一種金屬硫化礦全氧負能火法冶煉方法
【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程中，熔池熔煉技術(shù)應(yīng)用越來越廣，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硫化銅精礦進行熔池熔煉，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行分離，赤峰云銅采用金峰爐進行富氧側(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%的全氧實現(xiàn)有色金屬硫化礦熔池熔煉。該工藝實現(xiàn)了熔池內(nèi)反應(yīng)物反應(yīng)放出的熱量，維持反應(yīng)的正常進行，實現(xiàn)自熱熔煉。冶煉過程的余熱和棄渣進行了回收和利用，回收的能量大于消耗的能量，冶煉過程的能耗為負能，實現(xiàn)了有色金屬硫化礦的全氧負能火法冶煉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種金屬硫化礦全氧負能火法冶煉方法。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。本方法能夠全氧負能冶煉，有效地降低了有色金屬硫化礦冶煉過程的能耗和生產(chǎn)成本，可以廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0006]一種金屬硫化礦全氧負能火法冶煉方法，金屬硫化精礦加入恪劑進行配料得到混合物料，將混合物料置于熔池熔煉爐中進行氧化熔煉，所述氧化還原熔煉過程中利用噴槍通過頂吹或側(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铮昧螂x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，過程中產(chǎn)生的溫度為1000?1250°C高溫煙氣經(jīng)過余熱鍋爐回收用于發(fā)電，從余熱鍋爐出來的溫度為460?700°C的低溫煙氣用于干燥精礦后，經(jīng)過靜電除塵器除塵，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行余熱回收，余熱進行ORC發(fā)電或直接產(chǎn)生蒸汽。
[0007]所述氧化熔煉過程中首先在加料過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]所述高溫爐渣進行余熱回收后棄渣做成建筑材料實現(xiàn)資源化利用。
[0010]上述锍后續(xù)繼續(xù)進行精煉。
[0011]本發(fā)明金屬硫化礦采用全氧進行自熱熔煉，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，實現(xiàn)了有色金屬硫化礦的全氧負能火法冶煉。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
1、實現(xiàn)了有色金屬硫化礦負能冶煉。
[0013]2、高溫煙氣余熱回收用于發(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)生的余熱進行ORC發(fā)電或直接產(chǎn)生蒸汽。
[0015]4、高溫爐渣進行余熱回收和資源化利用。
[0016]5、降低成本、減少污染，實現(xiàn)能源高效利用，具有一定的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本發(fā)明作進一步說明。
[0019]實施例1
如圖1所示，云南銅業(yè)集團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)進行冶煉，冶煉時間為1.5h。加料時要保證爐膛內(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%的全氧通過噴槍快速進入到渣面以下液態(tài)層中，對熔池內(nèi)熔體產(chǎn)生強烈攪拌作用，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行銅渣貧化，冰銅中銅的品位為80wt.%，高溫銅渣進行余熱回收，棄渣制作建筑材料。煙道出口高溫煙氣溫度為1150 °C，將高溫煙氣經(jīng)過余熱鍋爐回收用于發(fā)電，從余熱鍋爐出來后煙氣溫度降到650°C用于干燥精礦，出來的煙氣進入靜電除塵器除塵，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]實施例2
如圖1所示，云南銅業(yè)集團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)進行冶煉，冶煉時間為2h。加料時要保證爐膛內(nèi)的溫度為1200°C，可控溫度應(yīng)該保持在1250?1350°C，氧化吹煉過程中噴槍從爐頂或者爐側(cè)插入爐內(nèi)，濃度為92%的