闪速熔炼在中国的进展与研究--冷风技术及"非接触冶金"

从环境保护角度阐述了世界铜、镍闪速熔炼的发展与现状,讨论了"冷风节能"及其工业应用技术.介绍了中国在"闪速炉扩产"、"闪速冶金事故监控"、"水套新材料"、"闪速炉连续炼铜"等方面的研究成果.为根本解决强化冶金对炉衬的腐蚀,提出了"非接触冶金"的思路,描述了中心旋涡柱闪速熔炼方法,并介绍了旋涡喷嘴基本设计及计算机仿真实验.     

白银有色闪速炉顺利产出第一炉铜水

<正>【本刊讯】6月19日下午2时10分,白银有色集团股份有限公司转型升级重点项目——铜冶炼技术提升项目闪速炉经过一个月的点火烤炉后正式投料生产,顺利产出了第一炉铜水。标志着白银有色引进的世界先进炼铜工艺——闪速炉熔炼工艺全线打通,实现了创新性"白银炉"与现代"闪速炉"的优势互补。     

镍花闪闪映征程——金川集团公司冶炼厂改革开放30年发展纪实

作为金川集团公司镍、铜火法冶炼生产单位的冶炼厂，担负着公司中间产品高冰镍、铜阳极板的生产任务。目前该厂已形成了矿热电炉炼铜系统、铜自热炉熔炼系统、铜合成式熔炼系统、镍闪速炉熔炼系统和富氧顶吹镍熔炼五大生产系统，拥有各类大型冶金炉窑38座（台），被人们亲切地称为有色企业里的“炉窑博物馆”。     

基于正交试验闪速熔炼过程操作参数的优化

伴随着铜闪速炉产能与熔炼强度的不断提高,闪速炉反应塔内温度场、浓度场等物理场的微观信息分布特点发生了明显的变化,其反应配风之间的参数配比关系对炉内熔炼过程的影响作用更为突出。采用正交设计的方法,就闪速炉生产操作的3个主要配风参数(工艺风、分散风、中央氧)对炉内气、粒混合反应过程的影响关系进行系统仿真研究,得到基准工况条件下的操作参数优化配比方案。仿真结果表明：分散风速度对气、粒混合反应过程的影响占主导地位;在优化工况条件下,炉内熔炼过程效率进一步提高,其烟尘发生率可控制在3.2%左右,炉内氧气基本消耗完全。     

紫金铜业20万吨铜冶炼闪速炉正式砌炉

7月11日,紫金铜业年产20万吨铜冶炼项目在熔炼主厂房举行闪速炉砌炉开工仪式。在爆竹声和热烈的掌声中,中国四冶的砌炉师傅们手法娴熟,有条不紊的将一块块耐火砖砌入池底,整个闪速炉砌砖工作将持续40天左右。     

国际镍公司90年代降低SO2排放计划

国际镍公司计划在１９９４年底将铜崖冶炼厂ＳＯ２排放量降低６０％，即降至２６５０００ｔ／ａ。为达此目标主要步骤有二：第一在熔炼前采用新的选矿工艺有效地选除磁黄铁矿。第二，用氧气闪速熔炼处理大量铜镍精矿，从而取代现有的多膛焙烧炉和反射炉。全部的铜在冰铜分离车间以含镍辉铜矿被分离出来，并进行氧气闪速熔炼而生成粗铜。本文概述了该项工程的进展和工艺流程的特点－包括闪速炉、新硫酸厂和氧气站等。     

基于遗传算法的铜闪速熔炼过程控制优化

基于已建立的铜闪速熔炼神经网络模型,以能耗费用最低为目标,在工艺指标控制范围内,采用遗传算法对铜闪速熔炼过程的工艺参数进行了仿真优化计算。结果表明,当空气、分配风、工艺氧和中央氧的市场价格折合比值分别为0.05、0.1、0.4和0.45,精矿量为128 t,其成分(质量分数)为Cu 20.61%、S 27.59%、Fe 24.72%、SiO2 11.64%和MgO 1.39%时,铜闪速熔炼工艺参数的遗传优化值为空气15 011 m3、分配风1 302 m3、工艺氧17 359 m3、中央氧1 000 m3、熔剂13.6 t;与实践平均值相比,若采用优化工艺参数控制,熔炼能耗费用可降低4.6%。     

现代铜冶炼发展趋势分析

一、历史的回顾上世纪60年代初期,国外发达国家的炼铜企业为了提高规模、降低能耗,进行低成本、无公害的生产,纷纷淘汰落后的工艺,采取芬兰奥托昆普公司开发的闪速炉熔炼或自行研发新的工艺,如三菱法、诺兰达法、卡尔多炉熔炼等。到了80年代中期这项工作基本完成,甚至在偏远地区的工厂都改为新的先进的工艺。国内一些炼铜企业60年代中期至70年代中期也做了一些前期工作,但没有一家实现了上述目标。因此,70年代以前的中国铜冶炼厂规模小,最大的年产仅5万吨左右。所有的工厂都采用落后的工艺:反射炉、鼓风炉、电炉等熔炼,能耗高、成本高、污染…     

现代铜冶炼发展趋势分祈

一、历史的回顾 上世纪60年代初期，国外发达国家的炼铜企业为了提高规模、降低能耗，进行低成本、无公害的生产，纷纷淘汰落后的工艺，采取芬兰奥托昆普公司开发的闪速炉熔炼或自行研发新的工艺，如三菱法、诺兰达法、卡尔多炉熔炼等。到了80年代中期这项工作基本完成，甚至在偏远地区的工厂都改为新的先进的工艺。国内一些炼铜企业60年代中期至70年代中期也做了一些前期工作，但没有一家实现了上述目标。因此，70年代以前的中国铜冶炼厂规模小，最大的年产仅5万吨左右。所有的工厂都采用落后的工艺：反射炉、鼓风炉、电炉等熔炼，能耗高、成本高、污染严重。     

铜阳极泥典型处理工艺研究进展EI北大核心CSCD

铜阳极泥含Au、Ag、Se、Te、Cu等多种有价金属,高效回收其中的稀贵金属不仅可实现资源综合利用,而且可产生显著的社会经济效益。目前,铜阳极泥传统处理工艺存在环境污染大、金属回收率低等问题,卡尔多炉工艺是解决问题的有效途径。卡尔多炉工艺是铜阳极泥典型处理工艺,本文系统介绍了其原理和方法,重点阐述了阳极泥预处理、卡尔多炉熔炼及金银合金电解的工艺特点。针对卡尔多炉熔炼周期长、稀贵金属分离提纯工艺复杂及回收率低等问题,在综合国内外先进技术及最新科研成果的基础上,总结出阳极泥预处理工艺优化、熔炼效率提升及稀贵金属强化回收的优化措施。     

现代铜冶炼发展趋势分析

一、历史的回顾 上世纪60年代初期,国外发达国家的炼铜企业为了提高规模、降低能耗,进行低成本、无公害的生产,纷纷淘汰落后的工艺,采取芬兰奥托昆普公司开发的闪速炉熔炼或自行研发新的工艺,如三菱法、诺兰达法、卡尔多炉熔炼等.到了80年代中期这项工作基本完成,甚至在偏远地区的工厂都改为新的先进的工艺.国内一些炼铜企业60年代中期至70年代中期也做了一些前期工作,但没有一家实现了上述目标.因此,70年代以前的中国铜冶炼厂规模小,最大的年产仅5万吨左右.     

铜复杂资源熔炼过程中杂质锑脱除的热力学模拟（英文）

研究铜冶炼过程Sb的反应机理,分析Sb在4种典型铜冶炼工艺中多相分配差异。建立富氧底吹铜冶炼工艺的多相平衡模型,研究原料中Cu、S和Sb含量对Sb多相分配比的影响。同时,应用该模型研究铜锍品位、富氧浓度、熔炼温度和氧矿比(标准状态下氧气流量与精矿加料速率之比)等工艺参数对Sb分配行为的影响。结果 表明,计算数据与实际生产结果和文献数据吻合良好。提高精矿中Cu含量、降低S和Sb含量,提高铜锍品位、富氧浓度和氧矿比,同时适当降低冶炼温度,有利于Sb向炉渣中定向富集。模拟结果可为复杂资源清洁高效处理及伴生元素综合回收提供理论指导。     

氧气底吹铜熔池熔炼过程的机理及产物的微观分析

对氧气底吹熔炼过程气体喷吹行为、造锍熔炼化学反应机理及熔炼炉内热工作状态进行理论分析及水模型实验和取样分析验证。结果表明,氧气底吹气流能使熔体形成均匀的扩散区,实现熔体的搅拌,在气体连续相区和液体连续相区,气液、液液之间的相互作用强烈,为炉内化学反应及传热传质提供了良好的动力学条件;氧气底吹熔炼过程在零配煤的情况下能达到自热熔炼,在节能减排方面,该工艺具有很强的优势;获得了铜渣、冰铜和蘑菇头中各组分的形貌,确定了铜渣、冰铜和蘑菇头的物相组成,渣样主要由冰铜相、磁铁矿相、铁橄榄石相和玻璃体相组成,熔炼内的氧势和硫势分布有利于反应的进行,能有效抑制Fe3O4的形成以及降低渣含铜。     

基于投影寻踪回归的铜闪速熔炼过程关键工艺指标预测

针对数据量庞大引起模型参数更新时样本选择困难及训练速度慢的缺陷,提出基于投影寻踪回归的铜闪速熔炼过程关键工艺指标预测方法。首先采用机器学习方式提取用于建模所需的相似样本集,借助投影寻踪回归思想,建立铜闪速熔炼过程关键工艺指标预测模型;然后利用基于实数编码的加速遗传算法进行模型参数的实时更新。训练样本的机器选择可以避免人工选择带来的主观性和盲目性缺陷,模型参数的更新训练只在相似样本集中进行,可有效提高模型参数更新速度。实际生产数据仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于区位氧势硫势梯度变化下铜富氧底吹熔池熔炼非稳态多相平衡过程

结合富氧底吹熔池熔炼机理模型和Cu-Fe-S-O-Si O2系氧势-硫势热力学优势图,研究底吹熔炼过程中的多相平衡状态及炉内不同空间位点的氧势-硫势分布规律。结果表明:铜富氧底吹熔池熔炼是烟气-炉渣-铜锍三相共存体系,随着连续加料、连续鼓氧及放渣和放锍操作的进行,体系远未达到平衡,而是处于动态的非稳态近似多相平衡状态,炉内不同空间位点的氧势-硫势不同,存在着梯度变化。反应区、分离过渡区及液相澄清区由下到上氧势逐渐降低,而硫势逐渐升高,其中反应区的氧势-硫势差梯度较大,氧和硫的传质较快。通过调节熔炼过程工艺参数,使炉内不同空间位点的氧势-硫势控制在更为合理的范围,可提高底吹熔炼能力。     

氧气底吹炼铜机理（英文）

氧气底吹炉是一种类似诺兰达炉的卧式旋转反应器,但富氧空气从炉体底部喷入熔体。通过分析底吹熔炼特性,提出了氧气底吹炼铜机理。在机理模型中,底吹炉内由上到下分成7个功能层,分别是烟气层、矿料分解过渡层、渣层、造渣过渡层、造锍过渡层、弱氧化层和强氧化层;沿轴线方向分成3个功能区,分别是反应区、分离过渡区、液相澄清区。模型中所有的层和区分别具有不同的作用。氧气底吹熔炼过程处于非稳态的近似多相平衡状态,且炉内不同空间位点的氧势、硫势呈梯度变化;通过合理控制不同层、区的氧势、硫势,可进一步提高氧气底吹炉的熔炼能力。     

铜火法冶炼过程中铜和砷物质流分析

采用物质流分析方法对铜火法冶炼过程铜和砷的代谢进行分析,建立铜和砷的物质平衡表及物质流图.采用直接回收率、废物循环率和资源效率等指标评价流程代谢效率.结果表明,该流程铜资源效率为97.58％,在熔炼、吹炼和精炼单元过程铜的直接回收率分别为91.96％、97.13％和99.47％.同时,生产1 t金属铜有10 kg砷进入...     

硫化铅矿闪速熔炼过程的热力学分析

基于最小吉布斯自由能原理,建立硫化铅矿闪速熔炼过程多相平衡热力学模型,考察熔炼温度(T)、吨矿氧量(VOVPTO)对粗铅含硫量、炉渣含铅量、烟气含铅量及铅在各平衡相中分配比的影响。结果表明:对一定用量和一定成分的硫化铅矿,随着T和VOVPTO的增大,粗铅含硫量可降至0.1%(质量分数)以下,但过高的VOVPTO会使渣含铅量升至60%(质量分数)以上,铅在粗铅中的分配比低于30%(质量分数);烟气中的铅主要以PbS形式存在,其含量随着T的升高及VOVPTO降低而增高。综合考虑铅的直收率及产物处理的难易程度,闪速炉直接炼铅应采取分区分步熔炼方式,先在氧化区制低硫铅,然后在还原区造低铅渣,且氧化区熔炼温度宜较低。     

赞比亚谦比希铜冶炼艾萨炉技术集成化创新项目与成果运用

本项目是中国在海外投资并已投运的最大铜冶炼项目,历时27个月建设,于2009年2月17日投入生产。项目核心内容的艾萨熔炼流程集中体现了自主创新和节能降耗的特色,是国内首次自主完成艾萨熔炼技术的完整设计与开发和关键设备的全面国产化。主要包括:高效双旋流片喷枪系统的自主设计与国产化制造;艾萨炉控制系统自主集成、组态和开发;艾萨熔炼余热锅炉的自主设计和国产化。在国内原引进技术基础上,优化流程设计缩短流程长度;优化炉子设计完成艾萨炉分层排放等技术创新;完成熔炼炉直产白冰铜技术的研究和初步实践。在完整填补国内该项技术设计、制造国产化空白的同时,实现了艾萨熔炼技术的集成化再创新,成为标志着国内顶吹熔炼技术完整消化吸收集成化再创新的重要里程碑。     

采用电渣溶炼工艺由不同类型废铜直接制取优质纯铜铸锭可行性的研究

通常以阴极铜做原料生产导线、母线和其他类型的电工铜制品。矿山、冶金和机器制造企业产生的大量铜废料一般不用于生产电工铜,而用于生产青铜和黄铜。 根据现行工艺,纯铜及重要用途铜合金要以真空感应炉、真空电弧炉和电子束炉熔炼。这些设备的特点是造价高昂、生产效率低下、单位消耗极大,实际上适合于回收处理铜及铜合金废料。 与真空重熔方法相比,电渣熔炼方法具有很多优点,然而将电渣熔炼工艺设备及方法直接移植到铜及铜合金的生产中是行不通的。因为铜具有低熔点、高导热性、高导电性、高蒸汽压、低氧含量和非金属夹杂物含量的特…