一种底吹吹炼炉控温、还原控制方法与流程

1.本发明涉及一种创新式底吹吹炼炉控温、还原控制方法，属于有色金属冶炼技术领域。


背景技术：

2.目前底吹连续吹炼工艺已逐渐走向成熟，运行指标明显优于顶吹连续吹炼、诺兰达连续吹炼，和闪速吹炼相比，具有工艺流程短、操作灵活性强等优势，根据国内几家底吹炉吹炼企业的运行情况看，由于采取的作业制度、选择的工艺参数和设备的选型配置不同，底吹炉吹炼存在的主要问题有：由于送气氧浓较高（≥30%），炉内反应激烈，导致热平衡难以控制，问题的主要原因为：铜锍吹炼过程中，造渣反应、造铜反应分别为：2fes+3o2+sio2=2feo
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sio2+2so2；cu2s+o2=2cu+so2（总反应），化学反应放出的热量不仅能满足吹炼过程本身的需求，而且会过剩，这也是吹炼过程要加入冷料控制炉内温度的原因。
3.转炉吹炼可以集中处理残极等冷料，保证炉内温度平衡，底吹吹炼炉也是一样，不同的是全热态连续吹炼工艺中，热冰铜连续流入底吹炉内，有持续的热量输入，尤其是当入炉冰铜热占比较高的情况下，必须采取适当手段保证炉内热平衡、在残极等中间含铜物料较少时，可以通过精矿制粒加入炉内、充分利用精矿熔炼吸热的特性来平衡吹炼过热的情况、以达到热态平衡的目的。
4.此外，目前针对底吹炉炉内过氧化氛围，加入的还原性物质主要有冷态冰铜、兰炭等，现采用精矿制粒代替冷冰铜进行还原平衡，达到减少辅料加入、控制生产成本的目的。同时精矿制粒也是提高底吹吹炼炉提高产能的一种手段，底吹炉加入高品位铜精或金精矿，充分利用底吹炉对稀有金属的富集使用，将游离于冰铜内的金、银等稀有金属富集在粗铜内。
5.黑龙江紫金铜业底吹吹炼已达到全热态连续吹炼的生产要求，为进一步提升产能，降低消耗，达到热态平衡找寻最佳操作模式，在侧吹产出能力无法满足底吹吹炼需求时加入精矿，充分利用精矿的还原、降温作用，使底吹吹炼达到热态平衡，同时精矿的加入也提升了底吹炉的产出能力，并有利于底吹吹炼炉对稀贵金属的富集能力，将游离于冰铜、精矿内的金、银等多种稀有金属富集至粗铜，有利于对进一步提取稀贵金属提供条件。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种创新式底吹吹炼炉控温、还原控制方法，在底吹炉炉内呈现过氧化氛围时，不使用传统冷态冰铜，加入制粒铜精矿，充分利用精矿的还原、降温作用，使底吹吹炼达到热态平衡。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种创新式底吹吹炼炉控温、还原控制方法，包括以下步骤：1）根据底吹炉对入炉物料要求，增设现有成熟设备：圆盘制粒机；2）精矿通过圆盘制粒机制成制粒铜精矿，制粒铜精矿转运至底吹炉辅料仓备用；
3）在底吹炉炉内呈现过氧化氛围时，不使用传统冷态冰铜，加入制粒铜精矿；底吹辅料仓内的制粒铜精矿通过料仓底部的计量皮带转运至固定皮带，再经移动皮带机通过底吹炉直升烟道下方辅料口送入炉内，料仓外部配有振打，制粒铜精矿下料不均匀时可通过振打恢复下料；4）制粒铜精矿加入后监视炉内情况，温度正常、氧化氛围已还原时停止制粒铜精矿的加入。
8.所述的精矿通过圆盘制粒机制成制粒铜精矿，铜精矿含水控制不超过10%，制粒铜精矿控制尺寸为：直径10mm
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30mm；其制粒过程中圆盘制粒机控制运行转数范围为：5
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15r/min。
9.所述的精矿为硫化铜精矿。
10.所述的在底吹炉炉内呈现过氧化氛围时，主要表现为炉内渣层较厚，渣层内部气体未完全溢出。
11.所述的制粒铜精矿加入后监视炉内情况，主要观测炉内渣层熔体层还原情况，熔体层气孔率逐渐降低恢复平滑时即还原过程结束。
12.相对现有底吹吹炼炉工艺控制，本发明的有益效果是：1、将铜精矿作为还原剂使用，降低了冷冰铜的加入量，减少成本消耗，代替使用传统冷冰铜还原炉内过氧化氛围，降低冷冰铜用量，减少冷态冰铜中间处理成本；2、铜精矿加入吹炼炉后，利用铜精矿熔化吸热的性质，对炉内吹炼温度进行控制，达到低温吹炼的目的；3、铜精矿加入过程也是提产的一种手段，达到了提高底吹产能的目的；4、制粒铜精矿的加入充分利用了底吹吹炼炉对稀贵金属的富集作用，在吹炼过程中富集精矿、冰铜所含稀贵金属，减少稀贵金属的流失。
附图说明
13.图1为实施例1炉内情况检测图；图2为实施例2炉内情况检测图；图3为铜精矿制粒成型图。
具体实施方式
14.下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
15.一种创新式底吹吹炼炉控温、还原控制方法，包括以下步骤：1）根据底吹炉对入炉物料要求，增设现有成熟设备：圆盘制粒机；；2）精矿通过圆盘制粒机制成制粒铜精矿，铜精矿含水9.3%，制粒铜精矿控制尺寸为：直径10mm
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30mm，其制粒过程中圆盘制粒机控制运行转数范围为：11.5r/min,制粒铜精矿转运至底吹炉辅料仓备用；3）在底吹炉炉内呈现过氧化氛围时，不使用传统冷态冰铜，加入制粒铜精矿；在底吹炉炉内呈现过氧化氛围时，不使用传统冷态冰铜，加入制粒铜精矿；底吹辅料仓内的制粒铜精矿通过料仓底部的计量皮带转运至固定皮带，再经移动皮带机通过底吹炉直升烟道下方辅料口送入炉内，料仓外部配有振打，制粒铜精矿下料不均匀时可通过振打恢复下料；
4）制粒铜精矿加入后监视炉内情况，温度正常、氧化氛围已还原时停止制粒铜精矿的加入。
16.使用的制粒铜精矿化学元素成分分析结果如下：制粒铜精矿加入后，其中的fes与渣过氧化生成的fe3o4在有石英存在的条件下将渣还原造渣；cus与粗铜层内部分cuo进行交互反应；fes+3fe3o4+5sio2=5（feo
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sio2）+sio2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
反应（1）cus+2cuo=3cu+so2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
反应（2）。
17.实施例1底吹炉炉内呈现过氧化氛围，熔炼炉热冰铜加入量为：0.4t/min，加入前液位情况为铜层820mm，渣层500mm，制粒铜精矿2.5t/h加入炉内，共加入2.62t。每半小时检测液位观察炉内过氧化情况，汇总如下表，图1为试验期间炉内情况检测图：制粒铜精矿加入量不足时，短时间内无法完成炉内过氧化氛围的还原。再次启用冷态冰铜进行还原，效果明显。
18.实施例2底吹炉炉内呈现过氧化氛围，不加入冷态冰铜，熔炼炉热冰铜加入量为：0.4t/min，加入前液位情况为铜层870mm，渣层900mm，制粒铜精矿10t/h加入炉内，共加入7.5t。每半小时检测液位观察炉内过氧化情况，汇总如下，图2为试验期间炉内情况检测图：通过精矿制粒的加入，进一步降低消耗，达到热态平衡找寻最佳操作模式，在熔炼炉产出能力无法满足底吹吹炼需求时加入精矿，充分利用精矿的还原、降温作用，使底吹吹炼达到热态平衡，同时精矿的加入也提升了底吹炉的产出能力，并利用底吹吹炼炉中粗铜
液对稀贵金属的富集作用（吹炼过程中，金银等贵金属在反应过程中进入粗铜液中），将制粒铜精矿所含稀贵金属进行富集，减少稀贵金属的流失。