閃速熔煉法

閃速熔煉法

閃速熔煉是芬蘭的奧托昆普公司1949年首先使用的。該方法是用富氧空氣或熱風,將乾精礦噴入閃速爐的反應空間,使精礦離子懸浮在高溫氧化性氣流中,迅速發生硫化礦物的氧化反應,並放出大量的熱。

概念解釋

熔煉爐 熔煉爐

由於金屬硫化物的氧化反應,使煙氣中的SO2濃度提高到10%以上,有利於硫的回收和環境保護。閃速熔煉的銅礦氧化反應迅速,單位時間內放出的熱量多,可占整個熱收入的42~50%,加快了熔煉速度,使熔煉的生產率大幅度提高,為反射爐與電爐熔煉的兩倍。閃速爐的燃料消耗只有反射爐熔煉的1/2~1/3。有的工廠採用了富氧工藝後,精礦反應放出的熱量可以占到總熱量收入的60%以上,大大降低了燃料的消耗。

熔煉法概述

閃速熔煉是近代發展起來的一種先進的冶煉技術,能耗低,規模大,具有勞動條件好、自動化水平和勞動生產率高的優點,其金屬回收率甚至高於傳統濕法煉鋅工藝,還能處理難以分選的鉛鋅混合精礦,同時產出鉛和鋅,克服了傳統火法煉鋅無法克服的間接加熱缺點。

閃速熔煉的主要缺點是渣含主金屬較多,須經貧化處理,加以回收。

金川二期工程在熔煉中採用了閃速熔煉工藝,原設計乾精礦處理量為50t/h,該工藝採用了帶貧化區的閃速爐,於1992年投產,經多年持續攻關,技術經濟指標達到了設計要求。2004年3月開始進行高負荷工業試驗,經試驗發現進一步提高閃速爐負荷仍然有很多困難:

爐內反應熱量分配不盡合理,使低鎳鋶溫度持續偏高,最高達到了1280℃,直接威脅爐體安全;

當富氧空氣濃度達到65%以上時,精礦噴咀出口粘結嚴重,粘結速度快,需要投入大量的人力來清理維護,已勉強維持生產;

爐後棄渣鎳、銅、鈷含量失控,平均在0.37%,最高達到了0.74%,使有價金屬回收率降低;

鋼水灌注的現場 鋼水灌注的現場

反應塔內掛渣不均勻,塔壁局部溫度偏高,威脅反應塔安全運行;

上升煙道磚體燒損嚴重,煙道平頂和側壁磚體燒損嚴重,目前採用高壓軸流風機強制冷卻。

因此要提高閃速爐的生產能力,需要對鎳閃速爐的運行狀況進行仿真並進一步最佳化操作。

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