中國(guó)恩菲銅冶煉技術(shù)助力行業(yè)高技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展
2020年11月10日 10:28 11599次瀏覽 來(lái)源: 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類: 銅資訊 作者: 李一聰
中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)恩菲”)在國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)建成銅冶煉廠40余座,總產(chǎn)能達(dá)5000kt/a,為來(lái)自全球百余家銅冶煉企業(yè)提供工程實(shí)驗(yàn)、咨詢、設(shè)計(jì)、總承包、監(jiān)理等全方位的工程服務(wù),是業(yè)內(nèi)唯一一家具備智能工廠設(shè)計(jì)水平,可成套提供工業(yè)爐、余熱鍋爐等大型裝備及DCS控制系統(tǒng)的工程公司。
中國(guó)恩菲在硫化銅礦、氧化銅礦、復(fù)雜銅鎳混合礦、復(fù)雜銅鈷氧化礦、復(fù)雜銅鈷硫化礦、二次銅資源綜合回收等領(lǐng)域有豐富的工程經(jīng)驗(yàn),掌握了閃速、頂吹、底吹、側(cè)吹、加壓浸出、攪拌浸出、堆浸、生物浸出、焙燒浸出等多種銅冶煉工藝,設(shè)計(jì)建成了世界最大的頂吹、閃速和氧氣底吹銅冶煉生產(chǎn)線,單套精礦最大處理量達(dá)到1800kt/a以上。
氧氣底吹煉銅技術(shù)
氧氣底吹熔煉技術(shù)(SKS)
氧氣底吹熔煉技術(shù)是由中國(guó)恩菲自主研發(fā)的一種新型熔池熔煉技術(shù)。富氧空氣通過(guò)回轉(zhuǎn)臥式底吹爐底部的噴槍高速吹入熔體,與精礦發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。該技術(shù)動(dòng)力學(xué)條件獨(dú)特,具有原料適應(yīng)性廣、反應(yīng)熱效率高、能耗低、金屬回收率高、脫雜效率高、建設(shè)投資省、生產(chǎn)成本低、安全環(huán)保等突出特點(diǎn),達(dá)到世界領(lǐng)先水平。在銅冶煉領(lǐng)域,中國(guó)恩菲已設(shè)計(jì)18座應(yīng)用底吹熔煉技術(shù)的工廠,年精礦處理量超過(guò)10Mt/a。
氧氣底吹吹煉技術(shù)(BCC)
氧氣底吹吹煉是中國(guó)恩菲在底吹熔煉技術(shù)的基礎(chǔ)上自主研發(fā)的一種新的連續(xù)煉銅工藝,采用底吹臥式爐型,通過(guò)爐底的噴槍向爐內(nèi)噴入富氧空氣,使銅锍反應(yīng)產(chǎn)出粗銅。底吹吹煉連續(xù)作業(yè),逸散煙氣少、煙氣穩(wěn)定,吹煉熱強(qiáng)度高、爐體散熱少,電解殘極可直接進(jìn)吹煉爐處理,生產(chǎn)成本低。中國(guó)恩菲在此基礎(chǔ)上又自主研發(fā)了新的“一擔(dān)挑”煉銅工藝,即采用兩臺(tái)底吹吹煉爐周期交替作業(yè),將吹煉和火法陽(yáng)極精煉在同一臺(tái)底吹爐內(nèi)完成,進(jìn)一步縮短了工藝流程。目前,已有7座工廠應(yīng)用底吹吹煉技術(shù)。
富氧側(cè)吹熔池冶煉技術(shù)
側(cè)吹熔煉技術(shù)
富氧側(cè)吹熔池冶煉技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展非常迅速的熔池冶煉工藝之一,采用固定臥式爐體,精礦通過(guò)爐頂加料口直接加入爐內(nèi),氧氣和空氣通過(guò)設(shè)置在爐體側(cè)部的噴槍噴入爐內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。該技術(shù)具有原料適應(yīng)性強(qiáng)、投資省、直收率高、成本低等特點(diǎn)。
多槍頂吹吹煉技術(shù)
該技術(shù)是中國(guó)恩菲自主研發(fā)的新型銅锍連續(xù)吹煉技術(shù),采用固定式爐型,富氧空氣通過(guò)多根頂吹噴槍吹入熔體內(nèi),反應(yīng)產(chǎn)出合格的粗銅。該技術(shù)具有反應(yīng)強(qiáng)度大、作業(yè)率高、成本低、操作環(huán)境好等優(yōu)點(diǎn)。中國(guó)恩菲設(shè)計(jì)的全球第一套側(cè)吹+多槍頂吹連續(xù)吹煉系統(tǒng)已成功工業(yè)化應(yīng)用。
閃速冶煉技術(shù)
閃速熔煉技術(shù)
閃速熔煉技術(shù)反應(yīng)速度快,反應(yīng)溫度高,熔煉強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率高,自動(dòng)化及環(huán)保條件好,適合較大規(guī)模的生產(chǎn)系統(tǒng)。中國(guó)恩菲在該技術(shù)上具有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),已自主設(shè)計(jì)了多套閃速熔煉系統(tǒng),同時(shí)開發(fā)了閃速與電爐一體式的“合成爐”,將閃速爐與渣電熱貧化爐直接相連,熔池相通。該工藝可直接產(chǎn)棄渣,能耗低、直收率高。
閃速吹煉技術(shù)
閃速吹煉采用和閃速熔煉相似的爐型,熔煉銅锍經(jīng)?;ニ楦稍锖笸ㄟ^(guò)反應(yīng)塔噴嘴加入吹煉爐反應(yīng)產(chǎn)出粗銅。中國(guó)恩菲設(shè)計(jì)的世界最大規(guī)模的雙閃冶煉系統(tǒng)于2013年在廣西金川公司建成投產(chǎn)。同時(shí),中國(guó)恩菲還將基于閃速冶煉技術(shù)開發(fā)的懸浮冶煉技術(shù)成功工業(yè)化,在中原黃金設(shè)計(jì)建設(shè)了懸浮吹煉爐,完全采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的冶金爐型,粗銅產(chǎn)能300kt/a。
富氧浸沒(méi)頂吹熔池冶煉技術(shù)
頂吹熔煉技術(shù)
富氧浸沒(méi)頂吹熔池熔煉技術(shù)包括ISA法和Ausmelt法,兩種工藝均采用立式圓筒形冶金爐,富氧空氣通過(guò)頂吹噴槍吹入溶池,完成化學(xué)反應(yīng)。
該技術(shù)具有原料適應(yīng)性強(qiáng)、操作靈活、熔煉強(qiáng)度高等特點(diǎn),通常需要搭配沉降爐使用。
在銅冶煉領(lǐng)域,中國(guó)恩菲已設(shè)計(jì)9座應(yīng)用頂吹熔煉技術(shù)的工廠,精礦處理量超過(guò)5600kt/a。
頂吹吹煉技術(shù)
在頂吹熔煉技術(shù)的基礎(chǔ)上,開發(fā)的Ausmelt頂吹吹煉技術(shù)也采用立式圓柱形冶金爐,富氧空氣通過(guò)頂吹噴槍吹入熔池,使銅锍反應(yīng)產(chǎn)出粗銅。該技術(shù)具有吹煉強(qiáng)度大、富氧濃度高、煙氣量小、占地面積小等特點(diǎn)。
火法銅冶煉配套技術(shù)
干法收砷技術(shù)
在采用熔池熔煉技術(shù)處理高砷銅精礦時(shí),原料中絕大部分的As會(huì)以As2O3形式進(jìn)入工藝煙氣當(dāng)中,經(jīng)余熱鍋爐回收余熱,電收塵器除塵后,對(duì)煙氣進(jìn)行噴霧驟冷,使煙氣中的砷快速結(jié)晶,并通過(guò)布袋除塵器回收粉末狀A(yù)s2O3后經(jīng)過(guò)砷精煉得到金屬As或合金,產(chǎn)品純度高,回收過(guò)程安全、易控制。該技術(shù)及成套裝備已經(jīng)在恒邦冶煉廠成功應(yīng)用。
銅熔煉渣處理技術(shù)
針對(duì)傳統(tǒng)銅冶煉熔煉渣緩冷選礦工藝存在的占地面積大、投資高、流程長(zhǎng)、蒸汽污染、渣尾礦難存放等諸多缺點(diǎn),中國(guó)恩菲自主研發(fā)新的爐渣處理工藝——熱態(tài)爐渣綜合回收技術(shù),將熔煉產(chǎn)出的熱態(tài)爐渣直接通過(guò)流槽流入CR (Comprehensive Recovery)爐,通過(guò)噴吹還原劑煙化還原、電熱貧化,產(chǎn)出棄渣和銅锍。該工藝全面綜合回收銅、鋅等有價(jià)金屬,爐渣無(wú)害化處理的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了渣中有價(jià)金屬的全面回收,占地小、投資省、環(huán)保好,綜合效益突出。
二次銅資源回收技術(shù)
側(cè)吹浸沒(méi)燃燒技術(shù)(SSC)
該技術(shù)是由中國(guó)恩菲自主研發(fā)的一種處理以含銅為主不發(fā)熱物料的綜合回收技術(shù),通過(guò)一臺(tái)富氧浸沒(méi)式側(cè)吹爐,將低品位雜銅、線路板、含銅污泥、 含銅煙塵等進(jìn)行強(qiáng)化冶煉,產(chǎn)出含有價(jià)金屬的粗銅產(chǎn)物。入爐物料含有的有機(jī)物經(jīng)過(guò)高溫分解、二次燃燒、驟冷、尾氣治理后達(dá)標(biāo)排放。
該技術(shù)具有熱利用率高、安全環(huán)保等特點(diǎn),是一種應(yīng)用于城市礦產(chǎn)處理的新技術(shù)。
氧氣斜吹旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù)
氧氣斜吹旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐及控制系統(tǒng)由中國(guó)恩菲自主研發(fā),使用純氧冶煉,爐體既能旋轉(zhuǎn),又能傾轉(zhuǎn),適應(yīng)于高熔點(diǎn)物質(zhì)的高溫熔煉。該技術(shù)已在雜銅、銅陽(yáng)極泥、 高鎳銅精礦吹煉、一次合金熔煉、銅浮渣等工程中進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。
非浸沒(méi)式純氧頂吹冶煉技術(shù)
純氧頂吹冶煉技術(shù)是中國(guó)恩菲在頂吹技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)而來(lái)的一種新工藝,具有頂吹技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),采用水冷純氧氧槍進(jìn)行自熱熔煉,反應(yīng)器為固定的直立圓筒形冶金爐。該技術(shù)可用于處理硫化物精礦及二次銅原料。
傾動(dòng)爐技術(shù)
對(duì)于高品位二次銅原料可以采用“傾動(dòng)爐”技術(shù),相對(duì)傳統(tǒng)工藝, 其原料適應(yīng)性好,既可處理固態(tài)爐料,又可處理液態(tài)爐料;加料方便、布料均勻、熔化速度快、操作條件好、爐壽長(zhǎng)、爐子作業(yè)率高等優(yōu)點(diǎn)。
氧化銅礦濕法冶金技術(shù)
中國(guó)恩菲掌握的氧化銅礦浸出技術(shù)包括:堆浸、攪拌浸出。
堆浸技術(shù)
包括永久堆浸工藝、薄層堆浸工藝、制粒堆浸工藝、濃酸熟化堆浸工藝等,浸出周期3~6個(gè)月。
攪拌浸出技術(shù)
此工藝需要磨礦,銅回收率高,浸出周期2~3小時(shí),浸出后需要液固分離,采用磨礦-脫水-浸出-CCD-高低銅萃取-銅電積生產(chǎn)陰極銅,低銅萃余液進(jìn)一步回收鈷。中國(guó)恩菲在傳統(tǒng)工藝上進(jìn)行了技術(shù)優(yōu)化升級(jí),提高了銅回收率。
硫化銅礦濕法冶金技術(shù)
加壓浸出技術(shù)
在加壓、高溫、通氧的條件下將硫化礦中的銅、鈷等有價(jià)金屬浸出到溶液中。無(wú)二氧化硫廢氣排放,生產(chǎn)成本低。
焙燒浸出技術(shù)
硫化銅中的銅通過(guò)焙燒轉(zhuǎn)化為硫酸銅或氧化銅,再進(jìn)行浸出回收銅產(chǎn)品。
生物浸出技術(shù)
利用中低溫細(xì)菌和高溫細(xì)菌的氧化作用將礦石中的銅浸出到溶液中,可采用的工藝有堆浸和攪拌浸出。
銅電解技術(shù)
中國(guó)恩菲擁有豐富的電解工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),掌握傳統(tǒng)電解、永久陰極電解技術(shù),采用大型乙烯基樹脂電解槽、自動(dòng)吊車、陰極剝片機(jī)組、陽(yáng)極整形機(jī)組、殘極洗滌機(jī)組等一系列大型化、自動(dòng)化裝備,設(shè)計(jì)了單系列最大規(guī)模400kt/a陰極銅。
銅萃取電積技術(shù)
擁有三相污物的撈取和分離技術(shù)、電解液的除油技術(shù)、電積的酸霧抑制和吸收技術(shù)及大型銅萃取箱和萃取工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)(如級(jí)數(shù)、串并聯(lián)、洗滌等設(shè)計(jì)優(yōu)化)能力。
銅陽(yáng)極泥處理技術(shù)
回轉(zhuǎn)窯-濕法工藝
陽(yáng)極泥采用硫酸化焙燒/氧化焙燒脫硒,焙砂浸銅、沉銀,浸出渣氯化提金、分銀,產(chǎn)出合格的貴金屬產(chǎn)品。該流程工藝成熟、返料少、投資省,適合陽(yáng)極泥處理量2kt/a以下規(guī)模。
氧氣斜吹旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐聯(lián)合工藝
該工藝采用加壓浸出除去銅、碲,用氧氣斜吹旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐代替?zhèn)鹘y(tǒng)的貴鉛爐和分銀爐,直接產(chǎn)出含金銀的陽(yáng)極板,處理能力大、流程短、有價(jià)金屬回收率高、環(huán)境好,適用于陽(yáng)極泥處理量2kt/a以上規(guī)模。
全濕法工藝
該工藝采用高壓釜脫銅-氯化浸出-金還原-氯化渣脫鉛-亞納浸銀-銀還原熔鑄-銀電解流程;污染少、投資小、金屬回收率高,適用于陽(yáng)極泥處理量2kt/a以下規(guī)模。
目前,中國(guó)恩菲的銅冶煉技術(shù)已陸續(xù)在智利、秘魯、澳大利亞、印度、越南、印尼、蒙古、俄羅斯等國(guó)申請(qǐng)專利,受到全球的廣泛關(guān)注。
未來(lái),在推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的道路上,恩菲人將繼續(xù)承擔(dān)有色礦冶國(guó)家隊(duì)的重要責(zé)任,為推動(dòng)行業(yè)高技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展不懈努力。
責(zé)任編輯:付宇
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