工业硅冶炼技术范文第1篇

关键字：高炉低硅、冶炼

中图分类号： TF54 文献标识码： A

前言

冶炼生产是我国工业生产的重要产业之一，对我国的经济发展也有很大的促进作用。在高炉冶炼中，要想提高冶炼的生产率，降低生产成本，有很多的办法，其中高炉降硅改善效果最为明显。通过对高炉中硅含量的减少，可以有效的提高铁水的质量，由此冶炼的生产效率得到提升，为冶炼产生带来了巨大的经济效益，也为我国的冶炼事业创造了更广大的发展空间。以管理创新和技术创新为手段，实现了高炉低硅冶炼模式的顺利推进和炉况的长期稳定顺行，主要指标不断优化，生铁成本持续降低。

高炉低硅冶炼的主要技术障碍

高炉入炉料综合品位低，渣比高，高炉炉缸的透气透液性降低，高炉炉缸的受风能力变差。

2、在燃料材质中二氧化硅以及三氧化二铝含量较高，高炉炉渣中三氧化二铝含量上升，三氧化二铝渣系的粘度升高，热稳定性变差，高炉被迫提硅保物理热（铁水物理热小于1500℃），以确保渣系的良好流动性。

3、高炉入炉燃料多而杂，冶炼性能差别大且不稳定，不利于炉况的稳定。

三、高炉内硅的来源

高炉内硅主要源于燃料、灰分(焦炭灰分、煤粉灰分)和矿石中的脉石。

1、焦炭灰分中的二氧化硅

焦炭的灰分是高炉二氧化硅的主要来源之一。一般认为,焦炭灰分中的二氧化硅呈自由状态存在,基活度视为1，为炉渣中二氧化硅的基活度的十倍至二十倍，并且焦炭灰分中二氧化硅与碳有均匀而紧密的接触,易发生还原反应。法国索尔梅钢铁公司炼铁厂利用安装在风口的探测器进行炉缸取样,所得结果证实焦炭灰分中二氧化硅在硅迁移反应中的支配作用。大量的实验表明，铁水中硅与焦炭灰分中二氧化硅还原率之间有直接关系,焦炭灰分中二氧化硅越高,则二氧化硅气化率越大、铁水中硅越多,即焦炭灰分中二氧化硅的质量分数对高炉铁水中硅起决定作用。

2、煤粉灰分中的二氧化硅

随高炉喷煤的发展,高炉炉口喷的煤粉带来大量灰分,其中二氧化硅较高,与焦炭的相当,甚至大于焦炭。同于焦炭,煤粉中二氧化硅也是以自由状态存在,也去基活度为1，但是煤粉灰中二氧化硅的基活度为二十倍到三十倍,且风口循环区的温度很高,有利于硅还原反应的进行。所以，高炉内硅的来源在于煤粉灰中的二氧化硅。

降低高炉铁水中硅的方式和措施

1、降低高炉铁水中硅的方式

在保持高炉稳定顺行的基础上,都致力于降低铁水中硅的研究,目前生产中采用的降硅方式主要有:第一、从风口喷入脱硅剂进行炉内预脱硅。风口喷入脱硅剂进行炉内预脱硅的理论是硅的再氧化。此法主要是从风口喷入氧化剂以增加渣中氧化亚铁(Feo),促进生铁中硅的氧化，达到降硅的目的。第二、抑制硅在炉料中还原进入生铁中，冶炼过程采用控制炉缸温度，和炉渣的成分，运用各种强化的冶炼方法，营造一个稳定的状态，在这样一个抑制硅还原的稳定环境下，冶炼低硅生铁。

2、降低高炉铁水中硅的措施

（1）稳定原燃料成分

稳定的原燃料是冶炼低硅生铁的前提，性能稳定的原料是高炉炉况稳定的必要条件。炉料成分越稳定则炉况越平稳,生铁中硅的波动也相应减小;采用成分稳定、还原性好且熔化温度高的原燃料,可扩大块状带区、减少高温区的热量消耗而使软熔带下移;在缩短硅还原路径的同时,铁水可保持较高温度抑制硅的还原而获得低硅铁水。而使用成分波动大的原燃料炼铁,往往会造成炉温和生铁质量的波动。尤其是小型高炉,因其炉容小、热储备少,低硅操作时炉缸热量更为紧张,对外界条件变化及其敏感,故炉缸工作易波动而失常。

（2）改善焦炭和煤的质量

在配煤的过程中，可以通过互代的方式来改善焦炭的性能，对其热态强度和热反应强度进行改善，以此来增加焦炭同性结构中含量，最后达到提高热和抗碱方面的性能；为了增加焦炭的反应性，可以向其中适量增加惰性组分；为了提高反应强度，可以向其中配入焦粉或者是石油延迟焦等添加物。焦炭中的固定碳和灰分的含量是互为消长的，要求焦炭中固定碳含量尽量高，灰分尽量低。因为固定碳含量高，发热量高，还原剂亦多，有利于降低焦比。

（3）改善高炉冶炼条件

在高炉诸多操作制度中,炉缸热制度、送风制度、造渣制度、装料制度对高炉冶炼进程影响最大,通常称为基本操作制度。高炉基本操作制度虽在不同的高炉之间存有共性,但更多的是个性。每座高炉应根据自身的原料、炉型、装料设备、风口、风温、富氧、喷吹、操作炉型以及气候等具体条件,确定本高炉的操作制度,且在条件变化时及时调整。各项基本操作制度对高炉的作用所存在的重叠和交叉导致其的选择是一项系统工程。因此,优化高炉操作管理,要求煤气流分布合理且稳定,提高操作者的素质,保持高炉处于正常顺行的稳定状态,是降低生铁中硅的重要手段。

提高风温不仅有促使炉缸温度升高、促进硅还原和使铁水中硅升高的作用,且因其使焦比降低,又有抑制硅还原、降低铁水中硅的作用;同时,高风温使高温区下移,不但炉缸热量集中且有利于软熔带下降,进一步控制了硅的还原。总之,高风温有利于降低铁水中硅。喷吹燃料,特别是喷吹灰分很低的燃料,可大幅度降低焦比和理论燃烧温度,减少二氧化硅源并抑制硅的还原,故喷吹燃料有利于降低铁水中硅。综上所述,有利于改善高炉冶炼条件的途径,通常均有利于降低铁水中硅。

（4）控制渣铁的排放和成分

低硅冶炼要求平衡好炉内压量关系，组织好炉前渣铁排放，实现料速的稳定。高炉操作主要是在稳定煤气流的情况下实现料批、炉温和碱度三稳定，在低硅冶炼过程中，应适当提高炉渣碱度，以抑制硅的还原，提高炉渣脱硫能力。合理的炉渣性能不仅可以减少炉渣中二氧化硅与焦炭反应生成的氧化硅气体量，而且可以促进铁水中硅形成二氧化硅，向炉渣转化，达到降低高炉铁水中硅含量的目的。

（5）保证高炉长期稳定顺行

长期坚持高炉的稳定顺行方针是降低高炉铁水中硅的条件之一。所谓长期保持稳定的顺行，不仅是要强调炉料与煤气流相向运动的顺利进行和下料均匀顺畅，而且还包括煤气分布合理，并且利用充分，冶炼出来的产品质量一流并且稳定，确保高炉冶炼进程长期稳定在最佳操作状态。想要保证最佳的操作状态，其中注重设备改造、加强设备管理、改善工作环境，完善工艺结构、保证设备完好率和降低休慢风率,是降低高炉铁水中硅的重要先决条件。因为时炉缸热储备长期处在技术操作所允许的最经济的水平上,经受不起炉况的剧烈波动,一旦顺行遭到破坏,都需炉缸在短期内付出巨额的热量支出,带来一系列诸如严重炉凉、质量事故等严重后果,使冶炼无法长期稳定进行。所以,降低铁水中硅须坚持高炉长期稳定顺行的方针。

五、结束语

高炉低硅冶炼是一项大型系统工程，提高高炉炉料的质量，控制炉渣的成分，改善炉内的环境是高炉低硅冶炼技术成熟的原因，同时优化好各项操作制度，高物理热下的低硅冶炼将是水到渠成的事情。钢铁企业主要技术经济指标的改善主要得益于高炉炉况的改善，高炉炉况的改善又以各项操作制度的优化来支撑。

参考文献

[1] 王子金 张勇 刘元意：《高炉炉体温度监控操作实践》，《山东冶金》，2005年03期

工业硅冶炼技术范文第2篇

（山东钢铁股份有限公司济南分公司炼钢厂，山东 济南 250101）

【摘要】介绍低硅铁水的冶炼的现状，通过优化留渣操作模式，解决了低硅铁水炼钢的造渣 、脱磷 、脱硫、粘枪等技术难题 ，实现了低硅铁水条件下，降低了石灰消耗、提高了金属收得率，减少资源浪费，降低生产成本。

关键词 低硅铁水；少渣；留渣；成渣；脱磷

0引言

随着降本增效的力度加大，济钢210转炉区域的入炉铁水硅含量明显降低，低硅铁水对炼钢工艺提出了更高的技术要求。针对转炉低硅铁水成渣困难，且易粘枪、粘烟罩等问题，通过优化留渣模式，对低硅铁水留渣少渣工艺进行了分析探讨，解决了低硅铁水的成渣、脱磷、喷溅、粘枪等问题，降低了石灰消耗、提高了金属收得率。

1炼钢工艺条件

济钢210区域转炉采用干法除尘工艺和达涅利康力斯的转炉副枪系、静态和动态控制模（SDM）自动化技术，转炉公称容量210t；有效容积211m3；炉容比1．0m／t。氧枪外径qb355mm；最大氧气流量：66150Nm3/h；喷头形式为5孔拉瓦尔型水冷铸造喷头。

2低硅冶炼的现状

单纯少渣冶炼：

采用单纯少渣冶炼，不留渣。通过适当降低铁水比，提高入炉废钢量，减少冷却剂使用。根据铁水硅含量准确计算石灰白云石加入量，减少石灰白云石总量。通过一段时间的运行后，发现单纯少渣冶炼存在以下问题：

1）渣量偏小，脱磷效果差，冶炼低磷钢种难度大。

2）冷却剂用量减少，前期温度偏高，脱磷效果下降，通过提高后期渣中（FeO）含量和降低过程温度来保持脱磷效率，造成终渣氧化性过高，转炉终点碳偏低，钢铁料消耗较高。

3）渣量过少，氧化性高，溅渣护炉效果差。

4）冶炼过程控制难度大，返干或喷溅，易造成粘枪。

单纯少渣冶炼对铁水废钢以及辅原料质量要求极其苛刻，那部分存在问题都对冶炼影响极大，尤其是石灰质量。当然也可以根据计划钢种要求，对部分钢种对终点温度、磷要求不高的，通过调整吹炼模式，合理调整加料、枪位、供氧强度等达到冶炼目的。

3低硅留渣少渣冶炼模式的应用

3.1留渣少渣冶炼

我厂开始逐步摸索留渣少渣冶炼工艺，该工艺主要采取以下几个措施：

1）结合铁水条件由高硅低温模式向低硅高温模式改变，铁水硅由0.48%降低到目前的0.29%，入炉铁水温度由1341升高到1377.从而使得转炉具备了少渣冶炼的基础。

2）优化装入制度，适当降低铁水比，避免由于转炉热量富裕，造成冷却剂加入量过大，从而导致渣量增加，将铁水比由原来的92%降低到目前的88%。

3）留渣少渣操作，将前一炉溅完渣的炉渣倒掉约2/3，剩余部分留在炉内，参与下炉反应，同时减少石灰加入量，达到控制渣量的目的；转炉终点渣具有高碱度和高氧化性的特点，可以加速前期石灰熔化成渣和脱磷、并回收渣中金属，对于降低石灰消耗、钢铁料消耗和转炉脱磷都有很大帮助。

4）留渣少渣冶炼模式实验过程出现的问题及解决办法

转炉留渣工艺的改变也给转炉操作带来了一些问题，造成冶炼操作难度加大，一定程度上影响了转炉的稳定生产。我们通过不断优化操作，逐渐解决了这些问题。

（1）开吹打火困难，我厂210转炉采用干法除尘系统，为了避免开吹时除尘系统泄爆，采用低流量打火。装完铁后，由于上炉留下的液态炉渣覆盖在铁水表面，由于转炉开吹打火流量小，易造成打火困难，氧气利用率下降，转炉烟气中的氧含量增加，导致LT系统泄爆，转炉停吹，影响安全生产。

通过增加溅渣调料量和溅渣时间，使转炉后渣变干，并准确控制留渣量，以免炉渣将铁水液面全部覆盖，保证打火效果，从而有效的避免了由于打火不畅造成LT泄爆事故的发生，保证了生产的稳定。

（2）吹炼过程脱碳慢，终渣过泡，无法直接出钢。针对该问题，通过适当减少留渣量，调整吹炼过程氧气流量和枪位，减少中后期含铁原料的加入量，可以有效控制该问题。

（3）连续留渣，造成终渣氧化性高，溅渣溅渣护炉效果差，影响炉衬维护。

调整石灰白云石配比，适当增加白云石加入量，提高炉渣氧化镁含量和粘度，保证溅渣效果。另外，可以通过出钢前倒出部分炉渣，减少溅渣总渣量，从而降低溅渣调料用量。也可以根据终渣情况加入调质剂（脱渣中氧的）同时确保渣量保证溅渣效果。

3.2留渣少渣冶炼的特点

1）溶剂加入量减少，吨钢石灰白云石加入量由78kg降低到57kg，大大降低了生产成本，减少了资源浪费。

2）炉渣排放量减少，2014年平均炉渣排放量比2012年降低了24kg，大大减少了废弃物的排放。

3）钢铁料消耗大幅度降低，2014年钢铁料消耗达到1065kg/t钢，比2012年底下降12kg/t钢。

4）转炉终点磷控制水平提高，比2013年前下降0.003%，可以稳定生产成品磷要求小于0.010%的钢种。

5）溅渣护炉效果提高。渣量合适，MgO含量适当，溅渣效果明显提高。

6）保证化渣及渣量，减少粘枪几率。

7）留渣操作拉碳速率相对较慢，因此，应重点关注枪位变化，尤其低枪位拉碳时间，避免炉渣表面张力过大，造成转炉终渣泡沫性严重。

4结论

1）低硅铁水冶炼成渣困难,容易造成粘枪、粘烟罩,脱磷难。

2）低硅铁水单纯的少渣冶炼对铁水废钢以及辅原料质量要求极其苛刻，那部分存在问题都对冶炼影响极大，尤其是石灰质量。

3）低硅铁水通过留渣少渣冶炼，降低石灰和铁损,减少氧耗为企业带来明显的效益。

参考文献

［1］黄希祜.钢铁冶金原理[M].北京:冶金工业出版社,2002.

工业硅冶炼技术范文第3篇

关键词 锌焙烧矿；氧化锌原矿；氧、硫分段联合浸出；新工艺特征

中图分类号：TF813 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）13-0032-01

1 概况

云南金鼎锌业有限公司是一个集采、选、冶一条龙生产的加工企业。公司拥有的兰坪铅锌矿床累计探明金属储量（Pb+Zn）为15330 kt，整个矿区目前保有金属储量12900 kt，占全国总储量的12%，占云南省总储量的44%。目前公司冶炼系统为120 kt/a电锌（一冶炼厂20kt/a，二冶炼厂100 kt/a）和60 kt/a硫酸，并建有相应的综合回收系统回收冶炼渣中的锌、铜、镉等有价金属。

二冶炼厂100 kt/a电锌生产系统最大的特色在于所用的浸出工艺与国内其他锌冶炼厂不同，浸出工艺所采用的炼锌原料也不同。采用的浸出工艺为氧、硫分段联合浸出新工艺，原料主要是公司采矿厂开采的品位较低的氧化锌原矿，以及硫酸系统提供的少量锌焙烧矿。

2 炼锌原料

炼锌的主要原料大体可以分为两类：硫化锌矿和氧化锌矿。硫化锌矿是目前炼锌的最主要原料，但在常规湿法炼锌过程中，首先需进行氧化焙烧。氧化锌矿就目前来说在世界上的储量不多，其特点是锌品位较低，成分复杂多变，含硅量高，难以用选矿方法加以分离；而用火法直接处理原矿，则需要加入大量脉石，费用高，回收率低；用湿法处理高硅氧化锌矿酸浸时容易产生硅胶，严重影响矿浆的沉降与过滤，甚至会导致生产停滞，因此，硅酸锌矿床国内外一直未能获得有效的开发利用；未经焙烧的氧化锌矿夹带碳酸盐多，直接浸出始酸不能太高，否则产生大量气体造成冒槽使生产无法进行。总之，通常含锌在20%以上的高品位氧化锌矿可以采用直接酸浸湿法炼锌流程；对于低品位氧化锌矿则先采用火法富集再湿法处理，这样能耗较高、污染环境、流程复杂。氧、硫分段联合浸出新工艺用湿法处理低品位氧化锌矿，取得很好的浸出效果，得到优质的中性浸出液。

公司拥有的兰坪铅锌矿床锌资源储量巨大，但矿石性质十分复杂。矿石工业类型有砂岩型、灰岩型；自然类型有氧化矿、硫化矿、混合矿，各种类型的矿石交叉分布。探明储量中大量氧化锌矿的选矿工艺是世界级难题，低品位氧化锌矿的利用是长期以来约束兰坪铅锌矿开发的关键因素。由于矿床上部矿体以氧化锌矿为主，硫化锌矿储量较少，按自上而下的开采顺序，势必先开采氧化锌矿，硫化锌矿随着矿山剥离的深入产量才会逐步增加。二冶炼厂100 kt/a电锌原料供应为70 kt氧化锌矿金属由本公司北厂、架崖山露天开采和堆存的低品位氧化锌原矿供给；30 kt硫化锌矿金属主要由跑马坪坑采系统和前期北厂露采供给。硫化锌矿经选矿富集后进行沸腾焙烧产出锌焙烧矿，再由锌焙烧矿、氧化锌原矿两套独立的球磨制浆系统产出矿浆作为浸出原料。

2013年10月、11月、12月进入生产流程的氧化锌原矿及锌焙烧矿的主要化学成分及含量分别见表1、表2。

表1 氧化锌原矿主要化学成分及含量（单位：%）

成分

月平均

含量

月份 Zn Fe Pb SiO2

10月 12.71 7.11 2.34 25.93

11月 14.11 7.44 2.41 22.41

12月 13.74 7.25 2.11 24.88

表2 锌焙烧矿主要化学成分及含量（单位：%）

成分

月平均含量

月份 Zn Fe Pb S

10月 57.60 5.62 1.25 3.22

11月 58.89 5.94 1.34 3.09

12月 57.19 5.79 1.18 3.22

云南金鼎锌业有限公司是全国唯一的锌原料100%自给的大型采、选、冶联合企业。

3 浸出工艺

炼锌方法分为火法炼锌和湿法炼锌两大类，锌冶金的发展趋向于湿法。湿法炼锌能耗较低，劳动条件较好，环境污染少，回收率高，产品纯度高，生产易于实现机械化、自动化。锌焙烧矿浸出法是湿法炼锌的主导流程，该法的产锌量约占总产锌量的80%。二冶炼厂采用湿法炼锌流程，浸出工序所采用的是氧、硫分段联合浸出新工艺。该工艺流程简短、生产成本低，采用控制PH值自然中和水解法，使高温高酸浸出矿浆与氧化锌原矿矿浆混合后进合中浸段进行连续浸出。其特点是利用氧化锌原矿矿浆中和高温高酸出口矿浆酸度（大于100 g/L），不消耗中和剂，硫酸耗量少；将锌焙烧矿高温高酸浸出液中的硅和铁的沉淀与氧化锌原矿矿浆的中性浸出合并起来，不需要单独的脱硅、沉铁工序。其生产工艺流程为：从选厂运来的硫化锌精矿经过沸腾焙烧后得到锌焙烧矿，锌焙烧矿由刮板机输送至小球磨机进行球磨制浆后进入中温中酸浸出作业，终酸PH值控制为5.2～5.4，浸出矿浆进入浓密机进行液固分离，上清液经除铁合格后可直接送净化作业，否则返联合中性浸出作业，浓密底流进入高温高酸浸出作业，高温高酸浸出矿浆与经破碎、球磨制浆后所得的氧化锌原矿矿浆混合后进行联合中性浸出，过程严格控制酸度，终酸pH值为5.2～5.4，浸出矿浆进入浓密机进行液固分离，所产合格中性上清液送净化作业，底流再进行二段酸性浸出，终酸pH值2.5～3.0，浸出液全矿浆压滤，压滤液做调浆，压滤渣进入锌回收系统最大限度地回收渣中的锌。该工艺是个连续浸出的过程，技术的关键之处是控制溶液的pH值在一定范围内变化，在保证矿石中的锌被最大限度地浸出的同时使铁、硅、砷、锑等杂质迅速水解沉淀，最终为净化工序提供合格优质的硫酸锌中性上清液。

4 浸出工艺的灵活性

由于锌焙烧矿的供给受硫酸系统生产情况的制约，因此设计时考虑了此因素，使工艺流程、技术控制条件适应原料及矿石性质的变化。若硫酸系统停产时则浸出原料中没有锌焙烧矿，只有氧化锌原矿，此时的浸出工艺为“氧化锌原矿直接酸浸工艺”，此规模是目前全国乃至世界较大的氧化锌原矿直接酸浸工艺，流程为利用天然氧化锌矿生产电解锌全湿法流程。

5 技经指标

过去的2013年，与往年相比，尽管入流程氧化锌原矿锌品位逐渐下滑，年平均仅为13.62%，而且随着矿山剥离的深入，矿石氧化率也逐渐降低，但浸出中性上清液中锌含量仍达100 g/L以上，杂质含量均在要求控制范围以内，锌浸出率均达到95%以上，浸出生产为净化工序持续不断地提供合格优质的中性上清液。全年成品0#锌锭占总产量的82%，1#锌锭占总产量的18%，较好地完成了年初预定的生产任务。

6 总结

从2005年6月投产至今，多年的生产实践证明此工艺成熟、可靠，生产稳定，有效适应原料变化、矿石性质变化以及生产现状，低品位矿石得到了有效开发利用。虽然基于矿山矿石的赋存情况，入流程的氧化锌原矿品位及氧化率逐年下降，浸出液含锌有所下降，但只要加强技术管理，控制好工艺技术条件，就能保障合格优质的中性上清液进入下一工序。

参考文献

[1]杨再兴.依靠自主创新 有效利用资源 推动企业发展[J].世界有色金属，2008（8）.

[2]童晓忠.复杂氧化锌矿炼锌新工艺[J].世界有色金属，2008（8）.

工业硅冶炼技术范文第4篇

1.1碎磨流程

目前世界上最主要的碎磨流程有常规碎磨流程与半自磨流程。常规碎磨流程为三段或两段碎矿流程+两段球磨流程，半自磨流程为粗碎+半自磨(自磨)+球磨流程。国内几个主要典型的已经建成投产的炉渣选矿厂碎磨流程情况见表1。常规碎磨流程体现了多碎少磨的节能理念，在某种程度上可以灵活调配作业时间。同时此流程在我国矿山选矿厂中普遍使用，生产经验丰富，达产期短。与半自磨工艺相比，常规碎磨流程多了中细碎及筛分作业，厂房占地面积和中间环节多。目前国内铜冶炼厂的炉渣处理广泛采用了半自磨技术，国内第一家将半自磨技术应用于炉渣选矿中的是贵溪冶炼渣选厂，对该流程在我国的推广应用具有非常重要的意义。半自磨工艺具有工艺简单、劳动生产率高、基建投资较低、作业粉尘少、所需设备少、占地面积少、适应性强等特点［6］。从技术经济角度来说，半自磨工艺因没有中细碎和筛分作业，直接动力(电耗)比常规碎磨流程要高;钢球消耗与常规流程相比基本相当。因此，在工艺流程设计选择上，半自磨流程应更适合电费单价比较低的地区。除了以上介绍的两种最常见的碎磨流程外，目前，在金属矿山也广泛应用高压辊碎磨流程。高压辊磨机是一种新型的碎磨设备，其对物料实施的是料层粉碎挤压破碎，在物料颗粒内部产生了大量裂隙、塌散、疏松等缺陷，可大大降低后续球磨机给矿粒度，改善物料的可磨性，降低整个系统能耗。因此，破碎采用高压辊磨机技术，从节能环保角度来说，均可产生较大的社会经济效益，具有较好的推广前景。与常规破碎及半自磨流程相比，高压辊磨工艺不仅具有流程配置灵活、适应性强、单机处理能力大的特点，还可提高矿石的可磨度以及节能降耗。由于高压辊磨机的工艺特点，其在工艺应用中既可以作第三段破碎代替细碎，在全开路或开路条件下边料返回破碎;还可以在三段破碎后作第四段超细碎;既可以与破碎系统同步作碎矿设备，又可以与磨矿系统同步作磨矿设备［7］。一般来说，高压辊方案尤其适应矿石性脆易碎、不含泥及电费较高的地区，对冶炼铜渣来说，炉渣性脆、不含泥且难磨，故理论上应比较适宜采用高压辊方案。但通常情况下，铜渣选矿的规模都不大，从日处理量几百吨到几千吨不等，对于小规模的铜渣选矿，建设方经常不易接受采用新设备，且高压辊碎磨流程的配置上又较为复杂，与半自磨及常规碎磨方案相比，配置厂房较多，而铜渣选矿厂又经常和冶炼厂在一起布置，故对征地范围提出了更高要求。总的来说，随着铜渣选矿规模的逐年增大，高压辊新工艺在金属矿山的不断推广，根据各个工程特点的适应性，高压辊磨流程未来必将会越来越多的应用于铜渣选矿工艺设计中。

1.2铜炉渣选别

根据铜炉渣的特性，国内处理铜炉渣的选矿流程一般具有以下特点:①高浓度磨矿;②磨矿后快速浮选;③较高的浮选浓度;④阶段磨矿阶段选别;⑤药剂制度简单及对冶炼缓冷处理的期望。目前铜炉渣回收铜的选矿方法主要有浮选法，浮选法具有能耗低、铜回收率高等特点。与炉渣返回熔炼相比，可以将四氧化三铁及一些杂质从流程中去除，冶炼吹炼过程的石英用量将大大降低。铜浮选回收率一般都在90%以上，最终铜精矿品位大于20%，尾渣含铜0.3%～0.5%。磁选法主要用于回收渣中磁性铁成分，工艺流程设计时主要用于铜渣选铜浮选后的尾矿进行磁铁矿回收［8］。炉渣中二氧化硅的含量与铁的回收效果有很大关系。因硅酸铁难选而磁性铁易选，当硅含量低时，形成的硅酸铁含量就低，而磁性铁含量相应增加，从而铁的回收就更容易。反之，硅酸铁含量上升，磁性铁下降，铁的回收也就更难。渣中铁橄榄石所占比例愈大，磁选时铁精矿降硅就越困难，而且，渣中二氧化硅含量升高，渣可磨性变差。总之，低硅渣比高硅渣更适合选矿处理。有研究表明:从冶炼和选矿综合考虑，二氧化硅含量一般以20%为宜［5，9］。

1.2.1快速浮选炉渣选矿大部分采用阶磨阶选的工艺流程，磨矿后的溢流先进快速浮选作业，直接产出高品位的合格铜精矿，其工艺流程见图1。炉渣的冷却速度控制对炉渣中铜的嵌布粒度密切相关。有实验结果表明，在缓冷条件下，有相当一部分硫化铜粗颗粒已经单体解离，因此及早回收这部分粒度大、品位高的铜矿物就显得尤为重要。快速浮选不仅可提前回收品位高的铜矿物，还能提高总回收率和降低尾矿品位，同时也能最大程度地降低磨矿成本。由于快速浮选精矿粒度相对较粗，有利于脱水过滤，精矿滤饼水分可降低1%～2%，铜总的回收率提高1.5%，尾矿品位能降低0.1%，经济效益十分可观［1］。

1.2.2闪速浮选快速浮选作业在炉渣选矿工艺中能有效地回收粒级较粗、品位较高部分的铜矿物，但它处理的是旋流器的溢流产品，粗粒铜矿物仍会有一部分在磨矿回路中循环，造成过磨，影响其浮选效果。闪速浮选是一种回收闭路磨矿循环负荷中粗粒矿物的浮选技术。闪速浮选的独特配置特点使其工艺具有以下优点［10］:(1)由于通过闪速浮选可以回收分级返砂中部分已经单体解离的粗、重有用矿物，能大大减少已单体解离的粗颗粒返回磨机再磨的几率，从而减少有用矿物的过粉碎，提高有用矿物的回收率。(2)闪速浮选为超高浓度浮选，比常规低浓度浮选更适合高比重矿物的上浮，有利于提高重金属矿物的浮选指标。(3)闪速浮选处理的物料是磨矿分级回路中分级机的沉砂，由于分级设备大都不是按几何粒度分级进入沉砂，因此沉砂中有用矿物经常就会比新给矿品位高得多，从而使闪速浮选的给矿品位相对更高，能获得较高的精矿品位和作业回收率。(4)从磨矿分级回路中采用闪速浮选技术可直接得到合格精矿产品，降低了这部分产品在后续作业的损失几率，故有利于提高目的矿物的总回收率。(5)闪速浮选先产出部分合格精矿，可最大程度地减少进入常规浮选的给矿量，同时，由于闪速浮选先回收了一部分粗颗粒后，常规浮选作业的给矿粒度分布也发生了变化，相应粒级也变窄了，故要求的浮选时间也要减少，因此，可减少浮选机的总台数，最大程度的降低设备总投资。(6)由于闪速浮选工艺选出的精矿粒度较粗，因而使最终总精矿的粒度组成也变粗了，一般来说，粗粒级物料较细粒级物料更易于脱水．可降低精矿滤饼水分1%～2%。闪速浮选技术近年来开始应用于有色金属矿及金矿的磨矿作业中，鉴于以上的种种优点，在炉渣选矿中也值得作为试验探索的一个方向。云南大姚铜矿在粗粒闪速浮选方面做过一些研究［11］，可解决由于球磨机台时量大幅提高而导致磨矿细度降低从而影响铜回收率的问题。研究表明:在铜精矿品位相近的情况下，闪速浮选可提高铜选矿回收率1.76%。此外，选择高效实用的粗粒浮选设备，也是成功实施粗粒闪速浮选工艺的关键。

2尾渣的综合利用

由于炉渣中有部分铜是呈机械夹杂的冰铜珠，嵌布在磁铁矿和铁橄榄石颗粒间，这部分铜用选矿方法很难进一步回收，尾渣铜品位仍为0.3%～0.5%。有试验研究表明:采用尾渣浸出技术能较好地回收这一部分铜。尾渣在酸性介质中浸出，尾渣中铜的品位能降低到0.18%～0.2%，但处理起来投资较高，从技术经济的角度来说不划算。此外，尾渣可用于修筑铁路、公路路基或作为水泥原料等进行综合利用［12］。

3国内铜炉渣选矿典型实例

3.1贵冶铜渣选厂

贵溪冶炼厂渣选矿处理5000t/d分两个系统进行，每个系统2500t/d。该选厂的碎磨工艺为粗碎+半自磨+球磨生产工艺。渣选厂的选别工艺流程为两段磨矿、两段选别，选别中矿再磨返回二段磨矿。粗碎设备采用了1台PEWD75150型颚式破碎机［13］，磨矿设备为1台Φ5.2m×5.2m半自磨机和2台Φ5.03m×8.3m球磨机，浮选设备为40m3和8m3CLF系列粗颗粒充气机械搅拌式浮选机。精矿和尾矿的脱水采用浓缩、过滤两段脱水工艺。最终铜精矿品位25%～26%，回收率大于88%［14］。

3.2大冶铜渣选厂

冶炼生产中诺兰达炉熔炼产生的炉渣和转炉生产的炉渣经渣包运至渣缓冷场地，经过缓冷完后的炉渣在缓冷场卸料后，大块炉渣用液压碎石机破碎，使炉渣块度小于300mm。炉渣铜主要以硫化铜的形式存在，其次为金属铜。原设计采用“两段一闭路破碎、两段磨矿两段选别”工艺流程回收铜。生产实践中对选矿工艺流程做了局部调整，取消了原设计流程的二段精选，将二段两次扫选精矿返回旋流器分级后，进行再磨;当入选炉渣品位太低时，改“阶段磨矿阶段选别”为“两段细磨后一段浮选，粗选直接产出铜精矿”。研究表明:采用独立作业或两段粗选直接产出铜精矿的流程，能实现“早收多收”，选铜回收率明显提高，铜精矿中铜的品位28%～30%，回收率大于94%［1］。

3.3方圆铜业渣选厂

冶炼采用熔炼+富氧底吹冶炼工艺，炉渣来源为熔炼炉和底吹炉产生的铜炉渣。设计流程为三段开路破碎、两段磨矿两段选别。粗碎设备采用1台PD75106颚式破碎机，细碎采用1台GYP1200惯性圆锥破碎机，一段磨矿采用1台Φ3.60m×4.50m溢流型球磨机，再磨采用1台Φ3.20m×4.50m溢流型球磨机。在生产实践中，根据实际情况对选矿工艺流程做了局部调整，在原有设计的基础上，取消了Ⅱ段精选，调整后的工艺流程为一粗二扫一精，最终铜精矿品位38%左右，回收率95%。

3.4祥光铜业渣选厂

冶炼采用“双闪”工艺，即熔炼和吹炼均采用闪速炉工艺，炉渣来源为闪速熔炼和闪速吹炼产生的铜渣。碎磨流程为粗碎+半自磨，磨矿设备为1台Φ5.80×5.80m半自磨机和1台Φ5.03×8.30m球磨机，旋流器溢流去快速浮选，快速浮选尾矿经过一粗二扫三精工艺产出到最终铜精矿和尾矿。最终铜精矿品位26%左右，回收率80%。

4结论

工业硅冶炼技术范文第5篇

钼主要用于钢铁工业，其中的大部分是以工业氧化钼压块后直接用于炼钢或铸铁，少部分熔炼成钼铁后再用于炼钢。低合金钢中的钼含量不大于1%，但这方面的消费却占钼总消费量的50%左右。不锈钢中加入钼，能改善钢的耐腐蚀性。在铸铁中加入钼，能提高铁的强度和耐磨性能。含钼18%的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性，用于制造航空和航天的各种高温部件。金属钼在电子管、晶体管和整流器等电子器件方面得到广泛应用。氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂。二硫化钼是一种重要的剂，用于航天和机械工业部门。除此之外，二硫化钼因其独特的抗硫性质，可以在一定条件下催化一氧化碳加氢制取醇类物质，是很有前景的C1化学催化剂。钼是植物所必需的微量元素之一，在农业上用作微量元素化肥。钼在电子行业有可能取代石墨烯：

美国加州纳米技术研究院（简称CNSI）成功使用MoS2（辉钼，二硫化钼）制造出了辉钼基柔性微处理芯片，这个MoS2为基础的微芯片只有同等硅基芯片的20%大小，功耗极低，辉钼制成的晶体管在待机情况下的功耗为硅晶体管的十万分之一，而且比同等尺寸的石墨烯电路更加廉价！而最大的变化是其电路有很强的柔性，极薄，可以附着在人体皮肤之上。

2011年，瑞士联邦理工学院洛桑分校（EPFL）科学家制造出全球第一个辉钼矿微晶片（上面有更小且更节能的电晶体）辉钼是未来取代硅基芯片强力竞争者！领导研究的安德拉斯・基什教授表示，辉钼是良好的下一代半导体材料，在制造超小型晶体管、发光二极管和太阳能电池方面具有很广阔的前景秀，而这次美国加州纳米技术研究院制成的辉钼基柔性微处理芯片未来前景将更加广泛。

同硅和石墨烯相比，辉钼的优势之一是体积更小，辉钼单分子层是二维的，而硅是一种三维材料。在一张0.65纳米厚的辉钼薄膜上，电子运动和在两纳米厚的硅薄膜上一样容易，辉钼矿是可以被加工到只有3个原子厚的。

辉钼所具有的机械特性也使得它受到关注，有可能成为一种用于弹性电子装置（例如最近出现在弹性薄层晶片设计中的那种）中的材料。可以用在制造可卷曲的电脑或是能够贴在皮肤上的装置。甚至可以植入人体。

英国《自然・纳米技术》杂志就指出：单层的辉钼材料显示出良好的半导体特性，有些性能超过现在广泛使用的硅和研究热门石墨烯，可望成为下一代半导体材料。

目前，世界上最大的钼矿为美国科罗拉多州克莱麦克斯钼矿，储量300余万吨。河南西部的栾川钼矿，总储量206万吨、平均品位0.103%，是此前亚洲最大的钼矿。金寨沙坪沟巨型钼矿，是我省建国以来发现的最大金属矿床，它的发现无论在储量还是品位上都超越了栾川钼矿，也改写了大别山东段无大矿的历史。

铜是人类最早使用的金属。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约为0.01%，在个别铜矿床中，铜的含量可以达到3%-5%。自然界中的铜，多数以化合物即铜矿物存在。铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石，开采出来的铜矿石，经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿。是唯一的能大量天然产出的金属，也存在于各种矿石（例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石）中，能以金属状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。如：铜山（出产铜矿的山）；铜花（铜屑）；铜金（赤铜）；铜粉（铜屑。铜和其他金属熔融在一起所做出来的黄金色粉状合金，可当作颜料）；铜陵（产铜的山）；铜落（铜屑，可入药）……

铜它是人类最早发现的金属之一，也是最好的纯金属。

世界铜矿资源比较丰富。铜不难从它的矿石中提取，但可开采的矿藏相对稀少。有些，如在瑞典法伦的铜矿，从13世纪开始，曾是巨大财富的来源。一种提取这种金属的方法是烘烤硫化矿石，然后用水分离出其形成的硫酸铜。之后流淌过铁屑表面铜就会沉淀，形成的薄层很容易分离。世界上已探明的铜约为3.5-5.7亿吨，其中斑岩铜矿约占76%。

钼铜是钼和铜的复合材料，一种很好的替代铜、钨铜应用的材料。钼铜合金综合铜和钼的优点，高强度、高比重、耐高温、耐电弧烧蚀、导电电热性能好、加工性能好。采用高品质钼粉及无氧铜粉，应用等静压成型（高温烧结-渗铜），组织细密，断弧性能好，导电性好，导热性好，热膨胀小。

钼铜在航天领域的应用具有更优异于钼的性能，因此它同样可用于火箭和导弹的高温部分的材料。

钼铜具有优良的热传导性，因为使用了钼铜无烧结添加剂。把钼铜用于航天是因为热膨胀系数匹配。

用于航天的钼铜有很高的熔点，而且有良好的机械技能，有利于生产。

此外钼铜合金已规模应用的有高压真空开关用电工合金、微电子封装热沉材料，以及仪器仪表元器件。

智利、美国、加拿大、秘鲁、墨西哥，是从铜钼矿石中回收钼精矿的主要国家。国外的实践表明、近年开采的铜钼矿床，其最低铜品位为0.2-0.3%，最低钼品位为0.01-0.011%。

目前国外铜钼矿石选矿有三个特点：一是大多采用混合浮选加分离的流程；二是快速建设具有现代化高效工艺的大型新选厂，仅1975年-1980年就建了平托瓦利选厂（36000吨/日，美国）、夸霍内选厂（41000吨/日，秘鲁）、拉卡利达德选厂（90000吨/日，墨西哥）、厄登内汀奥勃选厂（40000吨/日）、卡普切什墨赫选厂（40000吨/日，伊朗）、萨契什曼选厂（40000吨/日）、巴格达德选厂（36000吨/日，美国）；三是大力加强钼回收工艺的研究。

从天上的飞机，到身边的空调，在我们的生产生活中，钼和铜不可或缺，发挥着巨大的作用，被广泛应用在钢铁、微电子、电气、轻工、建筑、国防等领域。国家相关环境标准中，所指的有毒重金属为汞、镉、砷、铅、铬这五种，钼和铜属于一般重金属，不在其列。

传统的钼和铜冶炼技术设备，工艺落后、自动化程度低，会产生含有二氧化硫、粉尘等污染物质的废气，以及含有铅和砷的废水和废渣，由于处理不到位，对外排放的废水、废气、废渣就会对环境和人体造成危害。

如今，随着科学技术快速发展，国际上运用先进成熟的技术和设备，使钼和铜的清洁生产、环保冶炼，成为了现实。

澳大利亚新南威尔士州肯布拉港铜厂，该厂距离居民区仅有二百多米。位于德国汉堡的惠特维尔.凯撒冶炼厂，厂址周边五百多米就有大片的居民区。