冶炼流程课件讲座大学生

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1、 内 容精炼厂概况镍电解精炼铜电解精炼金川集团公司是集采选冶配套的大型有色冶金和化工联合企业，是中国最大的镍钴铂 族金属生产企业，被誉为中国的“镍都”。目前，金川的镍金属储量在世界排第三位，生产金属镍量在世界排在第四位，铜产量位于国内第三位。 金川集团有限公司简介 工艺流程简介浓缩过滤铜镍矿石磨 矿工艺流程图选矿公司目前处理的铜、镍原料分为自产矿和外购矿两种，自产的低氧化镁（含镍 6%）镍精矿由闪速炉处理，高氧化镁（含镍6%）精矿由富氧顶吹炉处理，外购的标准铜精矿由合成炉处理，含镍的铜精矿进自热炉系统处理，外购的紫杂铜由倾动炉处理。冶炼系统简介 通常，从矿石中提取铜、镍的冶炼工艺包括火法和湿法

2、两部分，金川利用火法冶炼技术处理铜、镍精矿，生产出铜、镍阳极板。利用湿法工艺将铜阳极板和镍高锍阳极板电解生产电解铜和电解镍。冶炼系统简介 公司镍生产流程的演变：19631965年、镍精矿-鼓风炉-转炉-高冰镍-出售。1966年、镍精矿-矿热电炉-转炉-高冰镍-电解-电镍。1993年、镍精矿闪速炉-转炉-高冰镍-电解-电镍。2008年、镍精矿富氧顶吹炉-转炉-高冰镍-电解-电镍。冶炼系统简介n 镍矿热电炉生产系统主体工艺流 程为：镍铜硫化精矿精矿 回转 窑焙烧 矿热电炉熔炼 转炉吹炼 高镍锍一、矿热电炉系统2000年根据生产格局的调整，公司将电炉系 统转产改为炼铜，在该系统新建两台110t阳极精

3、 炼炉和一台圆盘浇铸机，生产能力达到9万吨铜 阳极板。 镍矿热电炉生产系统主体工艺流程为：标准铜精 矿配料回转窑焙烧 矿热电炉熔炼 转炉吹 炼阳极炉精炼 圆盘浇铸阳极板2004年公司在该系统进行了扩建，使其生产 能力达到25万吨铜阳极板的生产规模。金川集团公司冶炼厂铜合成炉生产系统主体工艺流程为：铜合成炉生产系统主体工艺流程为： 铜精矿铜精矿-铜合成炉熔炼铜合成炉熔炼- - 转炉吹炼转炉吹炼-回回 转式阳极炉精炼转式阳极炉精炼-圆盘浇铸圆盘浇铸 铜阳极板铜阳极板 。合成炉炼铜工艺的特点及优势 （1） 更高的生产效率，可直接生产贫化弃渣 ； （2）更强的控制灵活性； （3）更好的环保； （4）更

4、低的能耗物耗； （5）更低的投资。 干精矿、石英粉、混合烟尘、煤 粉等物料经计量配料后，与预热 的富氧空气参混喷入合成炉反应 塔，在高温、悬浮状态下迅速完 成熔炼过程，炉渣和铜锍在沉淀 池完成分离。产出的炉渣由火车 外运堆放；铜锍送转炉吹炼；烟 气经余热锅炉回收余热、电除尘 器收尘后制酸系统。 n n生产过程简述生产过程简述 铜精矿经配料后送往精矿干燥系统，产出含水小于0.3%的干精 矿,由仓式泵吹送到干燥厂房顶部的干精矿仓备用。 2.4 铜精矿成分及中间产品成分 铜合成炉熔炼系统主要品种及成分和中间产品成分见表 ：原料名称 i 2铜铜精矿矿10.0525.3240.60.275.2233铜铜

5、精矿矿20.0819.530.80.770.951.138铜铜精矿矿30.0733.820.41.050.453.6132配料后平均成分0.0725.6271.020.615.6133.7冰铜铜0.0857.416.4 23转转炉粗铜铜0.13990.02 0.02铜铜阳极板0.1199.4 0.004 3 铜锍经转炉吹炼，产出粗铜和吹炼渣。粗铜送阳 极炉精炼；吹炼渣送往电炉贫化；烟气经锅炉冷 却、电收尘器除尘后送往制酸系统。 在吹炼操作时，把炉子转到停风位置，装入 第一批铜锍，边旋转边吹风，吹炼数分钟后加 石英熔剂。再吹炼一段时间，当炉渣造好后，旋转炉子， 当风口离开液面后停风倒出炉渣。之后

6、再加铜 锍。依此类推，反复进行进料、吹炼、放渣， 直到炉内熔体所含铜量满足造铜期要求时为止 。这时开始筛炉，即最后一次除去熔体内残留 的FeS，倒出最后一批渣。在造铜期，随着Cu2S的氧化，炉内熔体的 体积逐渐减小，到造铜期终点出铜。 出铜后迅速捅风眼，清除结块。然后装入铜 锍，开始下一炉次的吹炼。吹炼低品位铜锍 ，热量 充足，为了维持一定 的炉温，需要添加冷料来调节。吹炼高品位铜锍 时， 热量 不足， 可适当添加一些燃料（如焦碳 、块煤等）补充热量。铜锍吹炼过程中，为了使 FeO造渣，需要 添加石英石 。由于转炉炉衬为 碱性耐火材料，熔剂含SiO2较高时，对炉衬腐 蚀加快，降低炉寿命。通常熔

7、剂的SiO2含量宜 控制在75%以下。 粗铜在回转阳极炉中经过氧化、还原两个阶段进一步 除去杂质，产出精炼铜和炉渣。精炼铜经过双圆盘定 量浇铸系统浇铸成阳极板，送铜电解。 铜阳极板物理规格控制 铜阳极板板身尺寸为 1000960，铜阳极板 耳长12801300mm 。 铜阳极板单板重量为 380kg。 2.6 铜阳极板质量及控制 2.6.1 铜阳极板化学成分控制 金川集团公司冶炼厂镍闪速炉生产系统主体工艺流程为：镍镍闪速炉生产系统主体工艺流程为：镍 铜硫化精矿精矿铜硫化精矿精矿 三段气流式干燥三段气流式干燥 闪速闪速 炉熔炼炉熔炼转炉吹炼转炉吹炼高镍锍高镍锍 。二、闪速炉系统闪速炉中央喷嘴为了

8、进一步增大主业，金川公司启动了为了进一步增大主业，金川公司启动了 富氧顶吹镍熔炼工程，该工程设计精矿处理富氧顶吹镍熔炼工程，该工程设计精矿处理 能力为能力为100100万吨万吨 / / 年，采用了由金川集团有年，采用了由金川集团有 限公司、奥斯麦特有限公司和中国恩菲工程限公司、奥斯麦特有限公司和中国恩菲工程 技术有限公司共同拥有的技术有限公司共同拥有的JAEJAE技术。基本工技术。基本工 艺流程为：镍精矿预干燥艺流程为：镍精矿预干燥富氧顶吹炉熔富氧顶吹炉熔 炼炼电炉沉降分离电炉沉降分离卧式转炉吹炼卧式转炉吹炼 吹炼炉渣电炉贫化。吹炼炉渣电炉贫化。三、富氧顶吹系统富氧顶吹镍熔炼工程主要处理公司自

9、产富氧顶吹镍熔炼工程主要处理公司自产 的高镁镍精矿和一部分外购的镍原料，该系的高镁镍精矿和一部分外购的镍原料，该系 统由富氧顶吹熔炼系统、制酸系统、制氧系统由富氧顶吹熔炼系统、制酸系统、制氧系 统组成。富氧顶吹镍熔炼工程于统组成。富氧顶吹镍熔炼工程于20082008年建成年建成 投产。投产。l 金川集团公司总体发展规划目标2008年集团公司镍产品产量要达到15万吨，其中外购高镍锍含镍3万吨，公司火法镍系统自产高镍锍含镍量需要12万吨以上。l 原有火法镍冶炼生产能力不足，挖潜改造能力有限原火法镍冶炼系统全年处理镍精矿75万吨，高镍锍含镍量只有6万吨。 如果对原有的电炉熔炼系统改造扩产，则仍然存在

10、能耗高，环境治理困难，改造投资大，周期长的缺点不能从根本上解决镍冶炼生产能力不足和工艺技术水平落后的问题。项目背景l 镍精矿等原料数量增加、品质将会降低随着公司大力开发贫矿资源，积极实施贫富兼采的矿产资源综合利用战略，选矿产出的镍精矿量进一步增加，包括采购的国内外镍精矿，各种镍精矿原料将达到年160万吨以上。另外公司贫矿资源开发选矿产出的镍精矿含镍平均品位低，MgO达到14%，还需要主动吸纳其它氧化镁等杂质元素含量较高的镍精矿原料组织生产处理，因此适应原料品质的变化也成为很重要的任务。l 富氧顶吹熔池熔炼工艺特点：a 原料适应性强；b 生产能力大；c 节约能源； d 环保效果好。l 系统投资：

11、24亿元人民币。l 系统规模： 投料量147.8t/h；年处理精矿100万t；产镍量6万t。镍精矿富氧顶吹熔池熔炼难点：l 1.镍精矿顶吹浸没熔炼，世界上首次工业 化应用，过程参数控制无借鉴经验，大规 模生产存在技术风险；l 2.镍精矿氧化镁含量高，熔炼温度高于铜 精矿熔炼150，炉衬寿命、喷枪寿命、 炉内喷溅等需要通过试验探索和完善。创新:顶吹浸没喷枪镍精矿熔池熔炼工艺开发工艺开发半工业化试验研究 合作开发：JNMC、AUSMELT、ENFI公司充分利用自身的优势，联合开发JAE镍精矿熔池熔炼工艺。于2005年10月金川自热炉系统完成改造后，进行了富氧顶吹浸没喷枪镍精矿熔炼和低镍锍吹炼半工业

12、化试验，通过控制参数模拟工业化工厂的设计要求，半工业化试验为期20天。试验研究的内容l（1）考察喷枪炉顶加料熔炼高镁镍精矿的适应性;l（2）考察试验过程技术指标；l（3）考察试验过程镍、铜、钴在低镍锍、高镍锍和渣中的分布；l（4）考察试验过程炉内的喷溅程度、炉体的冲刷腐蚀等。金川试验炉炉体及喷枪加料皮带喷枪风、氧、油炉底上 升 烟 道喷枪烟气熔炼炉 渣低镍锍渣放出 口加料口镍锍放出 口半工业化试验过程炉内熔池和挂渣熔池区域的齿形水套、放出口的位置炉内冷却水套配置顶吹炉喷枪高冰镍高冰镍镍电解镍电解镍高锍阳极板镍高锍阳极板高硫磨浮高硫磨浮自热炉系统自热炉系统镍精矿镍精矿二次铜精矿二次铜精矿一次合金

13、一次合金二次高冰镍二次高冰镍合金硫化炉合金硫化炉熔铸熔铸高镍阳极板高镍阳极板铜电解铜电解l高冰镍原料的处理金川集团公司冶炼厂n n铜自热熔炼生产系统主体工艺流程为：铜自热熔炼生产系统主体工艺流程为： 高镍锍磨浮高镍锍磨浮 - - 二次铜精矿二次铜精矿-自热炉熔炼自热炉熔炼- 卡尔多转炉吹炼卡尔多转炉吹炼 -回转式阳极炉精炼回转式阳极炉精炼- - 圆圆 盘浇铸盘浇铸- - 铜阳极板。铜阳极板。四、自热炉系统自 热 炉 氧 枪自热炉工艺配置卡尔多炉电积铜阳极装槽电积电解槽萃取池江西铜业公司德兴铜矿1、铜、镍分离系统（磨浮）2、镍阳极板生产系统（熔铸）3、镍精炼系统（镍电解）4、铜精炼系统（铜电解）

14、5、钴生产系统（钴车间）6、贵金属生产系统（贵金属）7、加压浸出系统精 炼 厂 主 要 生 产 系 统原料1、火法生产的高冰镍2、火法生产的粗铜3、外购原料（钴）产品电镍、阴极铜、电积钴、草酸钴、海绵铂、海绵钯、金锭、铑粉、饿粉、钌粉和铱粉等电积钴 单位价格： 358000 报价日期：2010-9-9 包装：桶装(25kg/桶、250kg桶)用途：纯钴用于制造X射线管阴极和一些特殊制 品，钴几乎都用于制造合金，热强合金，硬质 合金、焊接合金，以及各种含钴合金钢。产品名称：草酸钴 单位：吨 单位价格： 139700 报价日期：2008-10-28 25公斤袋 用途：粉末冶金及其它用途钴 系 产

15、品产品名称：硒粉 单位价格： 435000 /吨 报价日期：2009-9-30 包装：铁桶包装 25公斤桶 用途：适用于电子、玻璃、化工、医药产品名称：金锭 单位价格： 217.89 /克 报价日期：2009-9-14 用途：适用于以各种金原料生产的金锭。产品名称：海绵铂 单位价格： 302000 /公斤 报价日期：2009-9-30 包装：1000克密封瓶装 用途：用于电子、玻璃、医疗器械及日常生活贵 金 属 系 产 品通常都是电镀、电铸镍的阳极材料产品名称：羰基镍粉 价格面议 包装：透明塑料袋抽真空后过封口（每袋5kg）， （每桶内装4袋）用途：国防、宇航、化工、原子能、粉末冶金、电 子通讯、高级磁性材料等方面镍 系 产 品高冰镍（ Ni3S2、Cu2S 、 Cu-Ni）磨浮镍精矿二次合金铜精矿一次合金镍熔铸贵金属一冶炼高硫阳极板 粗铜镍电解电镍钴渣钴系统草酸钴电积钴铜电解阴极铜硫化阳极泥阳极泥精炼厂工艺流程碳酸钴CuFe渣硫酸盐阳极阴极阳极阴极精炼沉积例子：熔化的蔗糖和沙子冻在一起，要想把蔗糖提取出来怎么办呢？ 方法：加一点水，加一点温，使结冻的蔗糖熔化，过滤（分离）。沙子成为滤渣，溶入水中的蔗糖成为滤液。滤渣可以不要，但滤液还会有杂质（Mg2+、Ca2+以及未除净的沙子等）。