铁屑、碳粒、焦粒按比例混匀，连续均匀的加入侧吹旋转炉，投料时向炉内鼓入氧气、焦炉煤气；进料完毕，进入强化熔炼期，铜浮渣熔炼熔渣刻度线在900-950mm时，粗铅从炉端的虹吸道吸出炉内；熔炼完毕，静止沉淀1-2小时，沉淀结束，自炉上部的排渣口放出铜锍和炉渣，然后进行沉降、分离；烟气经过余热回收及两级除尘，经过脱砷装置回收砷，烟尘返回重复利用或外售，尾气进入脱硫塔，脱硫塔出来的废气达标后排放。与传统炉型相比，本技术具有床能率高、成本低、炉体密封性好，加料口无外溢烟气，操作环境好，环保效益好，自动化程度高，冶炼回收率高，具有很好的社会效益和经济效益。

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种纯氧侧吹熔池熔炼旋转炉处理 铜浮渣的方法。

背景技术

铜浮渣是粗铅火法精炼的产物，铜精矿中伴生有少量的铜，这些铜在铅 冶炼过程中进入粗铅，在粗铅精炼时进行熔析除铜时产出铜浮渣。冶炼铜浮渣不 仅可以实现综合回收，而且可以提高企业经济效益，提高回收率。

目前国内外铜浮渣处理工艺有鼓风炉法、反射炉法、转炉法、电炉法、 酸浸法、氨浸法等。鼓风炉处理铜浮渣，铜锍中Cu/Pb比较低(仅有2～3)， 铜的回收率低，大量的铜留在粗铅中，造成铜、砷和贵金属在过程中循环。反射 炉法工艺劳动条件差、热效率低和炉衬腐蚀块、检修频繁，已被国家列为限期淘 汰工艺。回转炉(又称短窑)处理铜浮渣存在柴油耗量较大(5～6％)，生产 成本较高。电炉法存在电耗高(电耗340～380kwh/t、焦炭40～50kg/t),运 营费用高等缺点，在电力紧张的地区难以实现。酸浸法、氨浸法由于都是利用铜 浮渣中的金属铜与溶剂的反应原理，适合处理含铜高的铜浮渣，对于含铜低的铜 浮渣处理起来不经济。总而言之，现有除铜渣处理工艺基本是与烧结机炼铅时代 相配套的冶炼工艺，在铅冶炼技术飞速发展的今天，这些技术已经不符合现代有 色金属冶炼工艺低碳、环保、自动化的要求。

发明人曾进行了底吹熔炼铜浮渣的实验，还有人进行了顶吹熔炼铜浮渣 的实验。底吹熔炼由于缺乏沉淀时间而造成沉淀分离效果不好，主要体现在铜铅 分离效果差，粗铅含铜、铜锍含铅等指标均较差，粗铅含铜高达6-8％，铜锍含 铅高达20％，这主要是由于竖炉内缺乏温度梯度造成的；顶吹熔炼由于采用富氧 而非纯氧，因此仍有能耗偏高，床能率不高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种投资少、能耗 低、减少环境污染，自动化程度高，过程操作易控制的纯氧熔池熔炼侧吹熔池旋 转炉处理铜浮渣工艺。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：纯氧侧吹熔池熔炼旋转炉 处理铜浮渣的方法，包括以下步骤：

(1)将铜浮渣、铁屑、碳粒、焦粒按照100:2～4:1.5～3:1～2的比例混合 均匀，用天车加入圆盘给料机，通过胶带运输机连续均匀的加入侧吹旋转炉，投 料温度为800-900℃，投料的同时，通过旋转炉侧面喷枪向炉内鼓入氧气、焦炉 煤气；

(2)进料完毕，进入强化熔炼期，在温度1100-1200℃熔炼1-2h；铜浮渣 熔炼熔渣刻度线在900-950mm时，粗铅从炉端的虹吸道吸出炉内，铸锭送往精 炼系统；

(3)熔炼完毕，旋转旋转炉，静止沉淀1-2小时，沉淀结束，自炉上部的 排渣口放出铜锍和炉渣，然后进行沉降、分离，铸锭后送往铜冶炼系统，放渣结 束后继续加料熔炼；

(4)烟气经过余热回收及两级除尘，经过脱砷装置回收砷，烟尘返回步骤 (2)重复利用或外售，尾气进入脱硫塔，脱硫塔出来的废气达标后排放。

步骤(1)中铜浮渣、铁屑、碳粒、焦粒按照100:2:1.5:1的比例混合。

步骤(1)中按照每小时12～13吨铜浮渣混料量投料。

步骤(1)中向炉内鼓入氧气、焦炉煤气，煤气总管流量为550-600m³/h, 氧气总流量420m³/h。

步骤(2)中强化熔炼期，煤气总管流量为650-700m³/h,氧气总流量 500m³/h。

步骤(1)中向炉内鼓入氧气、焦炉煤气，煤气总管压力为0.25MPa,支 管压力为0.2MPa；煤气总管压力为0.6MPa,支管压力为0.22MPa。

采用上述技术方案的本发明具有以下优点：

a.纯氧侧吹熔池熔炼旋转炉是熔池熔炼技术在有色金属冶炼领域的推广应用和 新技术发展，是铅冶炼系列新技术的进一步升级，具有很高的实践推广价值。

b.与传统炉型相比，本技术具有床能率高、成本低、炉体密封性好，加 料口无外溢烟气，操作环境好；环保效益好，粉尘、CO2、SO2及无组织排放 量均较传统炉型明显减少；自动化程度高，整个过程实现DCS在线监控等优点。

c.冶炼回收率高，铜回收率达95％以上，铅回收率92％以上；配套采用 了砷急冷回收技术，可以分离回收处理铜浮渣中的砷。

d.具有很好的社会效益和经济效益：

⑴降低成本：纯氧侧吹旋转炉和反射炉加工铜浮渣粗铅加工成本对比见表1：

表1纯氧侧吹旋转炉和反射炉加工铜浮渣粗铅加工成本对比表

从上表可以得出，纯氧侧吹炉吨铅成本比反射炉下降83.4元，按年产3万 吨粗铅计算，可以节约成本250.2万元。

⑵提高金属回收率：纯氧侧吹旋转炉和反射炉加工铜浮渣金属回收率对 比见表2：

表2纯氧侧吹旋转炉和反射炉主要技术指标对比

序号 指标 单位 纯氧侧吹炉 反射炉 1 粗铅含铜 ％ 1.2 1.6 2 铜锍铅铜比 ％ 24.56 31.16 3 铜回收率 ％ 95.2 93.4 4 铅回收率 ％ 92.3 90.1

由以上表格可以看出，纯氧侧吹炉与反射炉相比，铜回收率提高1.8％，按 年产1万吨铜计算，可增产180吨，实现效益800万元，铅回收率提高1.2％， 按年产3万吨铅计算，可增产660吨，实现效益920万元，两项合计，可年实现 效益1720万元。

⑶降低能耗：纯氧侧吹旋转炉和反射炉加工铜浮渣能耗对比见表3及表 4：

表3纯氧侧吹炉试产能耗统计

表4反射炉能耗统计

从上表可以看出，与反射炉相比，纯氧侧吹炉能耗下降超过50％，仅为反射 炉的48.17％，按年产3万吨粗铅合计，年可实现节能3546吨。

表5各种铜浮渣处理工艺的主要技术经济指标比较

从上表可以看出，纯氧侧吹旋转炉处理铜浮渣工艺在主要技术经济指标方面 优于目前的几种传统铜浮渣处理工艺，也优于正在试验的两种熔池熔炼工艺。但 是在投资方面，由于环保设施增加、自动化程度增加等原因，纯氧侧吹旋转炉工 艺投资要比传统工艺增加不少，在处理规模相同的情况下，是反射炉工艺投资的 3倍左右。

综上计算，采用纯氧侧吹炉后，公司年可实现效益1970万元，实现节 能3546吨，实现了经济效益和社会效益的同步增加。

总而言之，本技术与底吹熔池熔炼、液态高铅渣直接还原熔炼一样，是 熔池熔炼技术在铅冶炼行业的推广应用。随着本技术的完善和成熟，替代传统炉 型的技术升级换代不可避免，本技术将对中国铅冶炼技术的升级改进起到积极地 推进作用。

附图说明

图1是本发明纯氧侧吹熔池熔炼旋转炉处理铜浮渣工艺流程图。

具体实施方式

选择型号为Φ3500×9000mm的旋转炉，按照以下技术参数调试设备：

①电除尘进口温度420℃—350℃，出口温度380℃—300℃；

②脉冲布袋除尘器进口220℃以下，出口180℃以下，正常；

③焦炉煤气总流量550-600m³/h，焦炉煤气总管压力0.25MPa，支管压力0.2MPa；

氧气总流量420m³/h，氧气总管压力0.6MPa，支管压力0.22MPa。

设备调试完毕，按照以下步骤处理铜浮渣：

(1)如图1所示，将铜浮渣、铁屑、碳粒、焦粒按照100:2:1.5:1的比例混合 均匀，用天车加入圆盘给料机，通过胶带运输机连续均匀的加入侧吹旋转炉，按 照每小时12～13吨铜浮渣混料量投料，5个小时完成60吨进料作业，投料温度 为800-900℃，投料的同时，通过旋转炉侧面喷枪向炉内鼓入氧气、焦炉煤气；

(2)进料完毕，进入强化熔炼期，在温度1100-1200℃熔炼1-2h；进料约 18吨，铜浮渣熔炼熔渣刻度线在900-950mm时，粗铅从炉端的虹吸道吸出炉内， 铸锭送往精炼系统，虹吸道要经常疏通，每1小时探查一次炉内渣，观察下料及 炉内情况；

(3)熔炼完毕，旋转旋转炉，静止沉淀1-2小时，沉淀结束检查转炉机构， 专人值守，自炉上部的排渣口放出铜锍和炉渣，放铜锍和炉渣约1小时，然后进 行沉降、分离，铸锭后送往铜冶炼系统，放渣结束后继续加料熔炼；

(4)烟气经过余热回收及两级除尘，经过脱砷装置回收砷，烟尘返回步骤 (2)中重复利用或外售，尾气进入脱硫塔，脱硫塔出来的废气达标后排放。

每班处理铜浮渣60吨，约产粗铅40吨、铜锍和炉渣16吨、烟灰3吨， 每班用焦炉煤气量约4400m³、氧气量3100m³。产出粗铅品位在95—98之间， 含Cu低于1.2％。产出铜锍含铅10～12％，正常含铅量稳定在12％以下。

本发明根据铜浮渣既含铜又含铅同时伴生金银的特性，注重提高铜铅的 分离效果、减少有价金属在物料中周转、减少资金的中间占用，开发合理的强化 火法熔炼铜浮渣的技术和工艺参数，选择实用合理的熔炼设备，提高系统的生产 率和铜铅分离效果，降低能耗，节约能源，产出粗铅含铜低于2％，铜锍铜铅比 大于3:1，吨铅能耗相对反射炉工艺下降50％，降低劳动强度，减少污染，实现 生产流程自动化。