2025年第3期目录
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    专刊
  • 周俊
    摘要:
    在工业闪速炉高负荷生产条件下,从反应塔、沉淀池、排烟线路各部位取样分析,直观地观察了闪速炉中铜锍、炉渣、烟尘的形成过程和物理化学特点,发现了一些不同于以往过程机理所描述的现象,提出了一些有关闪速熔炼工艺的新认识。
  • 冯雨辰,李明周,道永琪,黄金堤,谢剑才,李俊标
    摘要:
    针对氧化矿添加下铜闪速熔炼过程特性变化不明的难题,采用构建的铜闪速熔炼过程多相平衡热力学模型及计算系统,考察氧化铜精矿添加率和组分含量对主要技术指标、产物组分含量以及过程热量控制等的影响。结果表明,适量添加氧化铜精矿可有效提升铜锍品位,减少高熔点炉渣生成,但过量添加会导致能耗增加和炉况恶化。综合分析后,建议控制添加率在8%左右,同时入炉添加氧化铜精矿组分含量控制在合适范围,如Cu品位高于25%,FeO含量大于5%,S含量小于0.9%,SiO2含量低于30%,从而确保良好产品质量和主要技术指标。
  • 刘井辉,刘建军
    摘要:
    闪速冶炼作为国内外大型铜冶炼厂主要采用的冶炼工艺之一,具有环保、能耗低、自动化程度高等优势。经过近几十年发展,国内铜冶炼厂结合自身实际情况和对引进技术的不断改进与创新,自主并研发了一系列新的冶炼设备,取得了长足发展。着重介绍国内铜闪速冶炼引进并优化的精矿喷嘴等核心设备,国内外泥炮机等新兴设备在闪速冶炼车间的应用,以及设备改善后的技术创新。
  • 许书涵,龙鹏,陈鑫,刘颂,杨博文,李良斌,郑智炜,陈洪杰
    摘要:
    介绍了中铜东南铜业有限公司旋浮熔炼技术给料方式从原来“下料溜管+旋浮喷嘴”变更为“风动溜槽+旋浮喷嘴”的仿真模拟与工业试验情况,从失重计量系统、旋浮喷嘴给料形式、指标变化情况等多方面分享了旋浮熔炼给料稳定性提升的理论研究与实践经验。“风动溜槽+旋浮喷嘴”模式应用于旋浮熔炼后,取得了渣含铜降低、冰铜品位稳定性提高、烟尘率下降等效果,为熔炼生产长周期稳定运行奠定了基础。
  • 沐亚玲,曾文斌,王仕江,徐刚芳,秦树辰,牛犁
    摘要:
    针对铜电解过程中碲元素对阴极铜质量的影响进行了行为分析和工业化试验研究。阴极铜中杂质碲含量受电解液杂质含量的影响较大,当电解液中碲含量高时,阴极铜中碲含量相应增大。阴极铜表面粗糙程度、疙瘩数量和裂纹程度会增大阴极铜上电解液的附着程度,导致Sb、S、Ni和Ag杂质总量增高。生产经验表明:电解液中碲含量达到26 mg/L后,阴极铜杂质含量显著升高,阴极铜表面粗糙度增大,进而导致其他元素超标;电解液中碲含量控制在20 mg/L以内,阴极铜碲含量基本正常,阴极铜表面较为平整。为了控制电解液中碲含量不超过20 mg/L,生产中采用铜粉除碲工艺技术对电解液进行连续除碲,在温度为90~95 ℃以雾状喷入铜粉能有效降低电解液中碲含量,加入量达到10 kg/h时碲的最高脱除率为51.20%,溶液中碲含量由35 mg/L降低至最低值17.08 mg/L,基本上满足铜电解的要求。
  • 何建平
    摘要:
    金隆铜业有限公司闪速炉460 kt/a电解铜改造后,闪速炉可以稳定在180 t/h以上投料量,持续高负荷的投料量,出现了熔炼系统热平衡、铜平衡、烟气平衡以及物料内部循环使用后杂质的平衡问题。简述了金隆铜业有限公司对火法系统的改造及生产控制与提升。改造后,火法系统实现560 kt/a阳极铜、460 kt/a电铜的产能,闪速炉作业率保持99%以上。
  • 杨家庭,刘登锋,王虎,张晓农
    摘要:
    通过阳谷祥光铜业平行流电解车间实际生产应用得到相关工艺控制参数,讨论平行流铜电解过程中电解液循环量、添加剂用量、电解液温度、电解液成分等主要参数控制对阴极铜质量的影响,确定电解生产中合适的控制参数,保障阴极铜质量。
  • 徐忆明,陈俊
    摘要:
    贵溪冶炼厂作为国家工信部认定的铜冶炼行业唯一一家智能制造试点示范工厂,自2016年以来,一直致力于打造铜冶炼全流程智能工厂,探索贯通火法冶炼的全流程智能化,为行业做示范引领。本文从主要从闪速炉全息熔炼、转炉智能吹炼、阳极炉智能精炼、智能装备应用、智慧协同打造几个方面介绍贵冶探索经验。
  • 任鹏,夏隆巩,葛杨,曹舒恒,刘志宏
    摘要:
    较高的烟尘发生率及其衍生的烟道结瘤、锅炉结块等是闪速冶炼技术进一步发展需解决的关键难题之一。通过自制负压速冷取样器获取了成套工业闪速炉烟尘样品,并使用热电偶直接测量了闪速炉沉淀池顶部、上升烟道以及锅炉区域的烟气温度。分析检测结果表明,烟尘主要为细小的类球形颗粒或小颗粒团聚形成的不规则大粒,随烟气流动方向,颗粒平均粒径从1.11 μm上升到2.17 μm;烟尘主要包含Cu、Fe、Pb、S、As、O等元素,随烟气后移,烟尘样品中金属元素含量不断下降;物相分析结果表明烟尘的物相主要为Fe3O4、CuFe2O4、Cu2O、CuSO4和As2O3等。结合烟气温度数据发现,在沉淀池区域存在有机械夹带的未反应的铜锍以及渣相,在锅炉区域由于温度骤降,氧化物转化为硫酸盐,且高As、高Pb物质易于挥发,多在锅炉中后部沉降汇集。
  • 李宁,李耀泉,石龙祥,林新鑫,张志男,钟志毅,梁增明
    摘要:
    在铜闪速熔炼工艺中,风动溜槽的应用对提升生产效率和减少能源消耗具有关键作用。风动溜槽利用气流推动物料传输,具有高效、节能和环保的优点。风动溜槽主要有箱体、流化底板、供气阀组以及仪表控制等组成,输送介质为铜干精矿(水分<0.3%,粒度0.074 mm>80%,密度2.5 g/cm3)。然而,在实际应用中,还存在如传输效率低、易堵塞等问题。通过理论分析结合实际生产反馈,将总流量设定在了520 m3/h左右,进料端流量为280 m3/h,出料端流量为240 m3/h。优化后的风动溜槽在传输速度、能耗和堵塞率等方面均得到了显著改善。研究结果为铜冶炼风动溜槽的优化提供了理论依据和实际解决方案。
  • 王恩志,高荣,熊国海,郝海斌,徐建新
    摘要:
    针对转炉缓冷渣中存在的单质铜在泡沫浮选过程导致原矿浆易沉槽、难以回收等问题,开展了转炉缓冷渣的化学成分、矿物组成、金属铜的赋存状态和嵌布粒度等工艺矿物学特征研究。通过分析转炉缓冷渣中单质铜的生成机理及铜物相分布规律,制定了合理的回收工艺,有效降低了浮选尾矿中金属铜的含量,提高了铜冶炼炉渣泡沫浮选过程金属铜的回收率。
  • 杨辉,杨堃,郎立杰,吴森,徐世鑫,韦琼
    摘要:
    通过利用CFD技术对粗铜精炼的回转式阳极炉的燃烧系统进行数值仿真计算,根据仿真计算结果并结合实际生产情况对回转式阳极炉烟气中的氮氧化物的控制提供了改进思路。经仿真计算可知:一次燃烧风引入的氮源是回转式阳极炉氮氧化物生成的主要因素,减少高温区和控制氮源引入可有效控制烟气氮氧化物的含量。同时,仿真和控制实践表明,炉内焰气流速会因卷吸效应增加炉口漏风,从而增加烟气氮氧化物,炉内焰气回流可降低烟气流速,从而减少漏风来降低氮氧化物的生成。
  • 苏峰,李汉
    摘要:
    铜矿浮选药剂添加时产生的CS2废气影响了周边环境。采用超重力场技术协同NaOH净化CS2废气,研究了转速、液体流量、气体流量、吸收液NaOH浓度等因素对CS2净化效率以及传质系数(KGa)的影响规律。结果表明,最佳试验条件为:转速1 680 r/min、液体流量6.5 L/min、气体流量90 m3/h、吸收液浓度0.4%NaOH,CS2废气净化效率为95.90%。研究结果为工业CS2异味气体净化提供了理论和实践基础。
  • 谢钿生
    摘要:
    结合多年的铜电解生产管理与技术研究,通过对铜电解的直流电耗深入分析,采用欧姆定律的方法进行理论研究,量化了阳极泥、电解液等关键因素的影响。在此基础上,配套研发了相关新设备,开发了一套更节能、更高效、更优质的铜电解精炼生产工艺技术和生产系统,适合当前各大型铜冶炼铜电解技术升级改造,为铜冶炼企业提供绿色、节能的铜电解新技术选择方案。
  • 李良斌,代红坤,杨堃
    摘要:
    围绕旋浮吹炼炉第一炉期的生产运行实践、冶金炉窑损耗、冶金炉窑优化改造展开分析和研究,提出冶金炉窑护炉、提高炉体安全性能和延长炉体寿命等的优化改进建议,为旋浮吹炼炉精准工艺控制、炉体维护、炉体检修、炉体改造以及炉体优化设计等提供参考。
  • 彭东清,吝凯,杨述凯,吴乐章,麻连杰,张恒
    摘要:
    现场冶金物料均采用送样定点检测的方法,检测数据时效性差、成本高。采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对冰铜、尾料和铜精矿中关键元素的成分进行了快速检测。结果表明:激光成分分析仪与X射线荧光光谱(XRF)分析仪的检测结果相比,Cu、Fe、SiO2相对误差均小于8%,As、Sb的相对误差小于13%,LIBS与XRF的检测结果具有较好的一致性。通过激光诱导击穿光谱技术对铜物料成分的快速检测,提高了铜冶炼工艺调控的精准性,优化了生产成本,为智慧冶金建设提供有力支撑。
  • 魏斌,何建平,方云志
    摘要:
    深入探讨了金隆铜业闪速炉渣直排改造及其生产实践。首先聚焦闪速炉电炉拆除前的炉体改造,阐述了改造的背景、目的及具体措施,分析了改造对炉体性能和生产效率的潜在影响。同时,分析了改造后生产组织模式的调整、对生产效率、产品质量、能源消耗等方面的积极影响。通过工艺改造与管理优化,公司实现节能降本、环境改善双重目标,符合“双碳”政策要求。
  • 袁剑平
    摘要:
    介绍了弘盛铜业在双闪工艺上进行的工艺优化以及智能化应用。对残极处理工艺进行了方案对比,并选择了撕碎后返吹炼炉和阳极炉的新路线。介绍了烟气的精准脱硝、国产低温位热装置的应用和阳极炉的大型化,以及三维设计、智能装备、综合通信系统、全厂操控一体化、智慧中心在智能化方面的应用,并展望了工厂今后的智能化发展方向。最后总结了工艺的先进性和智能化在项目投产后体现出的优势。
  • 刘耀汉,石龙祥,俞伟
    摘要:
    铜是国民经济发展的重要基础原材料,铜冶炼行业作为基础性行业,在国民经济中占据重要地位。随着“双碳”目标的提出以及“双循环”和“绿色发展”理念的深入,铜冶炼行业面临着巨大的挑战和机遇。传统行业发展新质生产力的关键在于结合科技创新和产业创新,从而推动传统产业升级和转型。基于铜冶炼产业的现状,着重于铜冶炼产业的双碳目标实现路径与方法,结合行业的技术发展现状和趋势,提出了铜行业应用及重点发展的先进低碳技术。以福建某铜业公司为例探讨行业转型升级和产能布局。最后,针对该公司的低碳发展实行措施,构建铜冶炼技术在低碳环保和绿色发展方面的新理念,以及在未来发展趋势中的应用与进步。旨在引导铜冶炼产业朝着更加环保、高效、可持续的方向发展,为铜金属低碳绿色发展提供支撑。
  • 魏栋,石玉桥,董广刚,葛哲令
    摘要:
    为解决铜冶炼企业产出砷滤饼委外处理费用高、有价组分损失的问题,开展了硫酸浸出处理砷滤饼的工艺试验。分别考察了硫酸浓度、浸出压力、浸出温度、浸出时间、液固比等因素对砷滤饼浸出效果的影响;考察了不同冷却结晶温度对三氧化二砷结晶的影响。对砷滤饼进行无害化处理,将砷滤饼中的砷转化为产品三氧化二砷,节约了委外处理的费用,同时还可回收其中的铜、硫等有价组分。
  • 刘颂,郑智炜,杨博文,许书涵,何国方
    摘要:
    简述了某冶炼厂在旋浮强化铜冶炼过程中对余热锅炉的改造实践,对锅炉积灰的生成过程和锅炉爆管泄露原因进行了分析。通过实施独立回路改造,增加第一灰斗,延长辐射部长度,增设辐射管屏,优化对流部集箱布置,进行盐化风加热以及改进锅炉烟尘结焦清理作业方式等措施,取得了良好的运行成效。
  • 赵宇涵,李山东,陈虎,朱昊天,张雪峰,王吉杰
    摘要:
    铜冶炼烟气制酸过程中会产生大量酸性废水,这些酸性废水最大的特点是铜、砷含量高且成分复杂。这类废水目前通常采用硫化钠-石灰-铁盐法处理,通过投加硫化钠或硫氢化钠使重金属以硫化物的形式沉淀析出,产生大量含铜、砷、锌、铅等的混合危废。针对现有工艺创新研究了铜砷分段硫化资源回收技术。创新除铜、除砷分段治理工艺流程,根据铜、砷氧化还原反应电极电位不同,控制两级硫化反应不同的ORP值,使硫化铜、硫化砷分段沉淀,减少了危废渣产生量,硫化铜渣返回冶炼系统配料,实现废水中铜资源回收。
    专刊
  • 周俊
    摘要:
    在工业闪速炉高负荷生产条件下,从反应塔、沉淀池、排烟线路各部位取样分析,直观地观察了闪速炉中铜锍、炉渣、烟尘的形成过程和物理化学特点,发现了一些不同于以往过程机理所描述的现象,提出了一些有关闪速熔炼工艺的新认识。
  • 冯雨辰,李明周,道永琪,黄金堤,谢剑才,李俊标
    摘要:
    针对氧化矿添加下铜闪速熔炼过程特性变化不明的难题,采用构建的铜闪速熔炼过程多相平衡热力学模型及计算系统,考察氧化铜精矿添加率和组分含量对主要技术指标、产物组分含量以及过程热量控制等的影响。结果表明,适量添加氧化铜精矿可有效提升铜锍品位,减少高熔点炉渣生成,但过量添加会导致能耗增加和炉况恶化。综合分析后,建议控制添加率在8%左右,同时入炉添加氧化铜精矿组分含量控制在合适范围,如Cu品位高于25%,FeO含量大于5%,S含量小于0.9%,SiO2含量低于30%,从而确保良好产品质量和主要技术指标。
  • 刘井辉,刘建军
    摘要:
    闪速冶炼作为国内外大型铜冶炼厂主要采用的冶炼工艺之一,具有环保、能耗低、自动化程度高等优势。经过近几十年发展,国内铜冶炼厂结合自身实际情况和对引进技术的不断改进与创新,自主并研发了一系列新的冶炼设备,取得了长足发展。着重介绍国内铜闪速冶炼引进并优化的精矿喷嘴等核心设备,国内外泥炮机等新兴设备在闪速冶炼车间的应用,以及设备改善后的技术创新。
  • 许书涵,龙鹏,陈鑫,刘颂,杨博文,李良斌,郑智炜,陈洪杰
    摘要:
    介绍了中铜东南铜业有限公司旋浮熔炼技术给料方式从原来“下料溜管+旋浮喷嘴”变更为“风动溜槽+旋浮喷嘴”的仿真模拟与工业试验情况,从失重计量系统、旋浮喷嘴给料形式、指标变化情况等多方面分享了旋浮熔炼给料稳定性提升的理论研究与实践经验。“风动溜槽+旋浮喷嘴”模式应用于旋浮熔炼后,取得了渣含铜降低、冰铜品位稳定性提高、烟尘率下降等效果,为熔炼生产长周期稳定运行奠定了基础。
  • 沐亚玲,曾文斌,王仕江,徐刚芳,秦树辰,牛犁
    摘要:
    针对铜电解过程中碲元素对阴极铜质量的影响进行了行为分析和工业化试验研究。阴极铜中杂质碲含量受电解液杂质含量的影响较大,当电解液中碲含量高时,阴极铜中碲含量相应增大。阴极铜表面粗糙程度、疙瘩数量和裂纹程度会增大阴极铜上电解液的附着程度,导致Sb、S、Ni和Ag杂质总量增高。生产经验表明:电解液中碲含量达到26 mg/L后,阴极铜杂质含量显著升高,阴极铜表面粗糙度增大,进而导致其他元素超标;电解液中碲含量控制在20 mg/L以内,阴极铜碲含量基本正常,阴极铜表面较为平整。为了控制电解液中碲含量不超过20 mg/L,生产中采用铜粉除碲工艺技术对电解液进行连续除碲,在温度为90~95 ℃以雾状喷入铜粉能有效降低电解液中碲含量,加入量达到10 kg/h时碲的最高脱除率为51.20%,溶液中碲含量由35 mg/L降低至最低值17.08 mg/L,基本上满足铜电解的要求。
  • 何建平
    摘要:
    金隆铜业有限公司闪速炉460 kt/a电解铜改造后,闪速炉可以稳定在180 t/h以上投料量,持续高负荷的投料量,出现了熔炼系统热平衡、铜平衡、烟气平衡以及物料内部循环使用后杂质的平衡问题。简述了金隆铜业有限公司对火法系统的改造及生产控制与提升。改造后,火法系统实现560 kt/a阳极铜、460 kt/a电铜的产能,闪速炉作业率保持99%以上。
  • 杨家庭,刘登锋,王虎,张晓农
    摘要:
    通过阳谷祥光铜业平行流电解车间实际生产应用得到相关工艺控制参数,讨论平行流铜电解过程中电解液循环量、添加剂用量、电解液温度、电解液成分等主要参数控制对阴极铜质量的影响,确定电解生产中合适的控制参数,保障阴极铜质量。
  • 徐忆明,陈俊
    摘要:
    贵溪冶炼厂作为国家工信部认定的铜冶炼行业唯一一家智能制造试点示范工厂,自2016年以来,一直致力于打造铜冶炼全流程智能工厂,探索贯通火法冶炼的全流程智能化,为行业做示范引领。本文从主要从闪速炉全息熔炼、转炉智能吹炼、阳极炉智能精炼、智能装备应用、智慧协同打造几个方面介绍贵冶探索经验。
  • 任鹏,夏隆巩,葛杨,曹舒恒,刘志宏
    摘要:
    较高的烟尘发生率及其衍生的烟道结瘤、锅炉结块等是闪速冶炼技术进一步发展需解决的关键难题之一。通过自制负压速冷取样器获取了成套工业闪速炉烟尘样品,并使用热电偶直接测量了闪速炉沉淀池顶部、上升烟道以及锅炉区域的烟气温度。分析检测结果表明,烟尘主要为细小的类球形颗粒或小颗粒团聚形成的不规则大粒,随烟气流动方向,颗粒平均粒径从1.11 μm上升到2.17 μm;烟尘主要包含Cu、Fe、Pb、S、As、O等元素,随烟气后移,烟尘样品中金属元素含量不断下降;物相分析结果表明烟尘的物相主要为Fe3O4、CuFe2O4、Cu2O、CuSO4和As2O3等。结合烟气温度数据发现,在沉淀池区域存在有机械夹带的未反应的铜锍以及渣相,在锅炉区域由于温度骤降,氧化物转化为硫酸盐,且高As、高Pb物质易于挥发,多在锅炉中后部沉降汇集。
  • 李宁,李耀泉,石龙祥,林新鑫,张志男,钟志毅,梁增明
    摘要:
    在铜闪速熔炼工艺中,风动溜槽的应用对提升生产效率和减少能源消耗具有关键作用。风动溜槽利用气流推动物料传输,具有高效、节能和环保的优点。风动溜槽主要有箱体、流化底板、供气阀组以及仪表控制等组成,输送介质为铜干精矿(水分<0.3%,粒度0.074 mm>80%,密度2.5 g/cm3)。然而,在实际应用中,还存在如传输效率低、易堵塞等问题。通过理论分析结合实际生产反馈,将总流量设定在了520 m3/h左右,进料端流量为280 m3/h,出料端流量为240 m3/h。优化后的风动溜槽在传输速度、能耗和堵塞率等方面均得到了显著改善。研究结果为铜冶炼风动溜槽的优化提供了理论依据和实际解决方案。
  • 王恩志,高荣,熊国海,郝海斌,徐建新
    摘要:
    针对转炉缓冷渣中存在的单质铜在泡沫浮选过程导致原矿浆易沉槽、难以回收等问题,开展了转炉缓冷渣的化学成分、矿物组成、金属铜的赋存状态和嵌布粒度等工艺矿物学特征研究。通过分析转炉缓冷渣中单质铜的生成机理及铜物相分布规律,制定了合理的回收工艺,有效降低了浮选尾矿中金属铜的含量,提高了铜冶炼炉渣泡沫浮选过程金属铜的回收率。
  • 杨辉,杨堃,郎立杰,吴森,徐世鑫,韦琼
    摘要:
    通过利用CFD技术对粗铜精炼的回转式阳极炉的燃烧系统进行数值仿真计算,根据仿真计算结果并结合实际生产情况对回转式阳极炉烟气中的氮氧化物的控制提供了改进思路。经仿真计算可知:一次燃烧风引入的氮源是回转式阳极炉氮氧化物生成的主要因素,减少高温区和控制氮源引入可有效控制烟气氮氧化物的含量。同时,仿真和控制实践表明,炉内焰气流速会因卷吸效应增加炉口漏风,从而增加烟气氮氧化物,炉内焰气回流可降低烟气流速,从而减少漏风来降低氮氧化物的生成。
  • 苏峰,李汉
    摘要:
    铜矿浮选药剂添加时产生的CS2废气影响了周边环境。采用超重力场技术协同NaOH净化CS2废气,研究了转速、液体流量、气体流量、吸收液NaOH浓度等因素对CS2净化效率以及传质系数(KGa)的影响规律。结果表明,最佳试验条件为:转速1 680 r/min、液体流量6.5 L/min、气体流量90 m3/h、吸收液浓度0.4%NaOH,CS2废气净化效率为95.90%。研究结果为工业CS2异味气体净化提供了理论和实践基础。
  • 谢钿生
    摘要:
    结合多年的铜电解生产管理与技术研究,通过对铜电解的直流电耗深入分析,采用欧姆定律的方法进行理论研究,量化了阳极泥、电解液等关键因素的影响。在此基础上,配套研发了相关新设备,开发了一套更节能、更高效、更优质的铜电解精炼生产工艺技术和生产系统,适合当前各大型铜冶炼铜电解技术升级改造,为铜冶炼企业提供绿色、节能的铜电解新技术选择方案。
  • 李良斌,代红坤,杨堃
    摘要:
    围绕旋浮吹炼炉第一炉期的生产运行实践、冶金炉窑损耗、冶金炉窑优化改造展开分析和研究,提出冶金炉窑护炉、提高炉体安全性能和延长炉体寿命等的优化改进建议,为旋浮吹炼炉精准工艺控制、炉体维护、炉体检修、炉体改造以及炉体优化设计等提供参考。
  • 彭东清,吝凯,杨述凯,吴乐章,麻连杰,张恒
    摘要:
    现场冶金物料均采用送样定点检测的方法,检测数据时效性差、成本高。采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对冰铜、尾料和铜精矿中关键元素的成分进行了快速检测。结果表明:激光成分分析仪与X射线荧光光谱(XRF)分析仪的检测结果相比,Cu、Fe、SiO2相对误差均小于8%,As、Sb的相对误差小于13%,LIBS与XRF的检测结果具有较好的一致性。通过激光诱导击穿光谱技术对铜物料成分的快速检测,提高了铜冶炼工艺调控的精准性,优化了生产成本,为智慧冶金建设提供有力支撑。
  • 魏斌,何建平,方云志
    摘要:
    深入探讨了金隆铜业闪速炉渣直排改造及其生产实践。首先聚焦闪速炉电炉拆除前的炉体改造,阐述了改造的背景、目的及具体措施,分析了改造对炉体性能和生产效率的潜在影响。同时,分析了改造后生产组织模式的调整、对生产效率、产品质量、能源消耗等方面的积极影响。通过工艺改造与管理优化,公司实现节能降本、环境改善双重目标,符合“双碳”政策要求。
  • 袁剑平
    摘要:
    介绍了弘盛铜业在双闪工艺上进行的工艺优化以及智能化应用。对残极处理工艺进行了方案对比,并选择了撕碎后返吹炼炉和阳极炉的新路线。介绍了烟气的精准脱硝、国产低温位热装置的应用和阳极炉的大型化,以及三维设计、智能装备、综合通信系统、全厂操控一体化、智慧中心在智能化方面的应用,并展望了工厂今后的智能化发展方向。最后总结了工艺的先进性和智能化在项目投产后体现出的优势。
  • 刘耀汉,石龙祥,俞伟
    摘要:
    铜是国民经济发展的重要基础原材料,铜冶炼行业作为基础性行业,在国民经济中占据重要地位。随着“双碳”目标的提出以及“双循环”和“绿色发展”理念的深入,铜冶炼行业面临着巨大的挑战和机遇。传统行业发展新质生产力的关键在于结合科技创新和产业创新,从而推动传统产业升级和转型。基于铜冶炼产业的现状,着重于铜冶炼产业的双碳目标实现路径与方法,结合行业的技术发展现状和趋势,提出了铜行业应用及重点发展的先进低碳技术。以福建某铜业公司为例探讨行业转型升级和产能布局。最后,针对该公司的低碳发展实行措施,构建铜冶炼技术在低碳环保和绿色发展方面的新理念,以及在未来发展趋势中的应用与进步。旨在引导铜冶炼产业朝着更加环保、高效、可持续的方向发展,为铜金属低碳绿色发展提供支撑。
  • 魏栋,石玉桥,董广刚,葛哲令
    摘要:
    为解决铜冶炼企业产出砷滤饼委外处理费用高、有价组分损失的问题,开展了硫酸浸出处理砷滤饼的工艺试验。分别考察了硫酸浓度、浸出压力、浸出温度、浸出时间、液固比等因素对砷滤饼浸出效果的影响;考察了不同冷却结晶温度对三氧化二砷结晶的影响。对砷滤饼进行无害化处理,将砷滤饼中的砷转化为产品三氧化二砷,节约了委外处理的费用,同时还可回收其中的铜、硫等有价组分。
  • 刘颂,郑智炜,杨博文,许书涵,何国方
    摘要:
    简述了某冶炼厂在旋浮强化铜冶炼过程中对余热锅炉的改造实践,对锅炉积灰的生成过程和锅炉爆管泄露原因进行了分析。通过实施独立回路改造,增加第一灰斗,延长辐射部长度,增设辐射管屏,优化对流部集箱布置,进行盐化风加热以及改进锅炉烟尘结焦清理作业方式等措施,取得了良好的运行成效。
  • 赵宇涵,李山东,陈虎,朱昊天,张雪峰,王吉杰
    摘要:
    铜冶炼烟气制酸过程中会产生大量酸性废水,这些酸性废水最大的特点是铜、砷含量高且成分复杂。这类废水目前通常采用硫化钠-石灰-铁盐法处理,通过投加硫化钠或硫氢化钠使重金属以硫化物的形式沉淀析出,产生大量含铜、砷、锌、铅等的混合危废。针对现有工艺创新研究了铜砷分段硫化资源回收技术。创新除铜、除砷分段治理工艺流程,根据铜、砷氧化还原反应电极电位不同,控制两级硫化反应不同的ORP值,使硫化铜、硫化砷分段沉淀,减少了危废渣产生量,硫化铜渣返回冶炼系统配料,实现废水中铜资源回收。
    专刊
  • 周俊
    摘要:
    在工业闪速炉高负荷生产条件下,从反应塔、沉淀池、排烟线路各部位取样分析,直观地观察了闪速炉中铜锍、炉渣、烟尘的形成过程和物理化学特点,发现了一些不同于以往过程机理所描述的现象,提出了一些有关闪速熔炼工艺的新认识。
  • 冯雨辰,李明周,道永琪,黄金堤,谢剑才,李俊标
    摘要:
    针对氧化矿添加下铜闪速熔炼过程特性变化不明的难题,采用构建的铜闪速熔炼过程多相平衡热力学模型及计算系统,考察氧化铜精矿添加率和组分含量对主要技术指标、产物组分含量以及过程热量控制等的影响。结果表明,适量添加氧化铜精矿可有效提升铜锍品位,减少高熔点炉渣生成,但过量添加会导致能耗增加和炉况恶化。综合分析后,建议控制添加率在8%左右,同时入炉添加氧化铜精矿组分含量控制在合适范围,如Cu品位高于25%,FeO含量大于5%,S含量小于0.9%,SiO2含量低于30%,从而确保良好产品质量和主要技术指标。
  • 刘井辉,刘建军
    摘要:
    闪速冶炼作为国内外大型铜冶炼厂主要采用的冶炼工艺之一,具有环保、能耗低、自动化程度高等优势。经过近几十年发展,国内铜冶炼厂结合自身实际情况和对引进技术的不断改进与创新,自主并研发了一系列新的冶炼设备,取得了长足发展。着重介绍国内铜闪速冶炼引进并优化的精矿喷嘴等核心设备,国内外泥炮机等新兴设备在闪速冶炼车间的应用,以及设备改善后的技术创新。
  • 许书涵,龙鹏,陈鑫,刘颂,杨博文,李良斌,郑智炜,陈洪杰
    摘要:
    介绍了中铜东南铜业有限公司旋浮熔炼技术给料方式从原来“下料溜管+旋浮喷嘴”变更为“风动溜槽+旋浮喷嘴”的仿真模拟与工业试验情况,从失重计量系统、旋浮喷嘴给料形式、指标变化情况等多方面分享了旋浮熔炼给料稳定性提升的理论研究与实践经验。“风动溜槽+旋浮喷嘴”模式应用于旋浮熔炼后,取得了渣含铜降低、冰铜品位稳定性提高、烟尘率下降等效果,为熔炼生产长周期稳定运行奠定了基础。
  • 沐亚玲,曾文斌,王仕江,徐刚芳,秦树辰,牛犁
    摘要:
    针对铜电解过程中碲元素对阴极铜质量的影响进行了行为分析和工业化试验研究。阴极铜中杂质碲含量受电解液杂质含量的影响较大,当电解液中碲含量高时,阴极铜中碲含量相应增大。阴极铜表面粗糙程度、疙瘩数量和裂纹程度会增大阴极铜上电解液的附着程度,导致Sb、S、Ni和Ag杂质总量增高。生产经验表明:电解液中碲含量达到26 mg/L后,阴极铜杂质含量显著升高,阴极铜表面粗糙度增大,进而导致其他元素超标;电解液中碲含量控制在20 mg/L以内,阴极铜碲含量基本正常,阴极铜表面较为平整。为了控制电解液中碲含量不超过20 mg/L,生产中采用铜粉除碲工艺技术对电解液进行连续除碲,在温度为90~95 ℃以雾状喷入铜粉能有效降低电解液中碲含量,加入量达到10 kg/h时碲的最高脱除率为51.20%,溶液中碲含量由35 mg/L降低至最低值17.08 mg/L,基本上满足铜电解的要求。
  • 何建平
    摘要:
    金隆铜业有限公司闪速炉460 kt/a电解铜改造后,闪速炉可以稳定在180 t/h以上投料量,持续高负荷的投料量,出现了熔炼系统热平衡、铜平衡、烟气平衡以及物料内部循环使用后杂质的平衡问题。简述了金隆铜业有限公司对火法系统的改造及生产控制与提升。改造后,火法系统实现560 kt/a阳极铜、460 kt/a电铜的产能,闪速炉作业率保持99%以上。
  • 杨家庭,刘登锋,王虎,张晓农
    摘要:
    通过阳谷祥光铜业平行流电解车间实际生产应用得到相关工艺控制参数,讨论平行流铜电解过程中电解液循环量、添加剂用量、电解液温度、电解液成分等主要参数控制对阴极铜质量的影响,确定电解生产中合适的控制参数,保障阴极铜质量。
  • 徐忆明,陈俊
    摘要:
    贵溪冶炼厂作为国家工信部认定的铜冶炼行业唯一一家智能制造试点示范工厂,自2016年以来,一直致力于打造铜冶炼全流程智能工厂,探索贯通火法冶炼的全流程智能化,为行业做示范引领。本文从主要从闪速炉全息熔炼、转炉智能吹炼、阳极炉智能精炼、智能装备应用、智慧协同打造几个方面介绍贵冶探索经验。
  • 任鹏,夏隆巩,葛杨,曹舒恒,刘志宏
    摘要:
    较高的烟尘发生率及其衍生的烟道结瘤、锅炉结块等是闪速冶炼技术进一步发展需解决的关键难题之一。通过自制负压速冷取样器获取了成套工业闪速炉烟尘样品,并使用热电偶直接测量了闪速炉沉淀池顶部、上升烟道以及锅炉区域的烟气温度。分析检测结果表明,烟尘主要为细小的类球形颗粒或小颗粒团聚形成的不规则大粒,随烟气流动方向,颗粒平均粒径从1.11 μm上升到2.17 μm;烟尘主要包含Cu、Fe、Pb、S、As、O等元素,随烟气后移,烟尘样品中金属元素含量不断下降;物相分析结果表明烟尘的物相主要为Fe3O4、CuFe2O4、Cu2O、CuSO4和As2O3等。结合烟气温度数据发现,在沉淀池区域存在有机械夹带的未反应的铜锍以及渣相,在锅炉区域由于温度骤降,氧化物转化为硫酸盐,且高As、高Pb物质易于挥发,多在锅炉中后部沉降汇集。
  • 李宁,李耀泉,石龙祥,林新鑫,张志男,钟志毅,梁增明
    摘要:
    在铜闪速熔炼工艺中,风动溜槽的应用对提升生产效率和减少能源消耗具有关键作用。风动溜槽利用气流推动物料传输,具有高效、节能和环保的优点。风动溜槽主要有箱体、流化底板、供气阀组以及仪表控制等组成,输送介质为铜干精矿(水分<0.3%,粒度0.074 mm>80%,密度2.5 g/cm3)。然而,在实际应用中,还存在如传输效率低、易堵塞等问题。通过理论分析结合实际生产反馈,将总流量设定在了520 m3/h左右,进料端流量为280 m3/h,出料端流量为240 m3/h。优化后的风动溜槽在传输速度、能耗和堵塞率等方面均得到了显著改善。研究结果为铜冶炼风动溜槽的优化提供了理论依据和实际解决方案。
  • 王恩志,高荣,熊国海,郝海斌,徐建新
    摘要:
    针对转炉缓冷渣中存在的单质铜在泡沫浮选过程导致原矿浆易沉槽、难以回收等问题,开展了转炉缓冷渣的化学成分、矿物组成、金属铜的赋存状态和嵌布粒度等工艺矿物学特征研究。通过分析转炉缓冷渣中单质铜的生成机理及铜物相分布规律,制定了合理的回收工艺,有效降低了浮选尾矿中金属铜的含量,提高了铜冶炼炉渣泡沫浮选过程金属铜的回收率。
  • 杨辉,杨堃,郎立杰,吴森,徐世鑫,韦琼
    摘要:
    通过利用CFD技术对粗铜精炼的回转式阳极炉的燃烧系统进行数值仿真计算,根据仿真计算结果并结合实际生产情况对回转式阳极炉烟气中的氮氧化物的控制提供了改进思路。经仿真计算可知:一次燃烧风引入的氮源是回转式阳极炉氮氧化物生成的主要因素,减少高温区和控制氮源引入可有效控制烟气氮氧化物的含量。同时,仿真和控制实践表明,炉内焰气流速会因卷吸效应增加炉口漏风,从而增加烟气氮氧化物,炉内焰气回流可降低烟气流速,从而减少漏风来降低氮氧化物的生成。
  • 苏峰,李汉
    摘要:
    铜矿浮选药剂添加时产生的CS2废气影响了周边环境。采用超重力场技术协同NaOH净化CS2废气,研究了转速、液体流量、气体流量、吸收液NaOH浓度等因素对CS2净化效率以及传质系数(KGa)的影响规律。结果表明,最佳试验条件为:转速1 680 r/min、液体流量6.5 L/min、气体流量90 m3/h、吸收液浓度0.4%NaOH,CS2废气净化效率为95.90%。研究结果为工业CS2异味气体净化提供了理论和实践基础。
  • 谢钿生
    摘要:
    结合多年的铜电解生产管理与技术研究,通过对铜电解的直流电耗深入分析,采用欧姆定律的方法进行理论研究,量化了阳极泥、电解液等关键因素的影响。在此基础上,配套研发了相关新设备,开发了一套更节能、更高效、更优质的铜电解精炼生产工艺技术和生产系统,适合当前各大型铜冶炼铜电解技术升级改造,为铜冶炼企业提供绿色、节能的铜电解新技术选择方案。
  • 李良斌,代红坤,杨堃
    摘要:
    围绕旋浮吹炼炉第一炉期的生产运行实践、冶金炉窑损耗、冶金炉窑优化改造展开分析和研究,提出冶金炉窑护炉、提高炉体安全性能和延长炉体寿命等的优化改进建议,为旋浮吹炼炉精准工艺控制、炉体维护、炉体检修、炉体改造以及炉体优化设计等提供参考。
  • 彭东清,吝凯,杨述凯,吴乐章,麻连杰,张恒
    摘要:
    现场冶金物料均采用送样定点检测的方法,检测数据时效性差、成本高。采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对冰铜、尾料和铜精矿中关键元素的成分进行了快速检测。结果表明:激光成分分析仪与X射线荧光光谱(XRF)分析仪的检测结果相比,Cu、Fe、SiO2相对误差均小于8%,As、Sb的相对误差小于13%,LIBS与XRF的检测结果具有较好的一致性。通过激光诱导击穿光谱技术对铜物料成分的快速检测,提高了铜冶炼工艺调控的精准性,优化了生产成本,为智慧冶金建设提供有力支撑。
  • 魏斌,何建平,方云志
    摘要:
    深入探讨了金隆铜业闪速炉渣直排改造及其生产实践。首先聚焦闪速炉电炉拆除前的炉体改造,阐述了改造的背景、目的及具体措施,分析了改造对炉体性能和生产效率的潜在影响。同时,分析了改造后生产组织模式的调整、对生产效率、产品质量、能源消耗等方面的积极影响。通过工艺改造与管理优化,公司实现节能降本、环境改善双重目标,符合“双碳”政策要求。
  • 袁剑平
    摘要:
    介绍了弘盛铜业在双闪工艺上进行的工艺优化以及智能化应用。对残极处理工艺进行了方案对比,并选择了撕碎后返吹炼炉和阳极炉的新路线。介绍了烟气的精准脱硝、国产低温位热装置的应用和阳极炉的大型化,以及三维设计、智能装备、综合通信系统、全厂操控一体化、智慧中心在智能化方面的应用,并展望了工厂今后的智能化发展方向。最后总结了工艺的先进性和智能化在项目投产后体现出的优势。
  • 刘耀汉,石龙祥,俞伟
    摘要:
    铜是国民经济发展的重要基础原材料,铜冶炼行业作为基础性行业,在国民经济中占据重要地位。随着“双碳”目标的提出以及“双循环”和“绿色发展”理念的深入,铜冶炼行业面临着巨大的挑战和机遇。传统行业发展新质生产力的关键在于结合科技创新和产业创新,从而推动传统产业升级和转型。基于铜冶炼产业的现状,着重于铜冶炼产业的双碳目标实现路径与方法,结合行业的技术发展现状和趋势,提出了铜行业应用及重点发展的先进低碳技术。以福建某铜业公司为例探讨行业转型升级和产能布局。最后,针对该公司的低碳发展实行措施,构建铜冶炼技术在低碳环保和绿色发展方面的新理念,以及在未来发展趋势中的应用与进步。旨在引导铜冶炼产业朝着更加环保、高效、可持续的方向发展,为铜金属低碳绿色发展提供支撑。
  • 魏栋,石玉桥,董广刚,葛哲令
    摘要:
    为解决铜冶炼企业产出砷滤饼委外处理费用高、有价组分损失的问题,开展了硫酸浸出处理砷滤饼的工艺试验。分别考察了硫酸浓度、浸出压力、浸出温度、浸出时间、液固比等因素对砷滤饼浸出效果的影响;考察了不同冷却结晶温度对三氧化二砷结晶的影响。对砷滤饼进行无害化处理,将砷滤饼中的砷转化为产品三氧化二砷,节约了委外处理的费用,同时还可回收其中的铜、硫等有价组分。
  • 刘颂,郑智炜,杨博文,许书涵,何国方
    摘要:
    简述了某冶炼厂在旋浮强化铜冶炼过程中对余热锅炉的改造实践,对锅炉积灰的生成过程和锅炉爆管泄露原因进行了分析。通过实施独立回路改造,增加第一灰斗,延长辐射部长度,增设辐射管屏,优化对流部集箱布置,进行盐化风加热以及改进锅炉烟尘结焦清理作业方式等措施,取得了良好的运行成效。
  • 赵宇涵,李山东,陈虎,朱昊天,张雪峰,王吉杰
    摘要:
    铜冶炼烟气制酸过程中会产生大量酸性废水,这些酸性废水最大的特点是铜、砷含量高且成分复杂。这类废水目前通常采用硫化钠-石灰-铁盐法处理,通过投加硫化钠或硫氢化钠使重金属以硫化物的形式沉淀析出,产生大量含铜、砷、锌、铅等的混合危废。针对现有工艺创新研究了铜砷分段硫化资源回收技术。创新除铜、除砷分段治理工艺流程,根据铜、砷氧化还原反应电极电位不同,控制两级硫化反应不同的ORP值,使硫化铜、硫化砷分段沉淀,减少了危废渣产生量,硫化铜渣返回冶炼系统配料,实现废水中铜资源回收。

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