提高銅浮渣反射爐生產(chǎn)指標(biāo)的措施

曹雷斌，楊 文

（1.江西銅業(yè)集團(tuán)江西金德鉛業(yè)股份有限公司，江西德興 334200；2.湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100）

提高銅浮渣反射爐生產(chǎn)指標(biāo)的措施

曹雷斌1，楊 文2

（1.江西銅業(yè)集團(tuán)江西金德鉛業(yè)股份有限公司，江西德興 334200；2.湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100）

某廠采用反射爐處理銅浮渣，但一直存在銅锍銅鉛比太低，鉛金屬損失極大；通過調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏、原料配比、輔料種類及用量等措施，銅锍中銅鉛比穩(wěn)定在3.3以上，取得了良好的生產(chǎn)指標(biāo)。

銅浮渣；反射爐；銅鉛比；銅锍

銅浮渣是粗鉛精煉過程的中間產(chǎn)物，其中含有鉛、銅、硫、金、銀等有價金屬，需進(jìn)一步處理以回收其中的鉛、銅及其它有價金屬，因撈渣方式或撈渣設(shè)備不同，浮渣形態(tài)和成分有較大差異，氣力抽濕所得到的銅浮渣含銅高，呈疏松細(xì)顆粒狀，其它方法撈取的浮渣呈塊狀。銅浮渣處理方法有濕法和火法，濕法主要以酸浸和氨浸為主，多用于處理細(xì)顆粒狀的；火法冶金設(shè)備有鼓風(fēng)爐、反射爐、回轉(zhuǎn)爐和電爐，主要用于處理塊狀的。我國多采用反射爐以純堿－鐵屑法處理銅浮渣，該法具有鉛回收率高、銅锍中銅鉛高、原料適應(yīng)性強(qiáng)、投資省等優(yōu)點，但也存在熱效率低、爐體腐蝕嚴(yán)重等缺點［1］。

1 工藝原理、流程及現(xiàn)狀問題

純堿－鐵屑法處理銅浮渣利用純堿使砷、銻生產(chǎn)鈉鹽進(jìn)入爐渣，并造鈉銅锍，加入鐵屑降低銅锍和渣中的鉛，提高銅锍的銅鉛比。當(dāng)銅浮渣中的硫量不能滿足形成銅锍的需要時，須加入少量硫化鉛精礦，主要反應(yīng)原理［2～5］如下：

主要工藝流程如圖1所示［4］。

圖1 銅浮渣反射爐生產(chǎn)銅锍工藝流程

某鉛冶煉廠2009年投入一臺15 m2的反射爐用于自產(chǎn)銅浮渣的冶煉，生產(chǎn)初期采用粉煤和煤氣燃燒，2015年開始改用天然氣燃燒，銅锍的銅鉛比一直在1.5～2.5之間，銅鉛比太低，鉛金屬損失極大，嚴(yán)重影響了工廠的效益。該廠技術(shù)人員通過一系列的試驗探索，通過調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏、原料配比等方法，使銅锍中銅鉛比穩(wěn)定在3.3以上，生產(chǎn)上取得較好的效果。本文對影響銅锍指標(biāo)的因素調(diào)整前后進(jìn)行對比說明。

2 調(diào)整改進(jìn)措施

2.1 輔料配比調(diào)整

銅浮渣反射爐配料一直主要為氧化渣、鐵屑、重質(zhì)純堿、硫精礦、碎煤等，原料配比見表1。

表1 反射爐銅浮渣冶煉原配比

根據(jù)生產(chǎn)實際情況，改變配料加料方式，加快物料的熔化時間，提高生產(chǎn)負(fù)荷。配料更改見表2。

表2 反射爐銅浮渣冶煉原料配比變化

配料過程中不再加入氧化渣，原因：（1）氧化渣為電解車間陰極鉛鑄錠產(chǎn)生的，含鉛高、產(chǎn)生量少；（2）氧化渣與硫化鉛反應(yīng)為放熱反應(yīng)，同時由于含鉛高，可讓爐內(nèi)鉛液充足，爐內(nèi)鉛液循環(huán)速度加快，爐溫從熔液的上層逐步向下層傳遞，爐子的整體溫度逐漸上升，有爐子保溫作用。為此氧化渣日常不加入配料中，只有爐溫有下降趨勢，才單獨多增加一些，提高爐溫。

2.2 生產(chǎn)節(jié)奏調(diào)整

過去原輔料經(jīng)配比后，直接所有物料全部集中一次性加入爐內(nèi)，造成爐料熔化速度極其緩慢，經(jīng)常出現(xiàn)爐料未熔化完全而不得不出爐，根本沒有加鐵造銅锍的時間，減少了加鐵造銅锍的工藝步驟，造成生產(chǎn)指標(biāo)波動非常大。

加料方式由過去一次性加入18 t料改為先期投入14 t料，后期投入4 t料，同時要求每次投完料后一定要將爐內(nèi)物料撬動吹散開，保證爐內(nèi)物料快速熔化，為造銅锍作業(yè)爭取時間。原料分兩次加入，反射爐爐頂受到爐內(nèi)熱氣的沖刷力度減小，爐頂?shù)氖褂脡勖鼜母倪M(jìn)前的5～6個月上升到8個月以上。

2.3 鐵屑的質(zhì)量變更

鐵屑的作用主要是還原銅浮渣中PbS，其主要反應(yīng)：

過去生產(chǎn)配料及還原置換過程一直采用刨花鐵。但刨花鐵粒度、厚度不均勻，容易生銹，在造銅锍作業(yè)過程中，刨花鐵沉降速度慢，表面生銹等因素，在熔體中不能快速參與置換反應(yīng)，造成造銅锍時間長，銅锍品位低。為此在造銅锍作業(yè)中采用生鐵鐵屑替代刨花鐵，利用生鐵鐵屑的物理規(guī)格一致、呈瓜子片或者碎顆粒狀、在熔體中沉降快等特點，造銅锍過程中快速接觸參與反應(yīng)，鐵屑的總用量也由原來的3%～6%降低至2%～3%。

2.4 造銅锍的輔料改進(jìn)

造銅锍過程中，由過去的單純加入1%～2%的鐵屑，更改為加入1%～2%的鐵屑和1%的碎煤。主要原因為碎煤增加爐內(nèi)的還原氣氛，減少鐵屑氧化、提高銅锍品位。通過生產(chǎn)分析加碎煤與不加碎煤造銅锍，銅鉛比有0.5以上的差別。

3 改進(jìn)效果

通過以上一系列措施，銅浮渣反射爐生產(chǎn)指標(biāo)得到明顯的提高，改進(jìn)前后反射爐生產(chǎn)指標(biāo)見表3。

表3 改進(jìn)前后銅浮渣反射爐生產(chǎn)指標(biāo)

從表3可以看出，經(jīng)改造后，銅锍含鉛由10.5%降低至8.2%，銅鉛比由1.96升高至3.9，銅锍中含鉛降低，銅鉛比升高，改造后其它生產(chǎn)指標(biāo)都優(yōu)于改造前。

以日處理銅浮渣54 t，年工作時間260 d計，工藝改造后可減少鉛的損失量163.5 t／a，鐵用量減少400 t／a，年增加經(jīng)濟(jì)效益約330萬元。

4 結(jié) 論

2017年3月開展該項攻關(guān)以來，經(jīng)過調(diào)整原輔材料配比、鐵屑質(zhì)量、生產(chǎn)節(jié)奏等措施，較大幅度提高了銅锍銅鉛比，減少了鉛金屬損失，為企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)效益。下步需要解決的問題：

1.優(yōu)化工藝參數(shù)進(jìn)一步提高銅锍銅鉛比，減少鉛損失。

2.改造反射爐本體，減少熔體對爐體的腐蝕，延長爐子使用壽命。

［1］ 陳邦俊，楊秉椿，牛芝德.重有色金屬冶煉設(shè)計手冊鉛鋅鉍卷［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

［2］ 袁培新，郭飛，何飛舟.鉛浮渣反射爐提高銅锍銅鉛比的生產(chǎn)實踐［J］.湖南有色金屬，2014，30（5）：41－42.

［3］ 張忠軍，單銀平.提高鉛浮渣反射爐運行效率的生產(chǎn)實踐［J］.甘肅冶金，2010，32（3）：119－120.

［4］ 彭容秋.鉛鋅冶金學(xué)［M］.北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2003.

［5］ 翟居付.鉛浮渣反射爐改造述評［J］.有色金屬（冶煉部分），1998，（2）：15－17.

M easures of Im proving the Production Index of Copper Scum Reverberatory

CAO Lei-bin1，YANGWen2
（1.Jiangxi Copper Group，Jiangxi Jinde Lead Co.Ltd.，Dexing 334200，China；2.Hunan Research Institute of NonferrousMetals，Changsha 410100，China）

A plant treats copper dross by reverberatory furnace，but copper lead ratio is too low，and leadmetal loss is great.By adjusting the ratio of raw materials，the kinds of auxiliarymaterials and the dosage in the production rhythm of copper dross reflecter，the copper lead ratio in the matte is stable atmore than 3.3，and the production index is well.

copper dross；reverberatory；copper lead ratio；matte

TF806.3

A

1003－5540（2017）06－0032－02

曹雷斌（1984－），男，助理工程師，主要從事鉛冶煉技術(shù)工作。

2017－10－11