(1)冶炼工艺及污染源
火法冶炼是主要的炼铜工艺。现代的火法炼铜是将浮选铜精矿熔炼为铜锍(俗称冰铜),再经吹炼产出粗铜,粗铜经火法精炼后浇铸成阳极板,再经电解精炼获得品位99.9%以上的电解铜。
造锍熔炼的传统方法有鼓风炉熔炼、反射炉熔炼和电炉熔炼,现已被闪速炉熔炼和熔池熔炼两类强化熔炼所代替。
铜锍吹炼是将含Cu、F、S约90%以上的铜锍经吹炼作业获得含铜98%~99.5%的粗铜。铜锍吹炼的**工艺是采用ISA吹炼炉、三菱吹炼炉和闪速吹炼炉等。
粗铜的火法精炼是在阳极炉内进行的,对于转炉产出的液态粗铜,采用回转式阳极炉精炼。经氧化、还原等作业,进一步脱除粗铜中的Fe、Pb、Zn、As、Sb、Bi等杂质,并浇铸成含铜99.2%~99.7%的阳极板。对冷态粗铜或回收的紫杂铜等,则在固定式反射炉和近年出现的倾动炉中进行熔化和精炼作业。
铜电解工艺目前大多采用传统电解法。
铜、铅冶炼过程中,银转炉用作还原熔炼炉(贵铅炉)和氧化精炼炉(分银炉)进行银冶炼生产。
铜、铅冶炼产生的阳极泥所含大部分杂质主要以氧化物形式存在。在还原熔炼炉(贵铅炉)中,通过高温和还原剂的作用,大部分氧化铅被还原成金属。铅在沉降中大量溶解金、银等贵金属,形成贵铅。
在氧化精炼炉(分银炉)中,利用金、银与氧的亲和力小的原理,通过氧化作用,使各种杂质以氧化物形态进入烟尘及渣,从而将金、银初步精炼提纯。
(2)除尘工艺
铜冶炼的流态化焙烧炉、鼓风炉、反射炉、电炉、闪速炉、转炉、连续吹炼炉、炉渣贫化电炉、白银炉等烟气中均含SO2,需净化处理并制造硫酸。以前都用电除尘器净化,现在袋式除尘器应用逐渐增多。
由于烟气温度高,需经废热锅炉或其他烟气冷却装置降温。为了防止除尘器漏风,风机有时设在除尘器之前;而有时则将风机置于除尘器之后,以维持除尘器负压操作。
吹炼电炉或连续吹炼炉烟尘中含有铅、锌、铋等金属氧化物,比电阻较高。
各种冶炼炉烟气收尘流程如下:
1)密闭鼓风炉和连续吹炼炉烟气收尘系统如图13—37所示。
2)反射炉-废热锅炉-除尘器-风机-制酸或排空;或反射炉-废热锅炉-风机-除尘器-制酸或排空;
3)白银炉-废热锅炉-旋风除尘器-风机-除尘器-制酸;

密闭鼓风炉和连续吹炼炉收尘系统
图13—37密闭鼓风炉和连续吹炼炉收尘系统
4)闪速炉-废热锅炉-沉降室-除尘器-风机-制酸;
5)转炉-废热锅炉-沉降室-除尘器-风机-制酸;
6)贫化电炉-废热锅炉-除尘器-风机-制酸;
7)流态化焙烧炉-废热锅炉-旋风除尘器-除尘器-风机-制酸;
8)矿热电炉-除尘器-风机-制酸。
(3)工程实例
【常源机械实例】炼铜反射炉收尘。
重庆某铜业公司采用反射炉冶炼阳极铜,作业分为加料熔化、氧化、还原和浇铸4个阶段。其烟气成分见表13—59n.
表13—59烟气成分
名称 CO2 O2 SO2 H2O N2
体积比(%) 12.5 4.5 0.025 8.0 75
烟尘成分:氧化期ZnO占60%,其余为PbO、SnO、Cn等。
出炉烟气温度为1300℃,先经余热锅炉回收热能,并降温至350℃,再由机力冷却器将温度降至200℃,与炉门排出的二次烟气(温度约80℃)混合后进入袋式除尘器净化。
机力冷却器热交换面积为300m2采用4台冷却用轴流风机,可分别启动或停机,以控制降温幅度。
采用的长袋低压脉冲袋式除尘器共有4个仓室。各仓室进、出口皆设阀门,可实现离线喷吹及离线检修。灰斗壁板设有蒸气盘管,保温层厚度为100mm,并装有空气炮,防止灰斗卸灰不畅。
收尘系统如图13—38所示。袋式除尘器主要规格和设计参数见表13—60。
炼铜反射炉收尘系统
图13—38炼铜反射炉收尘系统
表13—60炼铜反射炉袋式除尘器主要规格和参数
名称 参数
处理烟气量/(m3/h) 85250
入口温度/℃ ≤150
滤袋材质 PPS+PTFE
滤袋规格(直径×长度)/mm φ130×6020
滤袋数量/条 672
过滤面积/m。 1650
过滤风速/(m/min) 全过滤 0.86
一个仓室离线 1.15
出口含尘浓度/(mg/m。)(标准状态) ≤20
设备阻力/Pa ≤1800
设备漏风率(%) ≤2
关于更多除尘器设备的介绍,您可以查看:/chuchenqi/