一種金屬硫化礦全氧負(fù)能火法冶煉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬硫化礦全氧負(fù)能火法冶煉方法，屬于有色金屬技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在有色金屬硫化礦冶煉過(guò)程中，熔池熔煉技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣，熔池熔煉需要大量的燃料提供反應(yīng)所需熱量，在富氧條件下(氧氣濃度40?80%)完成冶煉反應(yīng)，冶煉過(guò)程中消耗大量的燃料，排放大量的溫室氣體CO2，造成環(huán)境污染，提高了生產(chǎn)成本高。
[0003]云銅冶煉加工總廠采用艾薩爐對(duì)硫化銅精礦進(jìn)行熔池熔煉，采用頂吹的方式將柴油或煤粉噴入爐內(nèi)，配入40%的富氧空氣，獲得銅锍和爐渣的混合物在進(jìn)行分離，赤峰云銅采用金峰爐進(jìn)行富氧側(cè)吹熔池熔煉。馳宏鋅鍺公司鉛冶煉廠采用富氧頂吹一鼓風(fēng)爐還原煉鉛工藝處理硫化鉛精礦、煙塵和含鉛渣物料，云錫鉛冶煉廠采用“云錫頂吹一步煉鉛法”工藝技術(shù)煉鉛，工藝能耗低，加工成本也得以進(jìn)一步降低。云錫公司錫冶煉廠采用富氧頂吹熔池熔煉工藝處理硫化錫精礦，熔煉設(shè)備為奧斯麥特爐，富氧濃度為45%。金川公司采用富氧頂吹浸沒(méi)式噴槍熔池熔煉熔煉技術(shù)處理硫化鎳精礦。
[0004]本發(fā)明為利用噴槍采用頂吹或側(cè)吹方式熔池內(nèi)噴入濃度為90?100%的全氧實(shí)現(xiàn)有色金屬硫化礦熔池熔煉。該工藝實(shí)現(xiàn)了熔池內(nèi)反應(yīng)物反應(yīng)放出的熱量，維持反應(yīng)的正常進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)自熱熔煉。冶煉過(guò)程的余熱和棄渣進(jìn)行了回收和利用，回收的能量大于消耗的能量，冶煉過(guò)程的能耗為負(fù)能，實(shí)現(xiàn)了有色金屬硫化礦的全氧負(fù)能火法冶煉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題及不足，本發(fā)明提供一種金屬硫化礦全氧負(fù)能火法冶煉方法。本發(fā)明將濃度為90?100%的全氧采用頂吹或側(cè)吹方式噴入熔池，熔池內(nèi)反應(yīng)放熱能夠維持反應(yīng)正常進(jìn)行，將煙氣余熱通入余熱鍋爐用于發(fā)電和干燥精礦，已回收余熱的煙氣進(jìn)入靜電除塵器除塵，除塵后的煙氣中SO2濃度為20?35%，用于制取濃度為98%的硫酸。本方法能夠全氧負(fù)能冶煉，有效地降低了有色金屬硫化礦冶煉過(guò)程的能耗和生產(chǎn)成本，可以廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0006]一種金屬硫化礦全氧負(fù)能火法冶煉方法，金屬硫化精礦加入恪劑進(jìn)行配料得到混合物料，將混合物料置于熔池熔煉爐中進(jìn)行氧化熔煉，所述氧化還原熔煉過(guò)程中利用噴槍通過(guò)頂吹或側(cè)吹的方式噴入體積濃度為90?100%全氧使金屬硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘傺趸?，利用硫離子與氧氣發(fā)生的氧化反應(yīng)放出大量的熱，足夠維持冶煉爐內(nèi)反應(yīng)所需熱量，實(shí)現(xiàn)有色金屬硫化礦自熱熔煉，氧化熔煉完成后獲得爐渣和锍，過(guò)程中產(chǎn)生的溫度為1000?1250°C高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)余熱鍋爐回收用于發(fā)電，從余熱鍋爐出來(lái)的溫度為460?700°C的低溫?zé)煔庥糜诟稍锞V后，經(jīng)過(guò)靜電除塵器除塵，除塵后的煙氣中SO2濃度為20?35wt.送往制酸車間制取濃度為98wt.%的硫酸，制酸所放出的熱量進(jìn)行余熱回收，余熱進(jìn)行ORC發(fā)電或直接產(chǎn)生蒸汽。
[0007]所述氧化熔煉過(guò)程中首先在加料過(guò)程中控制起始溫度為1200?1400°C。
[0008]所述金屬硫化精礦為硫化銅礦、硫化錫礦或硫化镲礦，金屬硫化精礦中主金屬的品位為30?50wt.%。
[0009]所述高溫爐渣進(jìn)行余熱回收后棄渣做成建筑材料實(shí)現(xiàn)資源化利用。
[0010]上述锍后續(xù)繼續(xù)進(jìn)行精煉。
[0011]本發(fā)明金屬硫化礦采用全氧進(jìn)行自熱熔煉，滿足爐內(nèi)反應(yīng)所需熱量，回收的能量(余熱發(fā)電、干燥精礦、蒸汽)大于消耗的能量(水、電)，完成了能量的輸出，實(shí)現(xiàn)了有色金屬硫化礦的全氧負(fù)能火法冶煉。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
1、實(shí)現(xiàn)了有色金屬硫化礦負(fù)能冶煉。
[0013]2、高溫?zé)煔庥酂峄厥沼糜诎l(fā)電和干燥礦物。
[0014]3、提高了煙氣中SO2濃度易于制酸，制酸產(chǎn)生的余熱進(jìn)行ORC發(fā)電或直接產(chǎn)生蒸汽。
[0015]4、高溫爐渣進(jìn)行余熱回收和資源化利用。
[0016]5、降低成本、減少污染，實(shí)現(xiàn)能源高效利用，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例1
如圖1所示，云南銅業(yè)集團(tuán)冶煉加工總廠采用艾薩爐熔煉硫化銅礦。硫化銅精礦制成礦粉，配入冶金熔劑生石灰，加入量為硫化銅精礦質(zhì)量5%，將銅品位為48%的硫化銅精礦混合物料由加料口加入艾薩爐內(nèi)進(jìn)行冶煉，冶煉時(shí)間為1.5h。加料時(shí)要保證爐膛內(nèi)的溫度為1200°C，可控溫度應(yīng)該保持在1250?1350°C，氧化吹煉過(guò)程中噴槍從爐頂或者爐側(cè)插入爐內(nèi)，濃度為96%的全氧通過(guò)噴槍快速進(jìn)入到渣面以下液態(tài)層中，對(duì)熔池內(nèi)熔體產(chǎn)生強(qiáng)烈攪拌作用，使物料與氧快速反應(yīng)熔化及脫硫，控制爐內(nèi)溫度在1250?1350°C，完成各種反應(yīng)后產(chǎn)出冰銅和渣的混合物進(jìn)行銅渣貧化，冰銅中銅的品位為80wt.%，高溫銅渣進(jìn)行余熱回收，棄渣制作建筑材料。煙道出口高溫?zé)煔鉁囟葹?150 °C，將高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)余熱鍋爐回收用于發(fā)電，從余熱鍋爐出來(lái)后煙氣溫度降到650°C用于干燥精礦，出來(lái)的煙氣進(jìn)入靜電除塵器除塵，除塵后的煙氣中SO2濃度為30wt.%，送往制酸車間制取濃度為98wt.%的硫酸，制酸產(chǎn)生的大量余熱用于ORC發(fā)電。
[0020]實(shí)施例2
如圖1所示，云南銅業(yè)集團(tuán)楚雄滇中有色金屬公司采用艾薩爐熔煉硫化銅礦。硫化銅精礦制成礦粉，配入冶金熔劑生石灰，加入量為硫化銅精礦質(zhì)量8%，將銅品位為41%的硫化銅精礦混合物料由加料口加入艾薩爐內(nèi)進(jìn)行冶煉，冶煉時(shí)間為2h。加料時(shí)要保證爐膛內(nèi)的溫度為1200°C，可控溫度應(yīng)該保持在1250?1350°C，氧化吹煉過(guò)程中噴槍從爐頂或者爐側(cè)插入爐內(nèi)，濃度為92%的