铜精矿物相组成、熔炼物料平衡

ad8009 原料

2.2 原料、燃料及辅助材料

2.2.1 原料

本工程所用外购的精矿用汽车运到精矿仓，年处理精矿660000t/a，含水10.0%，混合精矿含C为0.99%，精矿的平均化学成分见表2-1。

表2-1 精矿平均成分

元素	Cu	Fe	S	SiO2	CaO	MgO
％	14.31	26.00	26.00	8.20	2.15	1.50
元素	Al2O3	As	Pb	Zn	Au*	Ag*
％	1.50	1.51	0.32	0.05	19.55	423

*金、银的单位为g/t

2.2.2 熔剂

熔炼炉和吹炼炉需要加熔剂造渣，熔剂都采用化学成分和粒度相同的石英石，石英石粒度要求为5～15mm，石英石外购，本工程不设熔剂破碎设施。此外，当地若有含金石英石，将来生产中也可以外购含金石英石作为熔炼和吹炼的熔剂，以提高工厂的经济效益。熔炼石英石的消耗量为42502.43t/a，吹炼石英石的消耗量为9002.12t/a，合计51504.55 t/a，石英石化学成分见表2-2。

熔炼和吹炼的石英石由业主按照要求的数量、化学成分和粒度，用汽车运到本工程的精矿仓。

表2-2 石英石成分

成分	Fe	SiO2
％	3.0	80.0

2.2.3 燃料

阳极精炼需要加燃料燃烧供热，为了改善环保条件和提高金属回收率，火法精炼所用燃料

为天然气。新砌筑的熔炼炉及吹炼炉的烘炉用天然气；生产过程中熔炼炉和吹炼炉保温也用天然气。

全场一年需用天然气的消耗量为4500000Nm3/a，天然气的相关参数见表2-3表，天然气由园区直接接入，在厂内建一个天然气调压站即可。

表2-3 天然气成分

CH4	CO2	N2	H2S	CmHn	Q低/kJ·m3
95.99	0.02	0.87	0.2	1.42	35481.8

2.2.4 耐火材料

本工程的熔炼炉、吹炼炉和回转式阳极炉的内衬均为耐火材料砌筑，工厂设有耐火材料库用作耐火砖的贮存、加工和将修炉时拆除的废耐火砖加工成耐火泥。本工程耐火材料的消耗量为1000t/a。耐火材料由业主按照要求的数量、规格和类型，用汽车运到耐火材料库。

2.2.5 氧气

氧气用于底吹炉熔炼、底吹炉连续吹炼以及阳极炉精炼燃烧。熔炼正常氧气消耗量为15842.4Nm3/h，吹炼正常氧气消耗量为1777.2 Nm3/h，精炼氧气最大消耗量为233.37Nm3/h·台，纯度99.6%。氧气由本工程的制氧站提供。

2.3 工艺流程

2.3.1 原料特征及工艺流程选择

造锍捕金技术来源于铜的火法冶炼领域，利用铜是金银等贵金属良好的补集剂，通过造铜锍，将金银等贵金属富集于铜锍中，再通过铜锍吹炼和精炼将贵金属富集于粗铜和阳极铜，最终通过电解和阳极泥处理回收金银等贵金属。铜冶炼工艺在世界各地，由于地理因素和精矿类型等原因，形成了多种多样的工艺技术。目前世界各国铜冶炼厂采用的主要炼铜工艺有闪速熔炼、三菱连续炼铜法、顶吹浸没熔炼、底吹炉熔炼、诺兰达熔炼、特尼恩特熔炼、电炉炼铜工艺等。

底吹熔炼和底吹连续吹炼形成了底吹连续炼铜技术，该技术有以下特点：

（1）对原料适应性好。适宜处理含金、银、铜比较高的多金属物料，造锍捕金效果好，脱杂能力很强；对于含砷较高、金的粒度较小以及含碳量较大等不利于氰化浸出的因素，底吹造锍捕金并不受影响。

（2）备料简单，含水8%～12%的精矿可直接入炉，粉料、块料从炉顶可直接加料。

精矿、熔剂等原料在精矿仓配料后通过胶带输送机运往氧气底吹熔炼炉炉顶，炉顶中间料仓中的混合炉料经定量给料机和移动带式输送机连续地加入氧气底吹熔炼炉内。

续表2-4 主要技术经济指标

2.5 冶金计算

2.5.1 当地空气组成

表2-5 当地空气组成

空气组成	N2	O2	H2O	合计
%	77.073	20.488	紫花针茅2.439	100

2.5.2 熔炼

2.5.2.1 计算条件

计算条件见表2-6。

表2-6 计算条件和参数

消谐柜

序号	名称	单位	数值	序号	名称	单位	数值
1	年处理精矿量	t/a	660000	11	反应用氧系数		1
2	年工作日	d/a	330	12	漏风氧利用率	%	95
3	作业率	%	91.7	13	入炉空气温度	℃	20
4	鼓风富氧空气氧浓度	%	70	14	入炉氧气温度	℃	50
5	贵金属铜锍品位	Cu%	70	15	固体入炉温度	℃	20
6	炉渣含铜	%	2.5	16	烟气出炉温度	℃	1230
7	炉渣中Fe/SiO2		1.8	17	贵金属铜锍出炉温度	℃	1200
8	烟尘率（对铜精矿）	%	2.5	18	炉渣出炉温度	楼梯防护栏杆℃	1200
9	精矿含水	%	10	19	烟尘出炉温度	℃	1230
10	熔剂含水	%	3.0

2.5.2.2 计算结果

合理组成	精矿成份，％												合计
合理组成	Cu	Fe	S	Zn	Pb	As	SiO2	CaO	MgO	Al2O3	CO2	其它	合计
CuFeS2	14.31	12.58	14.44										41.33
Cu2S	0.00		0.00										0.00
FeS2		5.55	6.37										11.92
FeS		6.74	3.87										10.62
ZnS			0.62	1.26									1.88
PbS			0.05		0.32								0.37
FeAsS		1.13	0.65			1.51							3.28
Fe3O4		0.00											0.00
SiO2							8.20卷对卷丝网印刷机						8.20
CaCO3								2.15			1.69		3.84
MgCO3									1.50		1.64		3.14
Al2O3										1.50			1.50
其它												13.92	13.92
合计	14.31	26.00	26.00	1.26	0.32	1.51	8.20	2.15	1.50聚烯烃弹性体	1.50	3.33	13.92	100.00

铜精矿物相组成、熔炼物料平衡、烟气量和烟气成分及热平衡的计算结果分别见表2-7、表2-8、表2-9和表2-10。熔炼鼓富氧空气量25313.6Nm3/h，富氧浓度70%，其中氧气量15842.4Nm3/h，压缩空气量9471.2Nm3/

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