铅富氧闪速熔炼工艺中的蒸汽综合利用
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浅谈“双闪”铜冶炼的工艺探索及优化摘要:伴随着铜冶炼高投料、高品位、高氧浓、高热负的技术的发展趋势,闪速熔炼系统,不断优化着热平衡问题和造渣问题,而关键设备的开发及应用,也使得适应高强度熔炼的炉体结构设计和冷却技术有了很大的改进。
闪速熔炼是近代发展起来的一种先进的冶炼技术,能耗低,规模大,具有劳动条件好、自动化水平和劳动生产率高的优点。
精矿喷嘴技术不断地完善,精矿干燥与输送、装料系统等辅助系统不断提升等等,结合实践不断优化,现场工艺的升级与功用的提升,“双闪”铜冶炼技术不断完善。
本文将从闪速冶炼工艺的配置优化与衔接,对双闪冶炼工艺运维与系统优化开展了深入探索。
关键词:冶金工程;闪速熔炼;工艺优化;系统运维1、“双闪”铜冶炼工艺简述闪速冶炼工艺是在闪速炉一步炼铜工艺的基础上开发应用的连续吹炼工艺,连续加料、连续送风、连续排烟。
从1995年首次工业应用以来,特别是在中国几个大型冶炼厂的应用,通过工艺、设备的不断改进,该工艺已经非常成熟可靠。
闪速吹炼采用固体铜锍高浓度富氧吹炼,烟气量小,烟气连续稳定,SO2浓度高,为烟气制酸创造了很好的条件,制酸的电耗和单位能耗是其他连续吹炼工艺无法比拟的;固体铜锍吹炼可以将熔炼和吹炼在时间和空间上分开,不再相互制约,为高作业率创造了条件,可以与任何能够生产高品位铜锍的熔炼工艺相匹配生产,如氧气底吹、富氧双侧吹等;炉体密闭性好,环保条件好,“双闪”工艺硫的捕集率超过99.9%;闪速吹炼炉的单炉产能大,目前年生产能力已经达到45万t粗铜,还有进一步提高的潜力,特别适合大规模生产。
对于30万t以上产能的冶炼厂,采用闪速吹炼工艺的单位投资和单位成本低,具有一定的投资和成本优势。
2、闪速冶炼的工艺流程及现场实践闪速熔炼是充分利用细磨物料巨大的活性表面,强化冶炼反应过程的熔炼方法。
将精矿经过深度干燥后,与熔剂经干燥一起用富氧空气喷入反应塔内,精矿粒子在空间悬浮1-3s 时间,与高温氧化性气流迅速发生硫化矿物的氧化反应,并放出大量的热,完成熔炼反应即造锍的过程。
基夫赛特直接炼铅技术的应用前景贺菊香【摘要】介绍了基夫赛特直接炼铅技术的反应机理、核心设备、工艺特点及应用实例.通过对几种直接炼铅工艺的比较,认为基夫赛特直接炼铅工艺能满足日益严格的环保要求,原料适用性强,特别是在炼铅的同时能搭配处理大量的锌浸出渣,是适合大型铅锌联合冶炼企业选择的一种炼铅工艺.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2011(027)006【总页数】5页(P20-23,67)【关键词】基夫赛特炉;直接炼铅;反应机理;工艺特点;应用前景【作者】贺菊香【作者单位】长沙有色冶金设计研究院有限公司,湖南长沙410011【正文语种】中文【中图分类】TF812铅是发展国民经济的重要基础原料之一,世界矿产铅的生产普遍采用传统的烧结-鼓风炉熔炼流程,该法虽然工艺稳定、可靠,经济效果尚好,但有能耗高、环保难达标、劳动条件差等缺点,已逐渐被新的直接炼铅方法所取代。
从上世纪70年代开始,世界上许多国家致力于研究各种新的炼铅方法。
已实现工业化的直接炼铅法有基夫赛特法(Kivcet)、QSL法、Kaldo法、顶吹熔炼法(ISA或Ausmelt)、水口山法(SKS)、富氧侧吹直接炼铅工艺;云南冶金集团也在进行新的直接炼铅工艺试验,但尚未见报道。
我国为了提高铅冶炼的技术装备水平,减少铅冶炼造成的污染,也应用和开发了多种直接炼铅法。
西北铅锌冶炼厂引进QSL法专利技术,建成一套年产粗铅5.2万t的QSL炉,1992年投产,不久因故停产,1995年经多项整改后重新生产,又因故停产至今;2005年西部矿业建成一套年产粗铅5万t的Kaldo炉;2005年云南曲靖采用了ISA炉+鼓风炉炼铅,年产粗铅8万t;豫光金铅和水口山等多家铅厂采用了SKS炉+鼓风炉炼铅,年产粗铅8万t;江西铜业和株冶引进了基夫赛特直接炼铅技术,正在分别建设基夫赛特工厂,预计2011年年底建成投产。
随着社会的前进和经济的发展,矿产铅锌精矿供应越来越紧张,环保要求日趋严格。
铅锌熔炼法一、氧气底吹熔炼1、氧气底吹熔炼应符合下列规定:(1)氧气底吹熔炼炉应配置在12m~15m主跨内,氧气底吹熔炼主厂房宜采用钢筋混凝土框架结构厂房,但主跨内的各楼层土建结构应采用钢结构;(2)氧气底吹熔炼炉定量给料系统应设置在副垮内;(3)氧气底吹熔炼炉主厂房的氧气管道在进厂房前应设阻火段和过滤器,氧气管道在室内应为不锈钢管,氧气管道的设计、安装应符合国家和行业的氧气管道设计、安装有关标准的规定;(4)氧气底吹熔炼炉烟气出口应直接与余热锅炉连接,使烟气温度降至350℃;(5)氧气底吹熔炼炉出铅口宜设置粗铅圆盘铸锭机、出渣端宜设置铸渣机或富铅渣还原炉;(6)氧气底吹熔炼炉主厂房的主跨底层地面及柱子应采取防热辐射、防热侵蚀措施,主跨操作平台的土建结构和楼板应进行隔热处理;(7)氧气底吹熔炼厂房内的集散控制系统(DCS)控制室应设在上风侧,并应设有2个出入口。
二、顶吹熔炼2、顶吹熔炼主厂房应符合下列规定:(1)顶吹熔炼主厂房应采用钢结构厂房,主跨底层地面及柱子应采取抗热辐射、抗热侵蚀措施;(2)顶吹熔炼炉宜配置在15m×9m的主跨内;(3)顶吹熔炼主厂房应设置电梯间;(4)顶吹熔炼炉的炉壁冷却水套的冷却水应设置水温测量和断流报警装置。
三、氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)法3、氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)法炼铅应符合下列规定:(1)氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)反应器应配置在12m~15m的主跨内,氧气底吹熔炼主厂房宜采用钢筋混凝土框架结构厂房,但主跨内的各楼层土建结构应采用钢结构;(2)氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)反应器的球粒炉料定量给料系统应设置在副跨内;(3)氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)反应器主厂房的氧气管道在进厂房前应设阻火段和过滤器,氧气管道在室内应为不锈钢管,氧气管道的设计、安装应符合国家和行业氧气管道设计、安装灯有关标准的规定;还原用的粉煤供应系统宜设置在副跨内,副跨跨度宜为12m;(4)氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)反应器出铅口宜设置粗铅圆盘铸锭机或熔铅锅、出渣端宜设置电热前床;(5)氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)反应器主厂房的主跨底层地面及柱子应采取防热辐射、防热侵蚀措施,主跨操作平台的土建结构和楼板应进行隔热处理;(6)氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)反应器厂房内的集散控制系统(DCS)控制室应设在上风侧,并应设2个出入口;(7)氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)反应器还原段所需粉煤应由设置在副跨内的定量给煤系统供应;(8)氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)反应器的余热锅炉对流段应装设一氧化碳(C O)、氧气(O2)含量在线测定仪。
附件铅锌行业规范条件为推进铅锌行业供给侧结构性改革,促进行业技术进步,推动行业高质量发展,制定本规范条件。
本规范条件适用于已建成投产的铅锌矿山及利用铅、锌精矿和二次资源为原料的铅锌冶炼企业(不包含单独利用废旧铅蓄电池等含铅废料生产的再生铅企业),是促进行业技术进步和规范发展的引导性文件,不具有行政审批的前置性和强制性。
一、总体要求(一)铅锌矿山、冶炼企业须符合国家及地方产业政策、矿产资源规划、环保及节能法律法规和政策、矿业法律法规和政策、安全生产法律法规和政策、行业发展规划等要求。
其中,铅锌矿山企业须依法取得采矿许可证和安全生产许可证。
采矿权人应按照批准的矿产资源开发利用方案、初步设计和安全设施设计进行矿山建设和开发,严禁无证开采、乱采滥挖和破坏环境、浪费资源。
二、质量、工艺和装备(二)铅锌矿山、冶炼企业应建立、实施并保持满足GB/T19001要求的质量管理体系,并鼓励通过质量管理体系第三方认证。
铅锌精矿产品质量应符合《重金属精矿产品中有害元素的限量规范》(GB20424),铅锭产品质量应符合《铅锭》(GB/T469),锌锭产品质量应符合《锌锭》(GB/T470),其他附属产品质量应符合国家或行业标准。
(三)铅锌矿山企业,须采用适合矿床开采技术条件的先进采矿方法,优先采用充填采矿法,尽量采用大型先进设备,提高自动化水平。
选矿矿石处理能力应不小于矿山开采能力。
根据矿石种类和成分,采用先进适用的选矿工艺,提高选矿回收率和资源综合利用水平。
(四)铅冶炼企业,粗铅冶炼须采用先进的富氧熔池熔炼-液态高铅渣直接还原或富氧闪速熔炼等炼铅工艺,以及其他生产效率高、能耗低、环保达标、资源综合利用效果好、安全可靠的先进炼铅工艺,并需配套烟气综合处理设施。
不得采用国家明令禁止或淘汰的设备、工艺。
鼓励矿铅冶炼企业利用富氧熔池熔炼炉、富氧闪速熔炼炉等先进装备处理铅膏、冶炼渣等含铅二次资源。
(五)锌冶炼企业,硫化锌精矿焙烧工艺单台流态化焙烧炉炉床面积须达到100平方米及以上,并需配套完整的锌冶炼生产系统及烟气综合处理设施。