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中和渣在澳斯麦特熔炼炉回收利用的生产实践

文档作者：荆巨峰文档来源：中条山有色金属集团有限公司侯马北铜铜业公司		点击数：	更新时间： 2025年10月05日
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2015年12月第6期荆巨峰：中和渣在澳斯麦特熔炼炉回收利用的生产实践·5·
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中和渣在澳斯麦特熔炼炉回收利用的生产实践
荆巨峰
(中条山有色金属集团有限公司侯马北铜铜业公司，山西侯马043000)
[摘要] 将铜冶炼烟气净化所产污酸中和渣替代石灰石熔剂返澳斯麦特熔炼炉处理，分析了中和渣
对澳斯麦特熔炼炉炉况的影响，介绍了实际运行效果。
[关键词] 铜冶炼；烟气净化；中和渣；澳斯麦特熔炼；资源利用；石灰石；熔剂
[中图分类号]TF811；x756 [文献标志码]B [文章编号] 1672—6103(2015)06一0005—03
O 前言
中条山有色金属集团有限公司侯马北铜铜业公
司是国内较早采用澳斯麦特喷枪富氧顶吹工艺生产
粗铜的有色企业¨1，其中烟气制酸过程排出的酸性
含砷废水采用石灰一铁盐法处理，生成的含砷中和
渣用芬兰奥图泰拉罗克斯立式全自动压滤机压滤，
中和渣产出量约20 L／d。该渣含水30％～35％，呈
黄色散堆状，通常采用永久渣场填埋。中和渣属于
工业危险固废，遇酸会浸溶，且数量较大，存在着堆
场土地占用及环境保护的双重压力。对中和渣进行
安全无害化处理，已成为冶金和环保专家的重要研
究课题"。。公司根据生产实际并结合中和渣特性，
经过分析论证后，用中和渣替代石灰石熔剂，配料后
加入澳斯麦特熔炼炉处理，消除了二次污染的隐患，
同时回收了其中的铜、硫、钙等有价元素，冶炼炉渣
作为生产水泥辅料销售，既实现了节能减排、资源循
环利用，又变废为宝、化害为利，收到了很好的效果。
1 中和渣替代石灰石熔剂造渣的可行
性分析
中和渣的化学组成见表l。
表1 中和渣的化学组成％
公司澳斯麦特熔炼炉工艺采用的是FeO—
CaO—siO：三元渣型，在1 200℃的温度下进行富氧
熔炼，中和渣中的氧化钙进入炉渣，成为水泥的优质
原料，硫酸根转化为二氧化硫，随冶炼烟气制酸"o。
采用石灰石作造渣熔剂，在1 200℃的熔炼温
度下，石灰石分解成CaO和c0：：
CaCO，一CaO+CO， (1)
[作者简介]荆巨峰(1977一)，男，山西侯马人，冶炼工程师，从事冶
炼工艺技术工作。
[收稿日期]2015—04—27
中和渣替代石灰石后，其主成分硫酸钙被还原
分解成CaO和SO，：
2cas04_2CaO+2s02+02 (2)
式(2)的分解过程必须在1 350—1 400℃下方可完
全进行，由于公司澳斯麦特熔炼炉作业温度控制在
1 200℃，因此反应(2)进行的程度很低。但在1 200℃
下，反应(3)、(4)、(5)、(6)进行的比较彻底：
3CaS04+FeS一3Ca0+FeO+4S02 (3)
5CaS04+FeS2—5CaO+FeO+7S02 (4)
在有SiO：存在的情况下，硫酸钙全部或部分生
万方数据
·6· 中国有色冶金A生产实践篇．重金属
成硅酸盐：
3CaS04+FeS+4Si02—3CaSi03+FeSi03+
4S0： (5)
3CaS04+FeS+3Si02==3CaSi03+FeO+4S02
(6)
以上分析可见，中和渣替代石灰石作铜火法冶
金的钙熔剂理论上可行。铜火法冶金过程中发生造
锍、氧化和还原反应，同时还发生造渣反应：
戈CaO+ySi02—zCaO·，，Si02 (7)
戈Fe0+)，Si02—茗FeO·ySi02 (8)
CaO+Fe203一CaO·Fe203 (9)
2 中和渣回收利用方案
中和渣含水30％～35％，由于其含水高、密度
小、粘度大，单独入仓会粘结仓壁或结块，造成下料
不流畅，无法满足连续计量要求，因此必须将中和渣
混入精矿中人炉。为了避免中和渣与精矿混合不均
匀对炉况造成的影响，一般将中和渣混入配比较低
的矿种中，根据入炉物料的配料单大致计算出应配
加的中和渣量。
以表2配料单为例，熔炼炉精矿处理量30 t／h，
石灰石熔剂相对精矿的比率为3．67％，计算得出配
入的石灰石量为1．1t／h，按石灰石品位90％，中和
渣含水35％、含CaO 39．62％计，折合配入的中和渣
量约为2．0 t／h(湿量)。配料单中精矿2的配比为
20％，即处理量6 t／h，可估算出精矿2与中和渣的
配比为2：1。可见，每天除消化完当天所产的20 t
中和渣外，还可多处理积存的中和渣约28 t。
表2配料单％
实际生产中一般中和渣加入量按低限配入，控
制炉渣Fe／SiO：1．2～1．4，CaO含量5％一7％。如
果炉渣CaO含量低于5％，可另外补充石灰石熔剂，
避免中和渣加入过量对炉况造成影响。
3 中和渣对澳斯麦特炉炉况的影响
3．1对炉温的影响
中和渣含水30％～35％，水在熔炼炉内吸收热
量后会形成大量的水蒸气，水蒸气带走热量的同时，
也使烟气量增大，既稀释了烟气SO：浓度，又使烟气
带走热增大；而硫酸钙高温分解也会吸收大量的热。
但是，中和渣替代石灰石入炉，没有石灰石分解吸收
的热量及所产生的二氧化碳量。在实际生产过程
中，为了减少中和渣含水过高对炉温的影响，将中和
渣预先放置空旷场地晾晒风干至一定程度后再进行
拌矿作业。实践表明，在季节、入炉精矿成分、吹炼
渣及烟灰处理量一定的前提条件下，控制一定的富
氧浓度、冰铜品位、炉渣铁硅比、炉温及炉负压，处理
掺人中和渣的物料，熔炼炉燃料率没有明显变化。
3．2对渣性的影响
铜冶炼炉渣中通常含有一定量的氧化钙、氧化
镁、氧化铝，是炉渣冶炼过程氧化物熔体的成分，其
在炉渣中的含量变化将对炉渣黏度产生一定的影
响。尤其是炉渣中氧化镁含量的增加将导致炉渣黏
度增大，流动性变差，炉渣熔点上升‘41。按中和渣
产出与消耗平衡计算，公司每天人炉的20 t中和渣
(湿量)中，含有氧化镁0．175 t，每天熔炼炉弃渣产
出量约500 t，即中和渣带人的氧化镁使弃渣中氧化
镁含量提高0．035％，对渣性影响可以忽略。但在
生产操作中，由于中和渣中含有4．04％的二氧化
硅，因此应注意调整石英石的加入量。
3．3对冰铜品位的影响
因参与铜精矿熔炼反应的工艺风、氧与精矿料
速连锁’5。，在设定的精矿料速及风料比一定时，精
矿中配入的中和渣越多，实际人炉的精矿则相应减
少，中和渣的主要成分硫酸钙在还原分解及造渣过
程中会产生游离氧，导致参与熔炼反应的工艺风、氧
相对过剩，造成冰铜品位上升，炉渣中CaO含量也
万方数据
2015年12月第6期荆巨峰：中和渣在澳斯麦特熔炼炉回收利用的生产实践·7·
会上升，Fe／si0，小幅上升；反之，冰铜品位下降，炉
渣中CaO含量也会下降，Fe／SiO，会小幅下降。同时
中和渣与精矿混合不均匀造成熔炼炉热量平衡、反
应气氛发生变化，严重时熔炼炉炉温下降，出口堰混
合熔体流动性变差、黏度增加，熔体中易机械夹带生
料。
3．4对产品质量的影响
澳斯麦特工艺富氧浓度高，同时生产高品位冰
铜，炉内属强氧化性气氛，具有非常强的脱杂能力，
而中和渣中各杂质元素主要以氧化物或盐的物相形
态存在，有利于参与熔炼造渣被固化，有害杂质被固
化后不存在二次污染问题。例如在有过量空气存在
的情况下，砷会形成不挥发的五氧化二砷，这种砷的
氧化物通常与矿石中的氧化铁结合在一起，形成砷
酸铁：
Fe203+As20s-2FeAs04 (10)
4 效益估算
公司当天产出的中和渣实现全部返回澳斯麦特
炉回收利用，按澳斯麦特熔炼炉年生产330 d、中和
渣产出量20 t／d(湿量)、铜回收率96％、硫回收率
95％计，中和渣产出量6 600 t／a，每年可替代石灰石
3 372 t(品位90％)，减排二氧化碳1 335 t；并且可替
代含95％siO：的石英石182 t，增产硫酸2 235 t
(98％酸)；可多回收金属铜14 t。
5 结论
(1)侯马北铜铜业公司澳斯麦特熔炼炉用中和
渣替代石灰石熔剂是完全可行的，且不需额外增加
人员及设备投人。
(2)用中和渣替代石灰石熔剂环境效益明显，
妥善处置了危险固废物，消除了公司生存发展的重
大环境隐患，节约了宝贵的土地资源。
(3)用中和渣替代石灰石熔剂，在实现铜、硫、
钙与硅循环利用的同时，大幅减少了温室气体的排
放。年可替代90％品位的石灰石3 372 t，减排二氧
化碳1 335 t，替代含95％SiO，的石英石182 t，增产硫
酸2 235 t(98％酸)，年可多回收金属铜14 t，具有良
好的社会效益和经济效益。
[参考文献]
荆巨峰．铜富氧澳斯麦特熔炼余热锅炉的运行实践[J]．世界
有色金属，2015，(2)：55—57．
王红梅，刘四清，刘文彪．国内外铜炉渣选矿及提取技术综述
[J]．铜业工程，2006，(4)：19—22．
唐谟堂等．关于在重金属火法冶金中用磷石膏替代石灰石等
钙熔剂的分析与建议[A]．全国铜镍钴冶金工艺重大装备及
资源环境研讨会论文集[c]．云南昆明，2叭4：255』262．
吕德良，黄红军，曹学锋，朱海锋．转炉渣含铜矿物晶相优化工
艺研究[J]．有色金属(冶炼部分)，2叭5，(3)：5—7．
荆巨峰．控制澳斯麦特熔炼炉烟道过渡段粘结探讨[J]．世界
有色金属，2014，(11)：5l一53．
Production practice of recycling neutralizing slag in Ausmelt smelting fUrnace
JING Ju-feng
Abstract： Instead of limestone nux，the neutralizing slag generated in gas purification of copper smelting was re—
tumed to Ausmelt smelting fumace． The article analyzed the efkct of neutralizing slag on Ausmelt smelting fumace
condition and introduced the practical mnning effect．
Key words： copper smelting； gas purification； neutralizing slag； Ausmelt smelting； resources utilization； lime—
stone：nux
_二J
心
口
H

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