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氧气底吹熔炼技术

日期:2018-07-13 14:00:22    浏览次数:    字号:【

一、技术名称:氧气底吹熔炼技术

二、技术所属领域及适用范围:有色金属行业铅冶炼企业,规模5-20万t/a均可,亦适用于铜及其它硫化矿物的提取冶金企业

三、与该技术相关的能耗及碳排放现状

氧气底吹熔炼技术在不断完善与提升,已取得一系列的技术进步。铅冶炼“氧气底吹熔炼-液态铅渣直接还原”取代“氧气底吹熔炼-鼓风炉还原”,吨粗铅综合能耗由360kgce降至200kgce,吨粗铅减排422.4kgCO2。液态铅渣直接还原升级改造投资约4000万。氧气底吹炼铜技术工业化应用以来,吨粗铜综合能耗降至120-140kgce,比2012年全国粗铜平均能耗261.84kgce低很多。采用氧气底吹炼铜工艺投资比采用其他炼铜工艺投资省至少10%。目前该技术可实现节能量6万tce/a,减排约16万tCO2/a。

四、技术内容

1.技术原理

氧气底吹炼炉为一卧式圆柱体,支撑于设于硐基础的托辊之上,炉体通过齿轮转动,可绕水平轴左右转动。

炉体下部设有氧枪或还原枪,用于氧化硫化矿或还原氧化物。由于氧气浓度高,烟气量少,炉内衬耐火材料,无冷却水套,热损失少。铅精矿或铜精矿均可不加任何燃料,实现自然熔炼。且系统设有烟气余热锅炉生产蒸汽发电,热能利用率高。故氧气底吹炼铅或炼铜,目前均为世界上所有炼铅炼铜工艺中能耗最低的技术。

2.关键技术

氧气底吹熔炼-液态铅渣直接还原炼铅工艺、氧气底吹熔炼-氧气底吹连续吹炼炼铜工艺、熔炼炉、还原炉、底吹连续吹炼炉、氧枪、余热锅炉等与该工艺配套的技术装备。

3.工艺流程

铅硫化矿物、二次铅原料(铅膏、含铅玻璃、锌厂铅银渣、钢厂烟灰等)、熔剂及烟尘返料经配料制粒后,直接进入氧气底吹熔炼炉中进行熔炼,产出的高温SO2烟气经余热锅炉回收余热和电收尘器收尘后送两转两吸制酸;产出的一次粗铅送精炼;产出的熔融铅氧化渣直接流入还原炉。

熔融铅氧化渣与配入的熔剂、碎煤在还原炉内进行还原熔炼,也可以配入适量的铅氧化矿,产出的高温烟气经余热锅炉回收余热和收尘器收尘后送尾气脱硫;产出的二次粗铅送精炼;产出的还原炉渣直接流入烟化炉。

铜硫化矿物经氧气底吹熔炼产出铜锍,铜锍经氧气底吹连续吹炼产出粗铜,粗铜送精炼炉,熔炼阶段可加入自产的冷料,吹炼阶段可加入残极、外购废杂铜等冷料。

五、主要技术指标

吨铅电耗约90kWh;吨铅煤耗120-140kg;吨铅氧耗300-400Nm3;吨铅产饱和蒸汽1.5-2.0t(4.0MPa);吨粗铅综合能耗200kgce。

吨铜电耗约1000kWh;吨铜氧耗1200-1300Nm3;吨粗铜综合能耗180-220kgce.

六、技术鉴定、获奖情况及应用现状

经专家鉴定,该技术处于国际领先水平。该技术获得了中国有色金属工业科学技术一等奖、国家科技进步二等奖。

氧气底吹熔炼技术自2002年第一条生产线投产以来,不断完善和提升,在原料适应性、节能减排、清洁生产等方面取得了显著的成绩,吨粗铅综合能耗降至180-220kgce,与QSL、Kivcet、Ausmelt/ISA等国外工艺相比,氧气底吹熔炼-液态铅渣直接还原工艺处于国际领先水平。

氧气底吹炼铜技术投产以来受到了广泛关注,特别是双底吹连续炼铜技术的投产在世界炼铜史上具有里程碑意义,将开启炼铜技术的新纪元。氧气底吹熔炼技术安全可靠,历经十余年的市场检验,铅冶炼采用氧气底吹熔炼技术的生产线有40余条,其中氧气底吹熔炼-液态铅渣直接还原生产线30余条,使用年限超过5年的有13条生产线。氧气底吹炼铜熔炼技术已投产6条生产线,在建和在设计的还有10余条,氧气底吹连续炼铜工艺投产以来已稳定运行半年多。

七、典型应用案例

案例应用单位:河南金利金铅有限公司

技术提供单位:中国恩菲工程技术有限公司

改造内容:取消铸渣机及鼓风炉,在氧气底吹熔炼炉渣口端附件新建液态铅渣直接还原炉,采用余热锅炉回收余热。改造前按当量值计算产品单耗为351.33kgce/tPb,按等价值计算产品单耗380.89kgce/ tPb;改造后按当量值计算产品单耗为154.93kgce/tPb,按等价值计算产品单耗174.37kgce/tPb。分别降低了55.9%和54.22%,节能效果显著。改造投资额5100万元,投资回收期约3年。

八、推广前景及节能减排潜力

氧气底吹熔炼技术推广前景广阔,铅冶炼预计氧气底吹熔炼-液态铅渣还原技术将占全国矿铅冶炼市场份额的90%,即约有125万t铅产能将采用氧气底吹熔炼-液态铅渣直接还原进行技术升级改造,预计投入约12.35亿,预计可形成的总节能量20万tce、减排52.8万tCO2;氧气底吹炼铜技术作为具有自主知识产权的技术,若推广至300万t/a产能,预计投入600亿,预计可形成的总节能36万tce、减排95万tCO2。

预计未来5年,该技术在行业内的推广潜力可达到45%,预计投资总额6亿元,节能能力10万tce/a,减排能力26万tCO2/a。

主办单位:河南省节能监察局

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