一、技術(shù)名稱:雙側(cè)吹豎爐熔池熔煉技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍:該爐型及工藝適用于各個(gè)地區(qū)的10-20萬噸規(guī)模的銅、鉛、鎳火法冶煉之熔煉工序。
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
在原料為90%硫化礦和10%氧化礦的情況下,噸粗銅綜合能耗(余熱回收蒸汽按發(fā)電折算)為266.3kgce/t粗Cu,電耗823.5KWh/噸粗Cu。按相同原則計(jì)算,2011年原料為100%硫化礦的情況下,噸粗銅綜合能耗為213.9kgce/t粗Cu,電耗652kwh/t粗Cu(以上按蒸汽發(fā)電計(jì)算)。2013.12月開始采用Fe/SiO2為1.5-1.8渣型進(jìn)行熔煉,拆除貧化電爐,熔煉渣全部選礦貧化,綜合能耗計(jì)算采用按余熱產(chǎn)出蒸汽熱量計(jì)2014年1月-5月平均120.35
kgce/t粗Cu。目前該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量12萬tce/a,CO2減排約32萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
通過雙側(cè)、多風(fēng)道將50%~90%濃度的富氧空氣吹入熔煉爐內(nèi)的熔渣和新入爐物料的混合層,在強(qiáng)烈而均勻的攪拌和高溫作用下,氧化反應(yīng)更迅速、更均勻,不但使熔煉效率更高;且降低了熔渣含銅。同時(shí)鼓風(fēng)壓力更低,更節(jié)能。
2.關(guān)鍵技術(shù)
(1)雙側(cè)、多風(fēng)道送風(fēng):熔渣磁鐵含量少,使渣含銅低;
(2)吹混合層:氧化傳質(zhì)過程縮短,減少鐵的過氧化。吹風(fēng)壓力低;
(3)爐墻關(guān)鍵部位采用銅水套掛渣保護(hù)技術(shù)、不銹鋼和紫銅復(fù)合材料風(fēng)嘴;
(4)與余熱鍋爐連接煙道采用特殊耐火材料澆注,安全生產(chǎn)、避免粘結(jié);
(5)倒梯形爐體結(jié)構(gòu),進(jìn)料口不粘結(jié),快速捕集銅精礦;
(6)生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍較大:調(diào)節(jié)范圍可達(dá)50%
~100%,生產(chǎn)靈活;
(7)采用節(jié)能型貧化電爐。噸渣電耗低,棄渣含銅低。
3.工藝流程
工藝流程如圖1所示。
圖1 工藝流程
五、主要技術(shù)指標(biāo)
生產(chǎn)能力82.8t/m2d;燃料率2%-3%(占銅礦的);熔渣含銅0.7%-0.1﹪;貧化 后熔渣含銅≤0.3﹪;綜合棄渣含銅≤0.30﹪;銅熔煉直收率達(dá)95.5%-97.5%以上;粗 銅冶煉回收率≥98.5%。硫的總捕集率≥99.95﹪。
六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
已通過內(nèi)蒙古科技廳的鑒定和自治區(qū)節(jié)能中心的檢測(cè);2010年度獲自治區(qū)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。2007年用于金峰銅業(yè)公司的10萬t銅冶煉技術(shù)改造項(xiàng)目,自2008年5月1日至今穩(wěn)定運(yùn)行,指標(biāo)優(yōu)良。2010年杭州富春江冶煉有限公司采用該技術(shù),建設(shè)12萬t銅冶煉改造項(xiàng)目,現(xiàn)已投產(chǎn)一年,生產(chǎn)穩(wěn)定,各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)良。
七、典型應(yīng)用案例
典型案例1
案例應(yīng)用單位:赤峰金峰銅業(yè)有限公司
技術(shù)提供單位:赤峰云銅有色金屬有限公司
建設(shè)規(guī)模:赤峰金峰銅業(yè)有限公司10萬噸銅冶煉技術(shù)改造項(xiàng)目,建設(shè)條件:原有廠房、轉(zhuǎn)爐、精煉爐、煙氣及污水處理系統(tǒng)等配套設(shè)施不變,只增加制氧能力。主要改造內(nèi)容:用金峰爐代替密閉鼓風(fēng)爐,增建節(jié)能型貧化電爐、轉(zhuǎn)爐渣選廠、7000m3/h制氧站、增添余熱鍋爐、發(fā)電站、改建配供料系統(tǒng)。主要設(shè)備:金峰雙側(cè)吹熔池熔煉爐、節(jié)能型貧化電爐、中壓余熱鍋爐,變壓吸附法制氧機(jī)、氧壓機(jī),6000kWA 汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī),配料供料及儀控系統(tǒng)等。節(jié)能技改投資額12億元,建設(shè)期2年,節(jié)能量:按2013年粗銅產(chǎn)量(96522噸)計(jì)算,金峰爐工藝比密閉鼓風(fēng)爐熔煉工藝可節(jié)約標(biāo)煤45153噸,按2013年產(chǎn)量(96522噸)計(jì)算,年可產(chǎn)生節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益為4515萬元。
典型案例2
案例應(yīng)用單位:廣西南國(guó)銅業(yè)有限公司
技術(shù)提供單位:赤峰云銅有色金屬有限公司
建設(shè)規(guī)模:廣西南國(guó)銅業(yè)有限公司20萬噸銅冶煉新建項(xiàng)目。建設(shè)條件:廣西扶綏縣新建金峰熔池熔煉爐、吹煉、陽(yáng)極爐精煉、電解銅、硫酸、熔渣緩冷浮選設(shè)施、制氧站、供配電系統(tǒng)及附屬設(shè)備,計(jì)劃在2016年6月完成。主要改造內(nèi)容:新建金峰熔池熔煉爐、PS轉(zhuǎn)爐、回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐、電解銅系統(tǒng)、硫酸系統(tǒng)、熔渣緩冷浮選設(shè)施、2.8萬Nm3制氧、供配電系統(tǒng)及附屬設(shè)備。主要設(shè)備:46.8m2金峰熔池熔煉爐、180T PS轉(zhuǎn)爐3臺(tái)、200T回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐2臺(tái)、60萬噸熔渣緩冷浮選設(shè)施、84萬噸硫酸、2.8萬Nm3/h制氧站等。。節(jié)能技改投資額20 億元,建設(shè)期3 年,節(jié)能量:噸粗銅綜合能耗為266.3kgce/tCu,比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)530
kgce/tCu節(jié)約263.7 kgce/tCu,年產(chǎn)粗銅20萬噸,年節(jié)能量為52740噸標(biāo)煤。節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益:每噸標(biāo)煤的市場(chǎng)價(jià)格為1000元,年經(jīng)濟(jì)效益為5274萬元。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
與其他熔煉法比,整體投資低20%~30%,噸粗銅綜合能耗低100~130kg,棄渣含銅低0.3~0.4個(gè)百分點(diǎn),熔礦成本低100~500元/tCu,總硫回收利用率高0.5個(gè)百分點(diǎn),比引進(jìn)的頂吹爐年效益增加5000~8000萬元。該爐型及工藝技術(shù)在黃金及復(fù)雜礦的冶煉、鎳精礦、鉛精礦、錫精礦的冶煉也有很好的前景。預(yù)計(jì)未來5年,該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達(dá)到8%,預(yù)計(jì)投資總額40億元,節(jié)能能力33萬tce/a,減排能力87萬tCO2/a。
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