铜闪速熔炼过程中渣-冰铜-气三相平衡研究

在铜闪速熔炼中,高富氧强化熔炼可提高单炉处理能力及烟气中SO2浓度,但也增加了控制冰铜品位及渣含铜的难度。熔体温度需高于熔体的液相温度方可保证熔体的流动性,使熔体在沉淀池中顺利分层及排放。但过高的温度会增大耐火材料侵蚀,缩短炉子寿命。为确定优化的生产条件,通过冷淬、EPMA分析技术测定了铜闪速熔炼过程中熔炼渣、冰铜的显微结构及成分,并通过FactSage 8.1热力学分析软件研究了冰铜品位、硫分压及氧分压之间的关系,以及熔炼渣成分（Fe/SiO2、Al2O3、CaO、MgO、ZnO含量）和硫分压对熔炼渣液相温度的影响。     

侧吹熔炼铜渣的直流电贫化研究

使用小型交直流矿热电炉对富氧侧吹熔炼工艺产出的水淬铜渣进行贫化研究。结果表明,采用下负直流电贫化60min后渣含铜从0.73%降至0.28%,铜回收率约65%,比交流电提高约10个百分点。在1 160～1 350℃时熔渣温度对铜回收率影响不明显。黄铁矿精矿添加量为渣重10%时,渣含铜可降至0.24%,铜回收率约70%。渣含铜随冰铜品位的增高稍有增大的趋势。     

确保弃渣含铜较低的三菱工艺

本文详细讨论了确保三菱连续铜熔炼和吹炼工艺产出的弃渣含铜较低的相关因素,重点讨论高效熔炼与渣贫化阶段,尤其是将渣中铜损失降至最低的那些重要的设计特点与生产实践。生产冰铜时,通常认为渣含铜直接与冰铜的品位有关。大多数其他冶炼工艺仅生产含铜30%～63%的冰铜,其中一些工艺要求进一步处理弃渣,以达到满意的铜回收率。相反,三菱工艺通常将冰铜品位控制在67%～69%范围,同时还能将弃渣中铜损失保持在0.6%左右。     

富氧底吹熔炼处理复杂铜精矿过程中杂质元素的分布与走向

对复杂铜精矿富氧底吹熔炼过程中杂质元素Pb、As、Sb、Bi和Ni的分布与走向进行分析。结果表明,当冰铜品位为45%~50%时,Pb主要分布于冰铜、电尘灰和烟气中,分别占39.95%、22.50%和18.80%;As主要分布于熔炼烟气、电尘灰和熔炼渣中,分别占66.87%、18.13%和7.51%;Sb主要分布于熔炼渣、冰铜和烟气中,分别占58.10%、22.50%和15.07%;Bi主要分布于电尘灰、冰铜和烟气中,分别占37.82%、20.78%和27.58;Ni主要分布于冰铜和熔炼渣中,分别占70.65%和26.44%。     

铜熔炼渣中隔膜层形成与金属损失

利用高温X射线透射电视技术,在实验电炉中对工业炼铜炉料的冰铜熔炼过程进行了研究。当产出高品位冰铜和低SiO_2/Fe渣时,渣中形成夹有Fe_3O_4晶粒的隔膜层。炉料中含有较高的锌和Al_2O_3时,渣中易形成夹有尖晶石析出物的隔膜层。隔膜层的形成引起了渣含铜升高,熔炼时易产生泡沫渣。     

铜闪速熔炼过程中渣含铜的研究——计算机模拟

利用已开发的伴生元素在铜熔炼过程中分配行为的计算机模型，对贵溪冶炼厂铜闪速熔炼过程进行了计算机模拟，其预测结果与实际生产数据一致性很好，并利用Ｍ．Ｎａｇａｍｏｒｉ的悬浮指数方程对渣中铜和硫的机械夹杂损失进行了计算。探讨了铜机械损失的形态，认为铜在渣中机械夹杂部分主要是以硫化物形态存在。同时对氧分压，冰铜品位，渣中四氧化三铁及铜溶解损失和机械损失进行了计算机模拟，分析了氧分压，冰铜品位，渣中四氧化三     

顶吹熔炼过程冰铜品位控制实践

介绍了Ausmelt"双顶吹"炼铜工艺,分析了熔炼过程不同物料入炉品位时冰洞品位的控制,得出熔炼过程合理的冰铜品位控制为:入炉品位≤20%,冰铜品位52%~55%;入炉品位≥20%,冰铜品位55%~60%。总结了熔炼炉工况、过程温度、热冰铜样断面形状颜色、电炉炉渣含硫变化等反馈来判断实时冰铜品位的操作经验。     

铜闪速熔炼过程中渣含铜的研究──计算机模拟

利用已开发的伴生元素在铜熔炼过程中分配行为的计算机模型，对贵溪冶炼厂铜闪速熔炼过程进行了计算机模拟，其预测结果与实际生产数据一致性很好，并利用Ｍ．Ｎａｇａｍｏｒｉ的悬浮指数方程对渣中铜和硫的机械夹杂损失进行了计算．探讨了铜机械损失的形态，认为铜在渣中机械夹杂部分主要是以硫化物形态存在。同时对氧分压、冰铜品位、渣中四氧化三铁及铜溶解损失和机械损失进行了计算机模拟，分析了氧分压、冰铜品位、渣中四氧化三铁对铜溶解损失和机械损失的影响。     

确保弃渣含铜较低的三菱工艺

本文详细讨论了确保三菱连续铜熔炼和吹炼工艺产出的弃渣含铜较低的相关因素，重点讨论高效熔炼与渣贫佑阶段，尤其是将渣中铜损失降至最低的那些重要的设计特点与生产实践。生产冰铜时。通常认为渣含铜直接与冰铜的品位有关。大多数其他，台炼工艺仅生产舍铜30%-63％的冰铜，其中一些工艺要求进一步处理弃渣，以达到满意的铜回收率。相反，三菱工艺通常将冰铜品位控制在67％-69％范围，同时还能将弃渣中铜损失保持在0.6％左右。     

诺兰达法造冰铜过程中渣含铜的研究——计算机模拟

利用已开发的伴生元素在铜熔炼过程中分配行为的计算机模型，对霍恩冶炼厂诺兰达炉造冰铜过程进行了计算机模拟，其预测结果与该厂１９９０年的实际生产数据一致性很好。并引入ＭＮａｇａｍｏｒｉ的悬浮指数方程对渣中铜和硫的机械夹杂损失进行了计算，探讨了铜机械损失的形态，认为铜在渣中机械夹杂的部分主要是以硫化物形态存在。同时，对诺兰达炉中氧位、冰铜品位、渣中Ｆｅ３Ｏ４及渣中铜溶解损失和机械损失等进行了计算机模拟，分析了氧分压、冰铜品位、渣中Ｆｅ３Ｏ４对渣中铜溶解损失和机械损失的影响，并讨论了其分析结果对生产实践的指导意义。     

熔炼渣型成分对提高金属回收率的影响

凉山矿业股份有限公司昆鹏公司熔炼工序采用艾萨炉熔池熔炼,过程控制指标主要以冰铜品位、磁性铁及渣型、温度波动为主要控制参数,其中电炉渣含铜与炉渣渣型及杂质元素密切相关,现将影响电炉渣含铜的主要因素做以下统计分析,为指导生产现场提供参考依据。     

在艾萨熔炼法炼铜过程中次要元素的分布

艾萨法炼铜过程是由芒特艾萨矿业公司(MIM)和澳大利亚政府科研机构(CSIRO)共同开发的高强度铜熔炼过程,这个熔炼过程是利用CSIRO于1973年开发的悉罗熔炼喷枪而进行的。1987年4月, 1座15t/h的示范工厂在MIM铜冶炼厂投产,产出了冰铜和弃渣.到1991年2月,示范厂已熔炼铜精矿375000t以上,生产能力已达20t/h。文中给出了次要元素的分布状况,艾萨法炼铜过程能排除冰铜中90%以上的As,80～90%的Bi,70～80%的Zn,60～80%的Sb,50～75%的Pb,但是99%以上的Au,95%以上的Ag和67%的Co仍然保留在冰铜中。     

不同渣型的铜溶炼中冰铜品位对伴生素分配行为的影响

利用已开发的多相多成份系统平衡计算模型，对铜炼过程进行了模拟，研究了冰铜品位对伴生元素Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｂ和Ｂｉ在造硅酸铁炉渣的铁酸钙炉渣的铜熔炼体系中分配行为的影响。结果表明：在生产商品位冰铜时，Ａｓ、Ｓｂ和Ｂｉ的脱除率较低，铁酸钙炉渣对脱除有害杂质Ａｓ和Ｓｂ比硅酸铁炉渣有效得多，Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｂ和Ｚｎ则大量进入这两种渣中，得以脱除。     

铜闪速熔炼操作数据的回归分析

根据数理统计原理，利用微机将铜闪速熔炼操作数据进行处理，导出了冰铜组分之间的回归数模及渣含铜的回归数模。回归分析表明：对于代入目标冰铜品位预估冰铜中含铁量的算式，若用二次模型取代现行的一次模型，并在控制软件中增加一估计回归系数的子程序，可显著提高前馈计算模型的精度；根据渣含铜的回归模型推测，铜在渣中的损失形态仍然是以机械夹杂为主。     

高品位冰铜吹炼的生产实践

北方铜业垣曲冶炼厂对转炉进行了70%~73%的高品位冰铜吹炼生产。针对高品位冰铜吹炼时热损失大,生产过程难以控制;转炉渣在炉内富集排烟困难;渣含铜高;风眼区损耗大,单炉使用周期短等问题,提出了相应的处理措施,取得了较好的效果。     

诺兰达过程的合理冰铜品位和合理渣型研究

本文通过逆向矩阵计算和对比模拟实验确定了诺兰达过程的合理冰铜品位和合理渣型,指出合理冰铜品位和合理渣型相当大程度是围绕渣含铜引出的,探讨了影响诺兰达过程渣含铜的主要因素与降低渣含铜的主要措施．本文还证明：用渣带走铜分率＝１－铜分配系数／（铜分配系数＋炉渣重量／冰铜重量）这一表达式分析渣含铜的影响是合理的．     

富氧侧吹铜冶炼冰铜品位变化对杂质走向的影响

阐述了在铜冶炼工艺中,采用富氧侧吹炉进行铜冶炼造锍熔炼时,铜精矿中主要杂质元素砷、铅、锌在冰铜品位变化时的走向问题,通过对生产实践过中元素的跟踪,明确了不同冰铜品位时杂质元素在铜锍、炉渣、烟尘等所占的比例,分析了影响铜精矿杂质元素走向的影响因素,明确了铜精矿配比过程中,主要杂质元素的含量最合理的范围,对提高富氧侧吹炉生产实际操作具有指导意义。     

铜钴伴生硫化矿火法冶炼过程钴的分配计算

针对铜钴伴生硫化矿冶炼的难题,提出了氧化造锍熔炼—还原造锍熔炼—氧化吹炼的工艺流程,以提高钴回收率、缩短钴回收流程。对氧化造锍熔炼—还原造锍熔炼过程中钴的分配比进行了计算。结果表明,在氧化造锍阶段,低操作温度和低冰铜品位可大幅提高钴在锍和渣中的分配比;在还原造锍阶段,低的还原温度和造高含铁冰铜都有利于钴的富集和回收。在典型的闪速熔炼—还原贫化工艺过程中钴的最大回收率为65%,可通过改变操作工艺条件来提高钴回收率。     

铜顶吹熔炼过程中砷元素的走向调控研究

随着铜精矿品位逐渐下降,精矿中的杂质元素越来越多,其中有害元素砷在冶炼过程中很难脱除,且在铜熔炼系统中循环累积,最终影响阴极铜的质量。某冶炼企业铜顶吹熔炼生产实践中,有害砷元素在烟尘中的分配比例为55%～75%,在铜锍相中分配比例为5%～15%,在渣相中分配比例为20%～35%。本文主要对铜顶吹熔炼过程中砷的分布与走向调控手段进行了理论分析,并在实验室条件下探究了熔渣中Fe/SiO₂、富氧浓度、铜锍品位、渣中CaO含量等工艺参数对不同产出物中砷分配率的影响规律,获得了砷进入渣相的有效调控措施。优化工艺参数后,As在渣中占比为30%～40%,烟尘中占比为50%～60%,铜锍中占比为10%～20%,解决了铜冶炼过程砷进入硫酸系统形成大量污酸的问题,从而控制各个产品中砷的含量。     

降低炼铜弃渣含铜技术的应用研究

采用新型贫化炉(Φ3.6m×8.1 m),在熔炼温度分别是1200℃、1 250℃,沉降时间分别为30min、60min,Fe/SiO_2=1.7~1.9的条件下,考察了熔剂、硫化剂和还原剂等对渣贫化效果的影响。结果表明,在铜原始熔炼渣中加入SiO_2、B_2O_3或CaF_2时,可增加冰铜的沉降分离效果。而FeS的加入对铜的回收几乎没有影响,但它能够和氧反应产生工艺所需热量,还能减少尖晶石相和渣中铜的溶解。在优化的综合条件下,氧气与天然气比值控制在1.6时,弃渣含铜可达到0.26%。