铜精矿物相组成、熔炼物料平衡

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1、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 精矿平均成分元糸CuFeSSiO2CaOMgO%14.3126.0026.008.202.151.50元糸Al O2 3AsPbZnAu*Ag*%1.501.510.320.0519.55423*金、银的单位为 g/t2.2.2 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515mm,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

2、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划500000Nm/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

3、2-3 天 然 气 成 分CH4CO2N2HS2CHm nQ低/kjm395.990.020.870.21.4235481.82.2.4 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15842.4Nma/h，吹炼正常氧气消耗量为1777.2 Nma/h, 精炼氧气最大消耗量为233.37Nma/

4、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

5、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N2O2HO2合计%77.07320.4882.4391002.5.2 熔炼2.5.2.1 计算

6、条件 计算条件见表 2-6。表 2-6 计算条件和参数序号名称单位数值序号名称单位数值1年处理精矿量t/a66000011反应用氧系数12年工作日d/a33012漏风氧利用率%953作业率%91.713入炉空气温度C204鼓风富氧空气氧浓度%7014入炉氧气温度C505贵金属铜锍品位Cu%7015固体入炉温度C206炉渣含铜%2.516烟气出炉温度C12307炉渣中Fe/SiO21.817贵金属铜锍出炉温度C12008烟尘率（对铜精矿）%2.518炉渣出炉温度C12009精矿含水%1019烟尘出炉温度C123010熔剂含水%3.02.5.2.2 计算结果铜精矿物相组成、熔炼物料平衡、烟气量和烟

7、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/合理 组成精矿成份，%合计CuFeSZnPbAsSiO2CaOMgOAl O2 3CO2其它CuFeS214.3112.5814.4441.33CuS20.000.000.00FeS25.556.3711.92FeS6.743.8710.62ZnS0.621.261.88PbS0.050.320.37FeAsS1.130.651.513.28FeO3 40.000.00SiO2&208

8、.20CaCO32.151.693.84MgCO31.501.643.14Al O2 31.501.50其它13.9213.92合计14.3126.0026.001.260.321.51&202.151.501.503.3313.92100.002.6 主要设备计算与选择2.6.1 精矿仓抓斗桥式起重机能力核算精矿仓长330.2m，宽33m,抓斗桥式起重机大车运行速度为 115m/min,小车运行速度为45.63 m/min,抓斗提升速度18.70 m/min。 按平均长度计算抓斗桥式起重机每取一次料运行的间距，每取一次料 运行的时间M（考虑小车与大车同时行走时间，小车可节省一半时间）：大车运

9、行时间：（L/2）X2/115小车运行时间：（33-3.15T.775） X2/2/45.63=0.62min抓斗提升时间：（7.5+6+1.2） X2/18.7=1.57minL大车行走的距离，各物料大车运行距离根据精矿仓配置图而定。 抓取各物料大车运行的距离和时间见表2-26。表 2-26 各物料大车运行的距离和时间名称大车行走的距离 （m）大车运行时间 （min）小车运行时间 （min）抓斗提升时间 （min）T(min)铜精矿1201.040.621.573.23金精矿1231.070.621.573.26渣精矿450.390.621.572.58石英石840.730.621.572.

10、92碎煤900.780.621.572.97返料900.780.621.572.97抓斗桥式起重机的生产能力按下式计算： q=60VYK / t 起重机的工作时间t= Q/（qn）抓斗桥式起重机的生产能力列于表2-27。表 2-27 起重机的生产能力名称VYKTqQnt铜精矿31.81.50.853.23127.8913300.7513.87金精矿31.81.50.853.26126.726700.757.05渣精矿31.810.852.58106.7475.570.750.94石英石31.610.72.9269.041560.753.01碎煤30.710.72.9729.70200.750.

11、90返料32.410.72.97101.821500.751.96总计27.73q 为抓斗桥式起重机的生产能力，t/hY为物料密度，t/m3V为抓斗容积，m3K为抓斗中物料密度的修正系数，即物料压缩比。一为抓斗充填系数，粉料为0.80.9，设计取0.85。T 为起重机每一循环的时间。Q 为起重机每天的抓运物料量，t/d。t为起重机每天工作时间，h。n为起重机的每天利用率，一般为0.70.8，取0.75。 因本项目为外购矿，精矿品种较多，需要在精矿仓抓配料，因此考 虑卸料、倒堆、抓配及检修时间，选3台16t抓斗桥式起重机，配3 m3 抓斗.2.7.2 车间配置说明2.7.2.1 精矿仓精矿仓工艺

12、配置图见405B-3-001-E311-3。精矿仓厂房长330.2m，主跨度33m，辅跨度33m，柱距6.0m。主跨 轨顶标髙15.000m,选用3台16t抓斗桥式起重机，带3.0m3抓斗。 精矿仓主要满足铜精矿、渣精矿、石英石、返料和碎煤的储存及熔炼炉 和吹炼炉所需固体物料的上料。主跨有1 3个大仓，其中4个金精矿仓， 4个铜精矿仓，渣精矿、石英石、返料、碎煤和固态铜锍各设一个小仓，仓底标高-6.000,仓周边挡墙3.5m,隔墙 3.5m。金精矿和铜精矿 由汽车运来，渣精矿用汽车由渣选矿厂房运至精矿仓的渣精矿仓，石英 石和碎煤从露天堆场由铲车运至各自储料仓,返料和固态铜锍由汽车 运至精矿仓中

13、的返料储仓,再经过破碎后加到胶带机上。（2）尽可能减少建设投资。上料仓位于线侧、与C3柱线处和与（43,共13个上料仓，金 精矿、铜精矿、渣精矿、石英石、返料等通过圆盘给料机和定量给料机 并在胶带机上完成配料,通过转运站运往熔炼和吹炼车间。皮带廊输送 至熔炼厂房 24.5m平台。辅跨轨顶标高15.000m,选用3台16t抓斗桥式起重机，带3.0m3 抓斗。辅跨主要满足金精矿的储存和待检、铜精矿的储存仓。辅跨有 5 个大仓,其中金精矿1 个仓,主要用于金精矿的待检,铜精矿4个。另外辅跨还设有金精矿干燥区域,含水 10%以上的金精矿在桨叶式 干燥机中干燥后进入精矿仓内储存。2.8 问题和建议（1）精矿的来料方式与卸料生产的组织密切相关,请业主落实本 项目精矿的来料方式。（2）本项目采用的吹炼工艺为最先进的底吹连续吹炼工艺,现还 未有工业化生产实践,待其他企业底吹连续吹炼炉投产后,业主可组织 技术人员进行考察和组织人员培训,以掌握连续吹炼的操作。