閃速爐銅精礦配料技術(shù)的應用

張 煜，陳迎武，汪 貞

(1.陽谷祥光銅業(yè)有限公司,山東 聊城 252000； 2.中海油山東化學工程有限責任公司，山東 濟南 250000)

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閃速爐銅精礦配料技術(shù)的應用

張 煜1，陳迎武1，汪 貞2

(1.陽谷祥光銅業(yè)有限公司,山東 聊城 252000； 2.中海油山東化學工程有限責任公司，山東 濟南 250000)

簡述了銅精礦配料對閃速爐爐況的影響，闡述了現(xiàn)有配料技術(shù)的優(yōu)勢和不足，為配料技術(shù)在閃速爐熔煉中的應用提供參考。

銅精礦； 閃速熔煉； 配料技術(shù)； S/Cu； Fe/SiO2

由于經(jīng)濟快速增長，中國銅的消費量逐年增長。自由港邁克墨倫銅金公司首席執(zhí)行官理查德·阿克森預測，到2025年中國將占全球銅消費量的51%。由于銅精礦的大量開采，銅精礦品位參差不齊，成分波動大，各種礦的成分特性復雜，含高硫、高砷等雜礦量日益增多，配料技術(shù)就顯得非常重要。配料是冶金生產(chǎn)中最基本同時也是最重要的工序之一，利用配料技術(shù)實現(xiàn)不同品位銅精礦的合理配比，可充分利用資源，解決高硫、高砷等雜礦的堆積問題，滿足生產(chǎn)需求。

1 銅精礦配料對閃速爐爐況的影響

1.1 銅精礦S/Cu的影響[1]

S/Cu是反映銅精礦性質(zhì)的重要參數(shù)之一。一定的冰銅品位下，銅精礦的S/Cu高，熔煉過程中反應釋放的熱量大，只需要少量的礦物燃料甚至自熱就能滿足熔煉熱量需求，其不足是產(chǎn)生的熔煉渣量大，渣含銅高，銅損失大，要求爐渣貧化系統(tǒng)的處理能力大。銅精礦的S/Cu低，反應過程中產(chǎn)生的熱量少，自熱熔煉困難，需提供大量的礦物燃料補充熱量，而燃料消耗高不利于反應塔壁的掛渣保護，并且縮短耐火材料的使用壽命。因此，精礦的S/Cu應結(jié)合企業(yè)的技術(shù)、經(jīng)營等實際情況進行選擇。

1.2 熔煉渣Fe/SiO2的影響[2]

銅熔煉過程中，熔煉渣的Fe/SiO2是十分重要的操作條件，對冶煉過程有著重大影響。減少熔劑二氧化硅與精礦的配比，增大渣中的Fe/SiO2，可以降低熔煉渣量，但熔煉渣中FeO比重大，SiO2含量低，冰銅在渣中的溶解度增大，將會增加冰銅在熔煉渣中的損失。增加熔劑二氧化硅與精礦的配比，降低熔渣的Fe/SiO2，有利于伴生元素在熔煉渣中的脫除，同時會提高酸性氧化物在渣中的含量。而由于硅氧配合陰離子的聚合作用增強，形成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，使得爐渣粘度增大，從而引起操作困難，導致渣中銅的機械損失增大。因此，熔煉渣的Fe/SiO2選擇對熔煉效果以及生產(chǎn)成本等有重大影響。目前，銅精礦熔煉渣Fe/SiO2基本控制在1.2～1.3。

2 配料技術(shù)的特點

配料的目的在于：選用不同種類的銅精礦，既保證質(zhì)量又降低成本；實現(xiàn)不同品位銅精礦的合理配比，充分利用資源。配料的精確性很大程度上取決于所采用的配料技術(shù)，目前主要有容積配料技術(shù)、重量配料技術(shù)以及按化學成分配料技術(shù)。

2.1 容積配料技術(shù)

容積配料技術(shù)是基于物料具有一定的堆密度，借助給料設備對添加料的容積進行控制，以達到混合料所要求的添加配比的一種技術(shù)。容積配料技術(shù)的特點在于通過調(diào)節(jié)圓盤給礦機的閘門開口度控制物料的重量。由于物料的堆積密度隨粒度和濕度等因素的變化而發(fā)生波動，故該配料技術(shù)誤差較大，特別是易揮發(fā)介質(zhì)，失誤更大，配料精度較低。但該配料技術(shù)具有設備少、工藝簡單、投資少、便于操作維修等優(yōu)點，并且可以通過采用圓盤、秤盤、皮帶三點一線的方法提高配料精度。

容積配料技術(shù)也在不斷發(fā)展進步，王景華[3]發(fā)明了一種可進行密封式計量定比的配料技術(shù)，用容積進行計量、用動力驅(qū)動的容積配料裝置，出料量可以根據(jù)料缸尺寸和曲軸偏心度進行調(diào)整準確計量，其自動化程度高，可降低人工控制檢測次數(shù)，尤其對于易揮發(fā)性介質(zhì)，物料損失少，可靠性強。

2.2 重量配料技術(shù)

重量配料技術(shù)是按原料的重量進行配料的一種技術(shù)，它比容積配料技術(shù)準確，配料精度在1.0%左右。重量配料技術(shù)的特點在于實現(xiàn)配料的自動化，安裝在圓盤給料機下面的電子稱及時反映給料量，并通過在給料機上安裝滑差電機調(diào)速，保證給料的準確性。重量配料技術(shù)的高精度特點引起了設備及計算機軟件專家的高度重視，他們對重量配料軟件及設備進行了深入研究，北京四季陽光智能自動化技術(shù)有限責任公司[4]開發(fā)了一種重量配料軟件，該配料軟件可對物料進行全自動計算，比常規(guī)方法可降低成本5%～20%，自動分析數(shù)據(jù)和輸出按配料重量自控系統(tǒng)可使配料全自動重量控制，改善產(chǎn)品質(zhì)量；段愛勤[5]發(fā)明了一種高精度重量配料設備及控制方法，在可正反轉(zhuǎn)的加料皮帶兩端下方分別設置了計量斗和出料皮帶，始終以進入和流出計量斗的物料的重量為控制計算依據(jù)，保證了較高的計量準確性、穩(wěn)定性和配料的連續(xù)性，對環(huán)境和物料具有較強的適應能力；山東科技大學[6]自主研發(fā)了“智能化自動配料系統(tǒng)”，整個配料過程由PLC控制，可動態(tài)顯示配料小車的位置，實時顯示配料重量，該自動配料系統(tǒng)成功解決了人工配料勞動強度大、生產(chǎn)效率低、工作環(huán)境差等問題，使配料精度、生產(chǎn)效率成倍提高。

2.3 按化學成分配料技術(shù)

按化學成分配料技術(shù)是用X射線熒光分析儀等設備對原料的化學成分進行分析，依次確定各物料最佳配比的一種技術(shù)，具有周期短、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點。近幾年，按化學成分配料技術(shù)取得了較大進步，林世昌等[7]發(fā)明了燒結(jié)廠按化學成分配料自動控制系統(tǒng)，該專利提出的控制模型是根據(jù)原料的化學成分，通過專門的模型自動計算出參與配料的各種原料的配比，自動設定和修正各料種控制系統(tǒng)的設定值；系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫不斷跟蹤原料中心計算機傳來的原料化學成分，一旦數(shù)據(jù)發(fā)生變化，及時對設定值進行修正。該專利的發(fā)明促進了按化學成分配料技術(shù)的推廣應用，目前國外已有采用按化學成分配料技術(shù)的實例。

3 結(jié)論

配料技術(shù)對控制產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、節(jié)約資源、減少浪費等具有重要的作用。采用先進的配料技術(shù)，能夠預見熔煉爐內(nèi)各種原料的化學成分，準確掌握各種原料的重量，對于后期進行標準化操作起到了指導性作用。

[1] 周俊,葛哲令.優(yōu)化閃速爐精礦配料的探討 [J].有色金屬(冶煉部分),2001,(2):8-11.

[2] 譚鵬夫,張傳福.渣中鐵硅比對銅熔煉中伴生元素行為的影響 [J].上海有色金屬,1997,18(4):152-155.

[3] 王景華.容積配料裝置 [P].中國專利:CN 2171847Y,1994-07-13.

[4] 北京四季陽光智能自動化技術(shù)有限責任公司.配料及優(yōu)化配料軟件 [Z].國家科技成果.

[5] 段愛勤.一種高精度配料設備及其控制方法 [P].中國專利:CN 102389742A,2012-03-28.

[6] 山東科技大學.智能自動配料系統(tǒng) [Z].國家科技成果.

[7] 林世昌,陳泉海,劉海明,張巍,高品.燒結(jié)廠按化學成分配料自動控制系統(tǒng) [P].中國專利:CN 101349912A,2009-01-21.

Application of blending technology of copper concentrate of flash furnace

ZHANG Yu，CHEN Ying-wu，WANG Zhen

The influence of blending technology of copper concentrate on working of flash furnace was introduced briefly,the advantages and disadvantages of current blending technology were expounded,it provides a reference for the application of blending technology in flash smelting.

copper concentrate; flash smelting; blending technology; S/Cu; Fe/SiO2

張煜(1982—)，男，碩士，工程師，從事煉銅工藝技術(shù)研究工作。

2014-01-21

TF811； TF802.65

B

1672-6103(2015)01-0016-02