火法生产三氧化二铋
2019-01-31 11:06:04
一、工艺流程。
如图1。图1 火法出产氧化铋工艺流程
二、首要技能条件。
将1号精铋熔化，缓慢呈细流参加水淬池中水淬成疏松多孔、粒度为5毫米以下的颗粒。
硝酸溶解：将硝酸体积用蒸馏水稀释一倍，常温下参加水淬铋，其反响为：
Bi＋4HNO3＝Bi（NO3）3＋NO＋2H2O
为避免氮氧化物很多逸出，水淬铋应缓慢参加。反响后之溶液即溶液。
浓缩结晶：浓缩温度控制在100℃左右，溶液体积蒸发到50%再冷却结晶，10小时后溶液中所含的有60%～70%结晶分出来；将分出之结晶别离后，一次母液再进行浓缩，体积缩小一倍，还可得到20～30%的结晶，杂质悉数留在二次母液中，将二次母液加热并用水处理以构成碱式沉积，将Bi（OH）2NO3滤出后再回来用硝酸溶解：将分出的结晶用少数含酸水洗刷（H2O∶HNO3＝5∶2），常温下风干，此进程将开释部分氮氧化物尾气。
煅烧：温度控制在600℃左右，焚烧时刻为3～4小时，此刻有很多氮氧化物气体逸出。其反响为：
4Bi（NO3）2＝2Bi2O3＋12NO2＋3O2
煅烧至无氮氧化物逸出停止，然后降温，取出煅烧后的氧化铋，用瓷球磨机破坏至粒度一60目。
三、首要设备。
马弗电炉一台；瓷球磨机一台。
火法冶金
2019-01-04 13:39:38
火法冶金就是在高温条件下（利用燃料燃烧或电能产生的热或某种化学反应所放出的热）将矿石或精矿经受一系列的物理化学变化过程，使其中的金属与脉石或其他杂质分离，而得到金属的冶金方法。简言之，所有在高温下进行的冶金过程都属于火法冶金。它包括焙烧（或烧结焙烧）、熔炼、吹炼、蒸镏与精镏、火法精炼、熔盐电解等过程。对于不同的金属，其火法冶金由不同的几个冶金过程组成。例如，铅在火法冶金是将铅精矿依次经过烧结焙烧、熔炼、火法精炼，然后得到金属铅；铜的火法冶金是将铜精矿依次经过焙烧、熔炼（或者直接从精矿到熔炼）、吹炼、火法精炼，然后得到金属铜。火法冶金是比较古老的冶金方法。重有色金属的提取多采用火法冶金。对某些金属的冶炼，往往火法冶金和湿法冶金联合使用。
火法炼铅
2019-03-05 09:04:34
在我国已工业使用的办法有三种：①铅精矿烧结焙烧一鼓风炉复原熔炼；②铅锌混合精矿烧结焙烧一密闭鼓风炉复原熔炼；③QSL法。办法①工艺老练、操作简略、出产才能大、对质料适应性强、铅收回率高；缺陷是能耗高、对环境有污染。办法②能够熔炼混合精矿一起产出金属铅和锌，出产才能大；不足之处也是能耗高、有污染。办法③不需要繁琐的烧结焙烧作业，流程简化；粉尘污染少，烟气SO2浓度高有利于制硫酸，能充分利用质料的反响热，不必优质焦炭，出产费用低；此法冶金操控要求严厉、产品铅的收回率较低。此外，我国开发了水口山炼铅法，该法流程简略、熔炼强度大、烟气SO2浓度高（>10%SO2）、燃料率低、环保效果好。 火法炼铅一般包含质料预备（配料、制粒、烧结焙烧）、复原熔炼制取粗铅和粗铅精粹三大工序。烟气制酸、烟尘归纳收回以及从阳极泥收回金银等贵金属也是火法炼铅工艺的重要组成部分。 （一）烧结焙烧一鼓风炉复原熔炼 准则流程见图1。
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铅精烧结焙烧有两个意图：一是将质猜中的硫氧化除掉，并以SO2方式送去制硫酸；二是使部分伴生金属氧化并与SiO2等脉石成分生成MeO.SiO2低熔点液相，使细粉状铅精矿粘结成多孔硬块，以利复原熔炼。 (1)备料 进入烧结工序的物料包含铅精矿、石英熔剂、烧结返料，三者的配比为30:10：60。铅精矿一般含有（％）：Pb 50-60、Zn 4-6、Cu 0.2、S15-25、Fe 14、SiO2 1-2。此外，还伴生有Ag、Bi、Cd、In等有价金属。配好的物料，通过混合和制粒，用布料机均匀地平铺在烧结机上进行烧结焙烧。 (2)烧结 现代烧结作业均选用带式烧结机，面积为60-70m3。作业时，铺满炉料的烧结机在传动机械带动下向前移动，通过焚烧装置处炉料被火焰点着，并在强制通过料层吸入（或鼓出）的很多窑中氧的效果下，料层温度敏捷上升到1073-1173K，炉猜中发作了一系列的烧结反响。 炉猜中首要铅矿藏PbS与O2反响生成PbO和SO2： 3PbS＋5O2====2PbO＋PbSO4＋2SO2 3PbSO4＋PbS====4PbO＋4SO2 还有少数金属铅生成： PbS＋PbSO4====2Pb＋2SO2 在炉猜中含量较高的黄铁矿(FeS2）发作分化并进一步氧化成FeO, Fe2O3和SO2，进而与SiO2, PbO化合，生成为硅酸盐（2FeO.SiO2、xPbO.SiO2）和亚铁酸盐（xPbO.yFe2O3）。以上盐类在焙烧作业温度下均呈液相，粉状炉料在此液相效果下，构成坚固多孔大块。这些低熔点盐是烧结进程的粘结剂。烧结料通过破碎筛分，筛至50-150mm块料送鼓风炉熔炼，筛下粉料返配料，含SO2烟气送去制酸。 影响烧结焙烧效果的要素有：①炉料配比与化学成分；②炉料水分；③炉料粒度；④料层厚度；⑤焚烧温度；⑥小车运转速度；⑦吸风风量与鼓风压力、风量；⑧烟气SO2浓度等。 烧结焙烧典型技能经济指标为：料层厚度250-300 mm，床才能25-30 t/(m2·d)，台车速度0.8-1.0 m/min，烧结块含硫1.5％-2％，混合料含硫6%，含水5％-6%，制品块率 27％-30％，脱硫率88.5％，焚烧温度800-1000℃，烟气SO2浓度3％-4.5％，鼓风压力2.5-4.5 kPa，强度18-23m3 /(m2·min），烧结温度1000℃，时刻16-20 min，笔直烧结速度12-15 mm/min.[next] （二）烧结块鼓风炉复原熔炼 铅鼓风炉复原熔炼的意图是使铅烧结块中的含铅化合物复原成金属铅，并将金银等贵金属富集在铅中，使铁氧化物从高价变贱价，再与其他脉石成分造渣而与铅别离。 参加鼓风炉中炭质燃料的焚烧，既为冶金反响供给必要的热量，又在炉内构成复原气体，复原氧化铅： C＋O2====CO2 CO2＋C====2CO PbO＋CO====Pb＋CO2 烧结块中的2PbO·SiO2，在有较强碱性氧化物FeO、CaO存在时，可发作置换反响放出PbO，进一步复原为金属铅： 2PbO·SiO2＋2FeO＋2CO====2Pb＋2FeO·SiO2＋2CO2 2PbO·SiO2＋2CaO＋2CO====2Pb＋2CaO·SiO2＋2CO2 烧结熟猜中的三氧化二铁发作以下复原和造渣反响： 3Fe2O3＋CO====2Fe3O4＋CO2 Fe3O4＋CO====3FeO＋CO2 2FeO＋SiO2====2FeO·SiO2 烧结块中的其他氧化物，如Al2O3、CaO, MgO也都进入炉渣。PbSO4有部分与CO反响生成PbS和CO2，部分受热分化为PbO和SO2。含铜、硫高时，可生成梳相，镍、钻砷化物高时，还可构成黄渣。铅是金和银的优秀捕集剂，熔炼时烧结块中的金银大部分富集于粗铅中，少数散布在锍和黄渣内。 1.熔炼设备 主体设备为鼓风炉，辅佐设备有电热前床、烟化炉以及收尘器等。小型炼铅厂均选用圆形断面鼓风炉，而大型工厂多选用出产才能大、热效率高的矩形断面水套式鼓风炉。炉体为竖井式，由炉基、炉缸、水套炉身和炉顶四部分组成。无炉缸鼓风炉则设电热前床，以完结粗铅与炉渣的有用别离。[next] 2.工艺操作 按规则配料份额，用加料车顺次分批地将焦炭、熔剂、返料和烧结块自鼓风炉顶加料口分层均匀参加炉内。经炉身两边水套上的风口鼓入焦炭焚烧和熔炼反响有必要的空气或富氧空气。熔炼进程发作的烟气自炉顶排出，通过烟道、收尘净化后排放；熔体产品在炉缸内弄清，别离出粗铅和炉渣，定时或接连分别从渣口和虹吸口排出，无炉缸鼓风炉，则通过咽喉口接连将熔体排入前床，在通电加热下，进行粗铅与炉渣的别离。为收回炉渣中的锌，一般还要对熔炼渣进行烟化处理，所用烟化炉为一箱形卧式炉，侧壁设有风口。烟化炉渣时将熔渣放入炉内，经风口向熔渣鼓入空气和粉煤，将渣中的锌复原并蒸腾出去，锌蒸气在烟道中再次氧化，通过收尘器捕收下去，得到产品氧化锌。烟化炉中收回的粗铅送精粹处理。鼓风炉复原熔炼的首要技能经济指标是：风口区面积8-10m2；焦率9%-11%；炉渣含铅2%-2.5%；铅收回率95%-96％；烟化炉弃渣含铅小于0.7%。 （三）QSL法 即氧气底吹直接炼铅法。该法是在P. E. Queneau和R. Schuhman JR已创造的接连炼铜QS法基础上，又与德国Lurgi公司进一步开宣布的一种炼铅新工艺。工艺流程见图2。
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QSL反响炉呈卧式圆筒形，内衬铬镁砖，熔池用隔墙分为氧化熔炼段和复原弄清段两部分。氧化段上方设有加料口，底部设氧气喷，放铅口，端墙开有排烟口；复原段炉底有粉煤空气喷，端墙有放渣口。硫化铅精矿与其他炉料混合制粒后，经加料机参加炉内，在炉温1223-1323K和鼓入氧气效果下，发作熔炼反响： 在鼓入氧气搅动下熔池呈欢腾状况，落入氧化段熔池的炉料敏捷熔入高温熔体中，此刻发作的氧化和造渣反响是在气一固一液三相间完结的，发作出氧化铅高的渣、粗铅和含SO2烟气。高铅渣通过隔墙流向复原段，在此被喷入粉煤复原，复原产出的铅逆流过隔墙会聚于氧化段，经放铅口放出。复原后的低铅渣经端墙渣口接连排出。冶炼烟气通过余热锅炉收回余热，除尘器除尘净化后送去制硫酸。 工业用QSL炉长30m,氧化段长10m,直径3.5 m,复原段长20m,直径3m。氧化段产初渣含铅高达35％，复原后弃渣含铅2.5％-5％。产品粗铅档次99.2％左右。
火法炼铜（四）
2019-03-05 09:04:34
铜锍中的杂质Pb和Zn在吹炼中简直悉数进入烟尘，As和Sb大部分以氧化物形状或蒸发除去或进入炉渣，少数残留于粗铜中，贵金属Au和Ag则悉数转入粗铜。 2．转炉结构 现代锍吹炼转炉均为水平卧式转炉，又称PS型转炉（见图7）。炉壳用锅炉钢板制成圆筒状，内衬优质耐火砖，炉壳外固定有两圈钢环，借此钢圈将转炉体支撑在4对滚轮上。炉体一端有齿轮圈，电动机和减速器组成的驱动组织经过小齿轮操控滚动的作业方位。在转炉作业方位后侧沿炉子轴线方向设有等距离的一系列风口，风口上装有可用于整理风口结渣的风盒，压缩空气经由风口进入炉内。转炉上部中心开有炉口，这是进料、出料、烟气出炉的必经之路。炉口上有水冷或汽化冷却烟罩。转炉首要尺度规格见表3。表3 主转炉规格目标规格粗铜容量/t155080100直径×炉长/mФ（2.2×4.3）Ф（3.6×7.7）Ф（4×9）Ф（4×10.7）风口直径×个数/mmФ（50×13）Ф（48×34）Ф（49×48）Ф（49×48）送风量/（m3/min）140340500540处理铳量/（t/炉）20100160204[next]
3．工艺操作 铜锍转炉吹炼成粗铜的进程分为两个周期。榜首周期是从参加榜首包铜锍开端，经过分批参加铜锍和熔剂吹炼，直到所加铜锍到达额外容量，并悉数吹炼成由Cu2S组成的白冰铜倒出最终一批炉渣止。这一周期的效果是将铜锍中的FeS组分别离以2FeO·SiS2炉渣和SO2方式除去，一同除去部分杂质元素。第二周期炉内不加任何物料，只经过风口鼓风使部分Cu2S氧化成Cu2O和SO2，再靠Cu2O与Cu2S反响取得粗铜。第二周期有必要严厉把握吹炼结尾，当炉内粗铜档次到达98.5%-99%时，即可滚动转炉风口显露液面、停风，将粗铜倒入铜水包中，或送精粹炉精粹，或送浇铸机铸锭。为进步生产率和烟气SO2浓度，现遍及选用转炉富氧鼓风吹炼。 首要技能经济目标：送风时率80％-90%；粗铜档次98.5％-99.1％；送风压力60-120kPa；粗铜工艺能耗0.87-0.91标煤/t；氧气浓度23%-28%（造渣期）；炉渣含铜4％-4.5％。 （三）铜的精粹 这是除去粗铜中的杂质产出精铜的炼铜进程。粗铜精粹分为火法精粹和电解精粹。 1．铜火法精粹 矿产粗铜或紫杂铜在精粹炉中氧化除杂和复原熔炼产出精粹铜，铸成阳极板供电解精粹用。有些含杂质低、不含贵金属的紫杂铜，经过火法精粹后，即可直接直销商场。 矿产粗铜常含有S、Fe、Pb、Zn、Ni、As、Sb、Sn、Bi等杂质，其总量约占粗铜总量的1%-2%。这些杂质均具有易氧化、氧化物比Cu20安稳和在铜液中溶解度低的特性。使用杂质元素的这些性质，先向熔铜中鼓入空气，将杂质氧化成氧化物，或成气体蒸发或和参加的熔剂造渣除去。因为少数杂质散布于主体铜水中，所以鼓入空气中的氧首要氧化的是铜，所生成的Cu2O作为一种氧化剂再将杂质氧化，氧化除去杂质后，再通以碳氢质复原剂除去铜水中的氧，产出契合电解要求的精粹铜。火法精粹包含氧化和复原两个进程。 (1)氧化进程空气吹炼时，铜首要被氧化： 4Cu＋O2====2Cu2O 生成的Cu2O可溶于铜水中，经再与熔铜中杂质元素效果，将它们氧化，自身被复原成金属： Cu2O＋Me====MeO＋2Cu[next] 杂质中的Zn和As、Sb的贱价氧化物均可在高温条件下变成气体蒸发除去，而Fe、Pb、Co、Sn以及As、Sb高价氧化物则与参加的石英、石灰、碳酸钠等熔剂生成各种盐类进入炉渣。当金属杂质氧化完毕时，Cu2S开端剧烈氧化，放出SO2气体： Cu2S＋O2====2Cu＋SO2 经核算，当氧化精粹后期铜液中含氧0.6%、系统温度1373 K时，铜液中S含量可降到0.001％。以Cu2O形状存在的氧鄙人一步复原进程除去。 (2)复原进程 通常以重油和作复原剂，这些有机物受热分化发作H2、CO和C等强复原剂，它们再和Cu2O效果发作以下复原反响： Cu2O＋H2====2Cu＋H2O Cu2O＋CO====2Cu＋CO2 Cu2O＋C====2Cu＋CO 复原期结尾判别十分重要，复原缺乏或过复原，都会下降用火法精粹铜铸成的阳极板的成分和物理性质。别的要求铜中氧量降到0.05%-0.1%的水平。 (3)精粹炉结构 我国现有两种精粹炉炉型：反射炉和回转式炉。前者使用遍及，后者使用时刻较晚，至1999年全国只要2家冶炼厂选用。精粹炉首要技能特色见表4。表4 我国要为法精粹炉首要参数目标参数炉子容量/t2680120150240100炉型反射炉反射炉反射炉反射炉回转炉回转炉炉床面积/m210152123Ф3.9m×9.2mФ3.4m×7.5m复原剂品种柴油重油重油木炭粉重油复原剂用量/（kg/t）1198137 阳极板重/（kg/块）125150220210370 [next]
①反射炉精粹 精粹炉外形与铜熔炼反射炉类似，但尺度相对较小，炉顶密闭无加料口，炉料是从炉墙上的加料口参加。炉子巨细由生产能力而定，每炉产铜可在20-150t规模，大型炉的长一般有15m，宽5m，炉体用耐火砖砌筑在钢筋混凝土支撑的钢板上，四周用钢板拉杆固定，炉头设置供热燃烧器，炉尾开设竖直烟道，烟道下有放渣口，侧墙有放铜口，炉子中部侧墙上开有尺度较大的加料口和操作门，并设可升降的门盖。 精粹作业包含质料预备、加料、熔化、氧化、复原、阳极浇铸等。炉料中一般加粗铜量占80%，回来残阳极占20％，收回的废紫杂铜少数。热粗铜用溜槽参加，冷料用加料机参加。加料后行将炉温进步到1623℃，熔化炉料，然后扒出炉渣。氧化是火法精粹进程中的一项关键步骤，压缩空气是经过外面涂有耐火泥的刺进铜水中的长铁管鼓入铜水，在吹炼的一同还要参加石英等造渣熔剂，为了有用除去Zn等蒸发元素，熔池面还需盖上一层木炭粉或焦炭末。氧化完毕扒净炉渣即进入复原操作。复原剂重油用空气或蒸汽雾化喷入铜水除去Cu2O中的氧，复原终了时铜水含氧0.05%-0.1%。复原完毕时炉内坚持1390-1423K、零负压即可浇铸。 ②回转式精粹炉 我国贵溪冶炼厂和大冶冶炼厂备有1台回转式精粹炉。前者为引入的芬兰技能和设备。后者为自行设计制造的设备。回转炉呈圆筒形，外面为钢板制成，内衬耐火砖。炉子中上部设置炉口，用于加料和倒渣，其上有盖，平常盖上。炉子一端有燃烧器，相对一端有排烟口。炉口下方有2个Ф50mm的圆孔风嘴，用于插管通气氧化或通复原剂复原，风嘴对侧有放铜口，转炉炉子将铜口转到液面以下即可放铜。整个炉体支在滚轮上。 回转炉是一种新式铜精粹设备，它的密封性好，无烟气走漏，环境清洁，能耗低，机械化程度高，但比反射炉一次出资大。 2.铜的电解精粹 在电解槽中将火法精粹铜提炼成电解精铜的进程。火法精粹所得的铜一般仍含有0.5%左右的杂质成分，选用电解精粹可将火法精铜中的杂质进一步下降到契合产品质量标准的要求。 (1)铜电解的根本进程 铜电解精粹是以硫酸性硫酸铜溶液为电解质，以火法精铜为阳极，纯铜片或不锈钢板作阴极，在电解槽中进行电解。电解时在直流电压效果下，阳极铜发作电化学溶解溶入电解液，电解液中铜离子Cu2+趋向阴极，并在阴极上沉积为金属铜。电极反响是： 阳极 Cu-2e====Cu2+ 阴极 Cu2++2e====Cu[next] 电解进程中，电位比铜正的金、银不被溶解而沉落于阳极泥。与铜电位挨近的As、Sb可与铜一同溶入电解液，当堆集到必定程度时就会在阴极上分出，下降电解铜的质量。因而有必要对电解废液进行净化处理，除去对电解铜质量有害的杂质。 (2)电解设备首要设备有电解槽、阴极片、阳极板、整流电源、阳极作业线、阴极作业线以及核算机操控系统等。电解槽为一长方形槽体，多用混凝土制造，内衬耐酸防腐的铅板、PVC或玻璃钢等材料。槽子一端上边有进液口，另一端稍低处有排液口，槽底歪斜最低处有排泥斗。阳极机械化作业线已彻底替代以往靠手艺完结的一切作业，如压平、矫耳、铣耳、摆放极板等。阴极作业线有始极片整形、穿孔、吊耳、穿导电棒等。阴极洗刷、打捆也由机械完结。大型电解槽的尺度为：长5-5.5m，宽11-1.3m，深1.2-1.4m;阳极板重370kg，尺度0.98m×0.96m；阴极（始极）片6-7kg，尺度1m×lm。
火法炼铜（三）
2019-03-05 09:04:34
反响塔顶装置有精矿喷嘴，该喷嘴由不锈钢外壳、环形表里空气室、中心风管、加管料、氧气管、分配器组成（见图5)。 反响塔由11层铜板水套和水套间砌筑的耐火砖构成。沉积池渣线区也设有冷却铜水套，用于维护炉墙。炉体首要结构尺度为：反响塔直径6.8m,容积254m3，反响塔高7.05m，沉积池容积88m3。 闪速熔炼全流程由铜精矿气流枯燥、闪速炉富氧熔炼、转炉吹炼、回转炉精粹、阳极主动定量浇铸、阳极加工连动线作业、太阳极电解、阴极主动化作业、转炉渣选矿处理、烟气双触摸法制硫酸、余热发电、电解接连除砷净化、砷滤饼制取白砷、阳极泥全湿法处理等工序组成。具有技能先进、出产才能大、能耗低、无环境污染等特色。该厂的首要技能经济目标如下：出产才能20万吨铜／年；精矿枯燥才能180t/h；闪速炉处理精矿量2867t/d；反响塔送风含氧60％-65％；闪速炉烟气SO2浓度37.01％；转炉处理铜锍1216t/d；转炉送风含氧S 24.1％；B 21％；硫酸产值92.57万吨／年；硫使用率97.25％。 铜陵金隆铜业公司建有我国第二座奥托昆普闪速炉。闪速炉高7m，反响塔直径5m,塔顶装有功能优秀的中心喷发型精矿喷嘴。沉积池渣线面积138.3m2，内宽6.7m.该公司闪速炉炼铜的首要目标为：铜精矿档次25％-30％；枯燥精矿含水0.2％-0.4％；投料量1344t/d；铜锍档次50％；烟气SO2浓度8％-11％；烟尘率7％；弃渣含铜0.55％；富氧浓度54％。 5．诺兰达炼铜法 该法是在高温熔池中通过向熔池液面以下鼓风将铜精矿熔炼成铜锍或粗铜的炼铜办法。加拿大诺兰达矿业公司于20世纪70年代开发出此项技能，原用于冶炼出产粗铜，后因粗铜含硫高，精粹困难，改为出产高档次铜锍。[next] 我国湖北大冶有色金属公司冶炼厂于1997年用引进技能建成了诺兰达炉炼铜体系，年产铜10万吨，出产流程见图6。该工艺产出锍档次高（含铜达70％），有利于转炉出产；烟气SO2浓度高（17%），有利于制硫酸，原猜中S使用率高于96%；环境维护好，排放尾气中SO2浓度低于400g/m3；炉子操作便利灵敏；对质料适应性强，可处理不同水分、温度和成分的铜精矿；燃料率低。其缺陷是炉渣含铜高（大于3.5％），需经选矿贫化收回；炉子寿数较短。 (1)诺兰达炉结构特色 大冶有色金属公司冶炼厂诺兰达炉为一卧式可滚动的圆筒形炉体，长18m，直径4.7m，内砌高档耐火材料。炉内分为熔炼和沉积两个区，熔炼区长10m，等距摆放风口37个，顶部设有加料口。沉积区长7m，设有放锍口、放渣口和排烟口。整个炉体凭借轮圈支撑在两头有地基的托轮上，由电动机通过齿轮带动炉体滚动，视点可到480。诺兰达出产时，可将风口转到液面以下，也能够转到液面以上的停风状况，炉子工艺操作实施计算机操控。 (2)诺兰达炉操作进程 正常作业，按90t/h的速度用抛料机向炉内参加枯燥铜精矿、烟灰、渣精矿以及石英石熔剂等炉料，一起以30km3/h速率经风口鼓入富氧空气。鼓入空气自冰铜层上升进程中发作多相化学反响并搅动熔池，由此加快了传热和传质进程。在此同一台炼铜炉中完结了铜精矿矿藏的分化、氧化、造渣、造锍进程。经弄清区炉渣与锍别离，分别从放铜口和渣口排出。放出的铜锍用铜水包吊运至转炉吹炼成粗铜，高铜炉渣缓冷后送选矿处理，产出渣精回来熔炼。高SO2烟气通过余热锅炉和收尘体系收回余热和烟尘，净化后烟气送去出产硫酸。[next] (3)大冶冶炼厂诺兰达炉首要技能经济目标 投矿量78.8t/h；鼓风氧浓度40.3%;烧嘴燃油量300kg/h;铜锍档次70％；炉渣含铜3.5％；炉渣选矿尾矿含铜0.34%；烟气SO2浓度19%；冶炼收回率98％；粗铜工艺能耗0.69t标准煤/t铜；烟尘率3%；质料硫实收率96％；制酸尾气SO2浓度小于400g/m3。 6．奥斯麦特（Ausmelt）熔炼技能 一种通过浸没于熔体表面顶吹喷向熔体中吹入含铜物料和氧气与燃料制取铜硫的熔炼法。该技能为澳大利亚所开发，我国中条山有色金属公司山西侯马冶炼厂选用该项技能建成一座炼铜厂。同闪速炉比，奥斯麦特熔炼炉结构较为简略，尺度较小，对质料及燃料适应性强，能够熔炼干矿、湿矿、块矿、粉矿和杂乱矿，能够运用液体、固体或气体燃料，在环境操控方面也具有优势。缺陷是工业使用与实践尚少，工艺与设备需求完善。 (1)技能特征该技能是一种典型的喷吹熔池熔炼技能，熔炼用空气或氧气和燃料通过笔直刺进熔体的套管喷喷入熔体。在反响器内构成剧烈搅动熔池，含铜炉料经加料管参加熔池，在搅动条件下，受热并完结熔炼反响，产出铜锍、炉渣和炉气。喷的火焰和炉内气氛能够操控为还原性或氧化性，以契合工艺进程的要求。 (2）炉型结构熔炼炉为一圆筒形竖炉，外部用钢板焊接而成，选用喷淋水冷却，内衬铬镁砖，炉子下部在砌砖与炉壳之间衬有水套。炉顶收拢成歪斜的排烟通道，其上安置有加料口和正对炉子中心的喷进孔。各种物料—铜精矿、熔剂、返料用运送皮带送至溜槽参加炉内，炉体下部有2个排放孔，可将铜锍与炉渣熔体的混合物放入配套设置的沉降炉内进行铜与渣的别离。铜锍送去吹炼成粗铜，炉渣水淬后出售。 奥斯麦特的技能中心是浸没式喷，该喷结尾设一个特殊的旋流器，强化了气流中熔体的搅动作用。一起因为气流高速通过喷，发生了本身冷却作用，使触摸上喷的熔渣在其表面上构成冷凝渣维护层，延伸了喷的运用寿数。喷能够按需求在炉内升降，操控熔炼进程。 7．电炉炼铜 这是一种在通电加热条件下将铜精矿熔炼成铜锍的冶炼技能。矿热电炉炼铜耗电多，但能够灵敏调控熔炼温度是其两个杰出的特色，正是这两个特色，决议了该技能的两个适应性：一是适用于电力丰厚、电价廉价的区域；二是适于熔炼含钙镁等高熔点矿藏成分高的含铜质料。但该法出产成本高、烟气SO2浓度低，使用正日渐萎缩。 (1)根本原理电炉炼铜是将电流经刺进熔池渣层的电极送入炉内，部分电流在电极与熔渣触摸面上以微弧方式转变成热能，部分电流通过固体和熔体构成的电阻变成热能。因为电极邻近熔渣温度高于其池区域温度，构成了温度与密度差，过热的熔渣不断上升到熔池面加热料坡，炉料受热熔化，发作一系列冶金进程化学反响：[next] 生成物Cu2S和FeS组成熔炼产品铜锍，送转炉吹炼；CaO、MgO、FeO等氧化物与SiO2生成各种硅酸盐构成炉渣，水淬后综合使用；发生的SO2、H2O和漏入电炉的空气混组成冶炼烟气进一步处理收回硫。 (2)电炉结构我国现有大型炼铜电炉容量有30MW和126MW两种规格。炉体为长方形，由炉底、墙和炉顶组成，铬镁质炉底砌筑在铜筋混凝土支柱上。为延伸炉墙运用寿数，渣线一带选用水套冷却。炉顶选用耐火砖砌成拱顶，其上设有加料孔、排烟孔和电极孔。炉墙外围以钢板和支架加固。在炉子短端墙上一端开有放铜口，另一端装备排渣口。电极直径1.2m，为自焙电极，沿炉长方向直线摆放，共6根。 (3)技能操作炼铜电炉脱硫率低，但传热作用好，因此要求对含硫高的铜精矿有必要枯燥、预脱硫，以防止水分急剧蒸腾构成矿内翻料事端，确保产出较高档次的铜锍。为进步炉料透气性，收回使用部分原猜中的硫，将铜精矿与回来烟灰混合制粒后，进行鼓风烧结，为熔炼供给优质炉料。因为该区域铜原猜中高熔点成分CaO和MgO已分别从建厂时的11％和6%降到3%和2.5%，而硫使用率进步不易，电炉的优越性已不彻底存在，正面对一种新炼铜工艺的挑选。首要技能经济目标为：床才能6.9 t/(m2·d)；熔炼收回率97.8%；炉渣含铜0.3％-0.4％；电极糊单耗6kg/t料；电耗420-450 kW·h/t料。 （二）铜锍转炉吹炼 这是在转炉中鼓入空气将铜锍吹炼成粗铜的进程。能将铜锍吹炼成粗铜的办法，还有闪速炉吹炼法、奥斯麦特法、连吹炉法，但都远比不上转炉吹炼技能的普遍性、老练可靠性和出产才能。 1．转炉吹炼技能特征 吹炼时，通过风口向熔融锍中鼓入空气，并参加石英熔剂，在彻底自热条件下，使铜锍中FeS成分悉数氧化，大部分生成FeO并与石英结合造渣生成2FeO·SiO2，少部分进一步氧化成Fe3O4, Cu2S氧化脱硫生成金属铜和SO2,含SO2炉气经炉口进入锅炉和收尘体系，炉渣和粗铜分批倒出。因为铜锍吹炼放出热量过剩，为维护炉衬，常参加必定数量的精粹炉渣、壳等冷料。根本吹炼反响是：[next] 2Cu2S＋3O2====2Cu2O＋2SO2 2FeS＋3O2====2FeO＋2SO2 FeS＋Cu2O====Cu2S＋FeO 2FeO＋SiO2====2FeO·SiO2 6FeO+O2====2Fe3O4 鼓入炉内熔体中的氧，部分直接地将FeS氧化，部分将Cu2S氧化成Cu2O后，再由Cu2O氧化FeS, Cu2O成为O2的传递者。当炉内FeS悉数被氧化并与SiO2造渣后，Cu2S才开端氧化，生成的Cu2O当即与Cu2S交互反响放出SO2并产出金属铜： 2Cu2O＋Cu2S====6Cu＋SO2
废杂铜生产阳极铜的火法工艺
2018-12-11 14:32:11
用废杂铜生产阳极铜的火法工艺有三种：一段法，二段法和三段法。 一段法。此法是将经过选分的黄杂铜与紫杂铜直接加入反射炉进行火法熔炼，一步产出阳极铜，此法的优点是流程短、建厂快、投资少，但该法仅能处理成分不太复杂的废杂铜（含铜要求超过90% ）。要是处理成份复杂的杂铜，则过程很难进行，且精炼时间长，同时此法劳动强度大，金属回收率低（仅 80 ～ 85% ），渣含铜高（ 25 ～ 30% ）。 依据入炉废杂铜的品种不同，产出的阳极铜大致分为三类：紫铜阳极、黄铜阳极和次粗铜阳极，其化学成分如表 3-1 所示。 表 3-1 一段法生产的再生阳极铜化学成分（ % ） 黄铜阳极 次粗铜阳极 紫铜阳极 Cu ＞ 98.8 ＞ 98.8 ＞ 99.0 As 0.028 ～ 0.20 0.02 ～ 0.2 0.003 ～ 0.01 Sb 0.054 ～ 0.22 0.071 ～ 0.3 0.005 ～ 0.02 Bi 约 0.008 约 0.15 ＜ 0.002 Pb 0.022 ～ 0.20 0.015 ～ 0.20 0.04 ～ 0.01 Sn 0.005 ～ 0.06 0.007 ～ 0.20 0.008 ～ 0.21 Zn 约 0.015 约 0.01 0.007 ～ 0.015 Ni 0.1 ～ 0.25 ＜ 0.30 0.025 ～ 0.05 Fe 约 0.006 约 0.0029 ＜ 0.005 二段法。此法分两段进行。第一段将废杂铜投入鼓风炉进行还原熔炼，或投入转炉进行吹炼，产出粗铜，第二段，在反射炉内精炼粗铜，产出阳极铜，因为这两种方法均经过两道工序，所以称二段法。鼓风炉熔炼得到的粗铜颜色呈黑色，亦称黑铜，杂铜经转炉吹炼得到的粗铜也呈黑色，为了与由铜精矿生产的粗铜相区别，我们常常称它为次粗铜。含锌高的黄杂铜、白杂铜适用于鼓风炉熔炼££反射炉精炼工艺处理，含铅锡高的杂铜宜先在转炉中吹炼，使铅锡进入转炉渣，所产次粗铜入反射炉精炼，鼓风炉熔炼时，铜的直收率可达 96% 以上，渣含铜仅 0.8 ～ 2% 左右，锌入烟尘，锌可达 80% 以上。二段法在我国应用较广。 我国某厂曾采用高频真空感应炉蒸锌的办法处理黄杂铜。得到金属锌。而铜液在反射炉中精炼，产出阳极板，经济效益也不错。 和一段法相比，两段法铜回收率提高约 5% ，能源消耗降低约 100kg 标煤 / 吨阳极铜。 三段法。杂铜先经鼓风炉熔炼成黑铜，黑铜在转炉内吹炼成次粗铜，次粗铜送反射炉进行精炼。该法要经三道工序处理，所以称三段法。鼓风炉熔炼的目的在于脱除炉料中大部分锌，并产生出含杂质多的黑铜，黑铜在转炉中吹炼以脱除铅锡等杂质，产出次粗铜，在反射炉中精炼次粗铜产出合格的阳极板。 三段法虽然流程长、设备增多、投资增大、过程变得复杂，但是它可以处理多种复杂成分的杂铜，而且综合利用好，所以在很多大型再生铜厂应用。
火法冶炼生产稀土硅铁基合金-概述
2019-02-12 10:08:06
稀土中间合金种类繁复，首要包含稀土硅铁基中间合金、稀土铝合金、稀土镁合金等。用热复原法制取的稀土中间合金首要有稀土硅铁合金、稀土硅铁镁合金、稀土硅铁（钙、钛等）合金等。现在它的产值（以稀土氧化物计）约占我国稀土产值的1/3～1/4。
1956年中国科学院上海冶金研讨所发明性地研讨成功在电弧炉顶用75硅铁作复原剂，从含REO4%～6%的包头钢铁公司炼铁高炉渣中收回稀土，制取稀土硅铁合金的工艺。包钢稀土一厂首要选用该工艺，开端出产稀土硅铁合金。
1966年冶金部包头稀土研讨院为了满意国家对稀土硅铁合金的需求，打破了中贫铁矿入高炉中不能顺行和易发生爆炸的观念，成功地研制出含稀土的中贫铁矿矿石和低档次稀土精矿球团直接入高炉脱铁去磷，制取REO＞10%的富渣，再选用电硅热法冶炼稀土硅铁合金的工艺，使我国稀土硅铁合金的出产步入了新的阶段，合金本钱远低于国外的同类产品，这不仅为国内涵钢铁出产中大规划推行应用稀土发明晰条件，并且促进稀土中间合金在20世纪60年代后期就出口越南和美国，遭到了用户的欢迎。
进入80年代，跟着白云鄂博矿选技能的打破，工业化出产的中高档次稀土精矿连续面世，给稀土中间合金出产供给了精料，新的强化冶炼技能和适销对路的合金种类不断出现，促进稀土中间合金工业有了长足的前进和开展。
铸铁、钢和特种合金变质处理的理论与实践的开展，特别是球墨铸铁、石油管线和耐海水、耐大气腐蚀用钢的稀土处理技能的推行，促进了稀土中间合金工业的进一步开展，选用金属热复原法和碳热复原法都成功有效地制取出多种稀土中间合金。特别是90年代，东北大学张成祥、涂赣峰等人发明晰在矿热炉中碳热复原一步法出产稀土硅化物合金，并在3600～6300kVA不同容量的矿热炉中成功进行了工业化出产。
稀土中间合金现在已广泛用于钢铁、机制制作和军事工业等部分。现在大部分用作钢铁的添加剂，在钢中的首要效果是脱氧、脱硫，中和低熔点杂质的有害效果，细化晶粒，改进钢的力学性能。在铸铁中，首要作为球墨铸铁的球化剂、蠕墨铸铁的蠕化剂、合金铸铁的添加剂，使各种铸铁的机械性能得到很大进步。
我国的稀土中间合金工业具有产值大、种类多、本钱低和综合利用产品多的特色，其质料、工艺及应用领域在世界上独具特色，遭到国内外稀土界人士的遍及重视。
我国稀土资源丰富，除包头稀土矿轻稀土资源外，还有四川冕宁的氟碳铈矿，江西等重稀土资源，山东微山湖的氟碳铈矿资源等。它们先后都用于稀于中间合金的出产，为我国参与国际竞争，发明晰有利条件。
本章首要介绍硅热复原法和碳热复原法出产稀土硅铁合金的原理及工艺进程。
火法精炼
2019-03-07 09:03:45
火法精粹是指在高温熔化金属的条件下，用各种办法除掉粗金属中杂质的精粹进程。依据金属和杂质的不同特性，火法精粹有下列一些办法，如加剂法，熔析法、精馏等。火法精粹首要用于重有色金属和某些轻有色金属的精粹。加剂精粹就是在熔融的粗金属中参加一种或几种附加物质，使杂质和附加物质生成不溶于金属中的安稳化合物，并上浮成渣而除掉杂质的进程。依据参加物质不同，加剂精粹又可分为：鼓入空气和氧化精粹，参加元素硫或硫物质的硫化精粹；参加氯化物或的氯化精粹，或参加其它附加物的精粹（如粗铅加锌除银）等。熔析精粹是将粗金属在加热熔化后，在冷却其熔体的进程中，操控温度，因为杂质与金属彼此溶解度和密度不平等，发作分层而到达别离杂质的意图。例如粗锌熔析除铅和铁。
火法炼铜（五）
2019-03-05 09:04:34
(3)操作技能条件主要有电流密度、电解液组成、添加剂等。电流密度250-350A/m2，添加剂主要有明胶、、干酪素、等。我国工厂实践条件列于表5。出产出的电解精铜纯度可达99.9%以上，我国电解铜国家标准见表6。堆积于电解槽底的阳极泥定时清出，供提取金、银、硒、碲等有价金属。表5 铜电解技能条件工厂12345电解液组成/（g/L） Cu45~5540~4835~4540~4542H2SO4165~185175~210160~190150~170190电流密度/（A/m2）320~330240~250190~230250240温度/℃62~6760~6858~6266~68>60同极距/mm758010085105阳极寿数/d1315241824阴极寿数/d455612直流电耗/（kWh/t）270260260230230表6 电解铜化学成分（GB467-82）铜档次代号Cu+Ag（>）杂质化学成分/%（AsSbBiFePbSnNiZnSP总和一号铜Cu-199.950.0020.0020.0010.0040.0030.0020.0020.0030.0040.0010.05
阳阴极在电解槽中衔接方法为槽间串联，槽内一切阳极并联，阴极并联。用钦材替代铜作母板出产始极片在我国许多工厂得到推广应用，同原用铜母板比较，用钦板出产始极片制品率由50%提高到90%,始极片剥离也较简单。因为钦的密度为4.54g/cm3，比铜的8.9g/cm3低，减轻了劳动强度。
火法炼锑
2019-01-04 11:57:10
火法炼锑
(1)挥发焙烧一还原熔炼。赫氏炉或直井炉挥发焙烧，常用于处理品位为10％～18％的块状单一硫化锑矿。回转窑常规挥发焙烧，多用于处理含锑10％～20％的块矿和重选及浮选精矿的混合料。回转窑闪速挥发焙烧，可用于处理含锑50％～60％的硫化锑精矿，焙烧烟气含二氧化硫8％～12％，可制硫酸。 (2)挥发熔炼-还原熔炼。鼓风炉挥发熔炼通常用于处理含锑30％～50％的硫化锑矿或混合矿，并可处理泡渣、生锑渣等炼锑的中间产物。处理粉矿时，须先制团或制粒。此法对原料适应性强，除产出氧化锑外，还产少量粗锑和锑锍，能富集贵金属以利回收。渣含锑0.8％～1.4％，烟气含二氧化硫0.3％～0.8％，经处理达到标准后排放。旋涡炉挥发熔炼用于处理含锑60％～65％，含铅和砷不高于0.5％的硫化锑精矿，渣含锑0.5～1.5％。 挥发焙烧和挥发熔炼所产氧化锑，经反射炉还原熔炼产出粗锑，含锑96％～97％。氧化锑达到锑白质量要求时也可作商品出售。
焙砂可溶锌方法
