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吹炼渣反射炉还原贫化试验分析.docx 10页
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吹炼渣反射炉还原贫化试验试验目的双顶吹炼铜工艺对物料的适用性强，产能大，但是顶吹吹炼过程炉渣含铜较高，主要是富氧熔池熔炼炉渣的氧势较强，导致炉渣磁性铁含量升高，粘度增加，从而使炉渣含铜较高（达到20%以上），现有冰铜顶吹吹炼技术的炉渣通过水淬处理后投入顶吹熔炼（配入量为精矿的20%），由于现有技术吹炼渣的产出量大于熔炼的投入量，这不仅导致吹炼渣的结存还影响熔炼炉的精矿处理量，同时吹炼渣在铜冶炼系统的循环结存，增加生产作业成本。本实验通过反射炉还原贫化吹炼渣，将吹炼渣开路处理，吹炼渣、还原煤、熔剂按一定配比投入反射炉内熔化，吹炼渣中的磁性铁、氧化铜和还原煤还原反应，磁性铁还原成氧化铁后和配入熔剂造渣，金属铜相富集，利用铜相和渣相的比重不同而分离，实现最大限度的提取吹炼渣中的铜，将这部分提取的铜返回吹炼炉或阳极炉，炉渣返渣选进一步提取铜，减少了吹炼渣在系统的循环，提高阳极铜产能；通过试验能源消耗情况研究反射炉内还原顶吹吹炼渣的可行性。2.试验预期达到的效果吹炼渣经过反射还原后炉渣的磁性在8%以下；炉渣含铜在3%左右；吹炼渣中的铅锌杂质还原后进入烟尘回收，回收率在80%以上；吹炼渣的处理量在3t/天以上。吹炼渣的还原实验原理1吹炼渣的性质吹炼渣为冰铜富氧顶吹吹炼的一种炉渣，经水淬处理也称为水淬渣，分为C1渣和C2渣，外观均为黑色的颗粒状，粒度在1～8mm大小不一，经过吹炼渣的物相分析，吹炼渣含铜在18～22%，其中铜主要由15%的氧化铜相和3～5%金属铜相存在，还含有部分的硫化亚铜；铁主要由35～40%磁性铁和硅酸铁组成，根据相关文献得知，氧化铜部分主要被磁性铁包裹形成铜铁化合物，这是导致吹炼渣含铜高的直接原因。本次吹炼渣贫化试验的化学组成成分见一下荧光分析数据，CuFeSSiO2CaOAl2O3ZnMgO20.18.635.582.012.041.12Fe/SiO2=1.338;Fe3O4=38。Fe～FeOZn～ZnO.04%ZY=31.16%Z=2.62%硅酸度K=S*(32/64)/(F*16/80+M*16/40+C*16/56+Z*16/72)=18.63*32/64/(31.16*16/80+1.12*16/40+5.58*16/56+2.62*16/72)=1.052（一般铁硅比在1.3，硅酸度也接近1.3，硅酸度偏低时熔点也会朝上移。）3.2.还原贫化理论过程吹炼渣还原过程主要是用还原煤剂和吹炼渣中的高价铁氧化物、氧化铜、杂质铅锌氧化物发生还原反应，由于吹炼渣中铅锌杂质含量不予计算杂质消耗的还原煤，只计算磁性铁、氧化铜和C还原反应，若还原后磁性铁为8%，还原煤固定碳为60%，取1t吹炼渣为试样，20%的还原煤为无效氧化消耗。2Fe3O4+3SiO2+C=3(2FeO·SiO2)+CO22*t0.6*X1X1=13kg2Cu2O+C=4Cu+CO22*t0.6X2X2=14kgX=（13+14）*1.2=32.4kg由上述反应可知，1t吹炼渣还原需要消耗32.4kg还原煤。4.反射炉还原吹炼渣试验反射炉是一种通过火焰直接加热物料，以熔炼金属的冶金炉。由燃烧窀、熔炼室和排气烟道(烟囱)三个主要部分组成。整个炉膛就是一个用耐火材料衬里的长方形熔炼室。被广泛用于处理矿石和精矿，尤其是处理细粒度的粉料；还熔化和还原冶炼中间渣。反射炉还原吹炼渣试验要求工艺温度在℃，炉渣硅酸度K=1.1～1.2，单炉处理量1t，作业周期8小时，吹炼渣和熔剂按一定比例配料后投入反射炉熔化还原，还原结束后放铜放渣。实施例1，投入吹炼渣1t，还原煤32.4kg，还原煤中含硅4%，炉渣硅酸度K1.1，则配9.4kg石英石（纯度90%）,还原过程温度控制在℃，记录投入物料量，炉温变化，还原过程炉渣渣型和渣量、铜量，烟尘量，还原时间，以及还原过程的能源消耗情况包括煤、水、电耗等数据，根据这些数据计算还原过程的铜金属平衡和成本核算。实施例2，投入吹炼渣2t，还原煤64.8kg，还原煤中含硅4%，炉渣硅酸度K=1.2，则配52kg石英石（纯度90%）,还原过程温度控制在℃，为增加炉渣的流动性可以加入5.2kg的石灰石熔剂，记录投入物料量，炉温变化，还原过程炉渣渣型和渣量、铜量，烟尘量，还原时间，以及还原过程的能源消耗情况包括煤、水、电耗等数据，根据这些数据计算还原过程的铜金属平衡和成本核算。5.反射炉还原贫化吹炼渣的技术难点5.1反射炉是通过热量的辐射升温，热效率较低（30～50%），还原过程需要的工艺温度在℃，吹炼渣磁性铁达到40%，这部分磁性铁熔点较高，所以过程温度的控制是影响还原效果的核心因素。5.
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