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提高铜冶炼过程硫利用率的生产实践

文档作者：杨辉华文档来源：江西铜业集团公司贵溪冶炼厂		点击数：	更新时间： 2024年08月08日
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·10· 中国有色冶金A生产实践篇·重金属
提高铜冶炼过程硫利用率的生产实践
杨辉华
(江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪335424)
[摘要] 硫利用率是衡量企业循环经济发展水平的一个重要技术指标，本文根据生产数据分析了贵
溪冶炼厂影响铜冶炼过程硫利用率的因素，通过采取相应的措施，硫利用率由98．25％提高至98．51％。
[关键词] 铜冶炼；硫利用率；循环经济；SO，发生率；石膏
[中图分类号]TF811 [文献标志码] B [文章编号] 1672—6103(2017)05—0010—03
0 引言
铜冶炼过程硫利用率是指形成的工业硫酸产品
中硫总量与冶炼原料中硫总量的百分比，是《清洁
生产标准铜冶炼业》HJ558--2010中的指标之一，
是衡量企业循环经济发展水平的一个重要技术指
标¨。。。如果硫利用率偏低，将对铜冶炼产生诸多
不利影响，具体表现在：
(1)烟气含硫多，加剧对排烟系统腐蚀，增加废
酸处理量。
(2)脱硫外排尾气含硫高，造成环境污染。
(3)硫无组织排放增多，恶化操作环境。
江铜贵溪冶炼厂始建于1979年，经过几十年的
发展，已成为全球唯一单厂产能破百万吨的铜冶炼
工厂。在产能扩张的同时，贵溪冶炼厂始终坚持绿
色发展，将提高硫利用率作为企业循环经济发展的
资源手段和环境保护评价手段，实现了企业发展过
程经济效益和环境保护的双赢。
1 影响硫利用率的因素
目前，工厂进炉原料中的硫在冶炼过程主要转
化为硫酸产品，对外销售。同时，部分硫以石膏工业
副产品产出。
[作者简介]杨辉华(1977
生产管理工作。
[收稿日期]2016—10—08
其中：Js，为硫利用率，％；S，为硫酸产品中硫量，t；
．s。为投入原料的总硫量，t。
由式(1)可知，要提高硫利用率，应在尽量降低
投入原料含硫量的前提下，提高硫酸产品的产量。
1．1 工业副产品石膏对硫利用率的影响
铜冶炼过程中产生的大量SO：烟气用于生产工
业硫酸。烟气中常含有s0，、cu、As和F等杂质’31，
制酸前需采用净化设备对烟气进行洗涤净化，产出
的污酸经废酸、废水处理工序后达标排放。
在废酸处理工序，加入硫化钠，产出的砷滤饼提
砷后得到的残渣返回熔炼系统处理；在废水处理工
序，添加碳酸钙除硫酸和氟，由此得到工业副产品石
膏(废酸、废水处理工序用于处理全厂各单位产出
的废酸、废水，制酸系统污酸中和产出的石膏只是实
际石膏产出量的一部分)。
表1为工业副产品石膏典型成分。
Cu
O．39
％
H，O
20．58
通过表1可以看出，石膏产品含S达19．37％。
表2为2014～2015年工厂石膏中硫量及原料
总硫量。
(1) 表2石膏硫量及原料总硫量
)，男，江西丰城人，工程师，从事铜冶炼
[修订日期]2017—07—18
万方数据
2017年10月第5期杨辉华：提高铜冶炼过程硫利用率的生产实践·11·
由表2可见，2014～2015年石膏中的硫占原料
中总硫量的2．8％左右。石膏产量增加，硫利用率
呈下降趋势，因此石膏产量减少，S损失在一定程度
上减少，硫利用率提高。
1．2 SO，发生率对硫利用率的影响
闪速炉冶炼过程中，部分SO：氧化生成SO，，这
部分sO，在净化洗涤过程中同cu、As和F等杂质
一并进入污酸。
SO，发生率为污酸中硫量占制酸烟气中硫量的
比例H。。sO，发生率上升，将增加污酸处理成本，导
致石膏产量增加。表3为2014～2015年SO，发
生率。
表3 SO，发生率
由表3中的生产数据可知，SO，发生率与硫利
用率成反比，2015年较2014年污酸含硫量减少
2 537 t，SO，发生率降低0．4％，硫利用率提高了
0．04％。
1．3 外排尾气SO：量对硫利用率的影响
根据进厂原料的总硫量和外排烟气SO：总量，
分析SO，排放量对硫利用率的影响，见表4。
表4外排尾气sO：量
。．． 外排烟气外排烟气
年份
s02总量／t含硫量／t
原料总硫外排烟气含硫量占
量／t 原料总硫量比例／％
由表4可见，2016年较2012年S0，排放总量减
少2 453 t，外排烟气含硫量占原料总硫量比例下降
了0．19％。
1．4其他因素对硫利用率的影响
利用制酸系统净化后的sO：烟气还原制取As：0，
产品以回收As，化学反应方程式为：
H3As04+S02+H20=H3As03+H2S04 (2)
2H3As03=As20 3 j+3H20 (3)
每生产1 tool As：0，，需要消耗2 mol S02。2015
年As，0，产品产量为2 010 t，纯度为99．5％，理论上
消耗的S为：2 010×99．5％X(150／198)×32／75=
646．4 t，则该过程的硫占原料总硫量的比例：646．4／
659 900．85=0．098％。
综上所述，影响总硫利用率的主要因素有：SO，
发生率和石膏产量，SO，的发生率越小，石膏产出量
越小，总硫利用率越高；尾气中的SO：越少，S0：排放
量越小，对总硫利用率影响越小；砷回收还原用的
SO，来自铜酸系统，但未能产生硫酸，因用量较小，
可以忽略不计。
2提高硫利用率的措施及实施效果
2．1 具体措施
2．1．1降低SO，发生率
(1)为减少闪速炉锅炉粘结，会在锅炉开口部
鼓入盐化风，由此造成烟气中SO，增加。因此，应稳
定闪速炉炉况，一、二系统闪速炉减少直至停止使用
盐化风。
(2)加强铜酸系统联系，稳定动力波人口压力，
避免闪速炉和转炉冶炼烟气外泄。
(3)定期做好废酸流量计和成品酸流量计的校
验和维护工作，确保其准确有效。
(4)铁路编组站的洗槽废酸尽可能再利用，减
少废酸处理系统的负荷，减少石膏产生量。
表5为2015～2016年工厂石膏产出量。
表5 2015～2016年工厂石膏产出量t
2．1．2 降低尾气sO：排放量
(1)保证低硫矿的采购供应，精准配料，精细操
作，确保闪速炉炉况稳定。
(2)提高现有脱硫设施的脱硫效率，同时进行
技术改造，如在制酸二系列增设尾气离子液脱硫设
万方数据
·12· 中国有色冶金A生产实践篇·重金属
施，将熔炼一系统环集活性焦脱硫改造成离子液脱
硫，以降低尾气SO：排放总量。
(3)确保在线分析仪正常运转，准确计算SO：减
排量。
表6为2015年和2016年上半年sO：排放量。
到历史最好水平，见图1。
嚣
萋；浆
l 2 3 4 5 6
月份
表6 2015年和016年上半年SO：排放量t 图1 2016年1。6月工厂冶炼过程硫利用率
2．2 实施效果
2016年1～6月，围绕降低sO，发生率、降低尾
气SO：排放量，贵溪冶炼厂不断强化各项管理措施，
开展技术攻关，冶炼硫利用率均值达到98．51％，达
3 结语
贵溪冶炼厂在致力于冶炼规模快速发展的同
时，全面落实科学发展观，大力发展循环经济。企业
在实践清洁生产理念的同时，不断完善对标世界一
流先进指标工作，相关实践经验可供同行参考。
[参考文献]
[1]HJ558--2010，清洁生产标准铜冶炼业[S]．
[2] GB25467--2010，铜、镍、钴工业污染物排放标准[S]．
[3] 张玲玲．铜冶炼副产品石膏的综合利用研究[J]．铜业工程，
2015(5)：46—47，52．
[4] 余其汉．熔炼烟气中s03发生率的研究[J]．有色金属(冶炼部
分)．2012(1)：18—21．
Production practice on improving the sulfur utilization during copper smelting process
YANG Hui．hua
Abstract：The utilization of sulfur is an important technical index to measure the development level of enterprise童
circular economy．Based on production data，this paper analyzes the factors that affect the utilization of sulfur in
Guixi smelter and put forward improvement measures to make the utilization of sulfur enhancing from 98．25％to
98．51％．
Key words：copper smelting；recovery rate of sulfur；circular economy；S03 incidence；gypsum
护痧痧驴护驴护痧，—驴护《驴、驴护痧痧，驴《p《驴、驴{步、驴《护谚驴痧痧、驴《矿、瑶K—驴痧《哥妒痧护护痧，驴，驴痧护抄《驴谚驴痧护驴驴
(上接第6页) 降低电能上，同时还关注产量、自动化和质量。通
2．2．3铜的总结常，不管是电解精炼厂还是电积厂都可以利用改进
所有的精炼铜都是通过电化冶金工艺生产的。后的技术。
电解精炼法尽管古老，但是仍然是阴极铜生产的主(未完待续)
要方法。电解精炼的发展重点放在产量、自动化和参考文献(略)
质量上。由于电积本身电能消耗高，所以重点放在苏平校对
Electrometallurgy—now and in the future(I)
Translated selectively by TAN Chun—mei
Abstract：Electrolytic processing is used commercially to recover and／or refine metals such as aluminum，copper，
magnesium，nickel，and zinc．There are also new and exciting opportunities to utilize electrometaUurgy in the pro—
duction of titanium，lead，and other metals．This paper reviews some of the main technologies that are used to pro—
duce and refine metals as well as some of the recent advances and future directions．
Key words：electrometallurgy；electrowinning；electrorefining；aluminum；copper；lead；magnesium；nickel；titanium；
xinc

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