成果簡介：

1.將銅锍吹煉所必須經(jīng)過的造渣期和造銅期，由PS轉(zhuǎn)爐吹煉工藝中的在一個(gè)吹煉空間、分先后間斷進(jìn)行，改變?yōu)榉种玫絻蓚€(gè)吹煉空間、分前后連續(xù)進(jìn)行，對(duì)應(yīng)開發(fā)造渣爐和造銅爐及連接溜槽，從而實(shí)現(xiàn)銅锍吹煉生產(chǎn)過程的連續(xù)，解決PS轉(zhuǎn)爐吹煉等工藝存在的一系列問題。

2.2016年8月入選國家工信部頒布的有色金屬工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)中銅冶煉重點(diǎn)推廣技術(shù);

2016年12月入選國家發(fā)改委頒布的《國家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》。適用于淘汰PS轉(zhuǎn)爐吹煉工藝的節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造工程。

應(yīng)用案例：

研發(fā)背景

自20世紀(jì)初PS轉(zhuǎn)爐吹煉一直是礦銅冶煉的主導(dǎo)工藝，雖然具有工藝成熟可靠、操作簡單、氧氣消耗小、可處理大量殘極和雜銅等優(yōu)勢(shì)，但存在很多劣勢(shì)，如周期性作業(yè)、設(shè)備臺(tái)數(shù)多、熔體冰銅需行車和銅包輸送、煙氣量大濃度低且不穩(wěn)定、逸散煙氣收集困難處理費(fèi)用高、爐期短耐火材料消耗高等;近幾十年除了設(shè)備大型化和富氧空氣的應(yīng)用以外，PS吹煉工藝幾乎沒有技術(shù)上的變化，隨著銅冶煉行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展必須符合綠色環(huán)保、高效節(jié)能、資源綜合利用等產(chǎn)業(yè)政策的要求，PS轉(zhuǎn)爐吹煉工藝的諸多缺點(diǎn)日益突出。目前，國際上比較先進(jìn)的閃速吹煉工藝和三菱法吹煉工藝，均較好地解決了環(huán)保問題，但因造渣和造銅過程在一個(gè)吹煉空間內(nèi)同步進(jìn)行，存在富氧空氣對(duì)吹煉渣中的鐵過度氧化,造成渣中Fe3O4含量過高,進(jìn)而導(dǎo)致吹煉渣含銅高、粗銅含硫和雜質(zhì)含量偏高等問題。為解決上述吹煉工藝存在的問題，赤峰云銅首創(chuàng)性自主研發(fā)成功雙爐粗銅連續(xù)吹煉工藝技術(shù)并成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

作用原理

將冰銅吹煉成粗銅的生產(chǎn)過程由兩臺(tái)爐窯連續(xù)完成，造渣爐把冰銅吹煉成含銅75～80%的白冰銅(相當(dāng)于PS轉(zhuǎn)爐吹煉的造渣期)，造銅爐把白冰銅吹煉成粗銅(相當(dāng)于PS轉(zhuǎn)爐吹煉的造銅期)。技術(shù)原理如下：

(1)冰銅吹煉成粗銅過程連續(xù)，解決了PS轉(zhuǎn)爐吹煉間斷進(jìn)料、分期作業(yè)、煙氣逸散環(huán)保差、漏風(fēng)率高、作業(yè)率低等問題;

(2)熔融態(tài)冰銅通過溜槽轉(zhuǎn)運(yùn)，充分利用液態(tài)冰銅顯熱且解決了PS轉(zhuǎn)爐操作需采用行車吊運(yùn)冶金包、斷續(xù)進(jìn)料的作業(yè)程序，同時(shí)也省去了閃速吹煉工藝必須將液態(tài)冰銅水淬、磨細(xì)、烘干等復(fù)雜流程;

(3)連續(xù)作業(yè)、爐膛溫度穩(wěn)定、從而爐體耐火材料腐蝕輕、爐壽長，消除了PS轉(zhuǎn)爐間斷作業(yè)、耐火材料熱震損傷大、爐壽短的缺陷;

(4)煙氣連續(xù)、溫度穩(wěn)定從而可設(shè)置中壓余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽，煙氣余熱回收效果好、綜合能耗低;

(5)微負(fù)壓運(yùn)行，無煙氣逸散環(huán)保好;溜槽及渣包等熔體排放點(diǎn)設(shè)煙氣收集，逸散煙氣100%收集處理，順利實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

市場(chǎng)分析

⑴在節(jié)能減排方面的市場(chǎng)潛力

①節(jié)能：赤峰云銅的生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用雙爐連續(xù)吹煉工藝技術(shù)，可使粗銅綜合能耗降低30kgce/t,全國400萬噸產(chǎn)能，年可節(jié)約標(biāo)煤12萬噸。

②減排：赤峰云銅采用雙爐頂側(cè)吹連續(xù)吹煉技術(shù)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的實(shí)踐證明，該技術(shù)不但可以徹底解決銅冶煉吹煉生產(chǎn)過程中含硫煙氣的無組織排放問題，而且由于該工藝技術(shù)使吹煉煙氣量減少了50%多，從而不但使煙氣處理系統(tǒng)為冶煉生產(chǎn)騰出了近30%的空間，而且還大大減少了環(huán)境集煙氣量從而能使其匯入制酸系統(tǒng)，進(jìn)而使得除進(jìn)入冶煉廢渣以外的幾乎所有的硫都得到了回收利用，使銅冶煉的總硫回收利用率由原來的97%提高到98.3%，硫的總捕集率達(dá)到99.8%。以10萬噸生產(chǎn)規(guī)模為例，原料中的硫銅比按1.3計(jì)算，全年總硫量約為13萬噸，采用該連續(xù)吹煉工藝，因環(huán)集煙氣量減少和硫的回收率提高，硫的總捕集率可提高0.2%以上，每年可以減排SO2噸約560噸;如果國內(nèi)所有使用PS轉(zhuǎn)爐的銅冶煉企業(yè)約400萬噸的產(chǎn)能都采用該技術(shù)，每年可以減排SO2 近22400噸。

⑵在經(jīng)濟(jì)方面的市場(chǎng)潛力

①節(jié)省投資：如采用該連續(xù)吹煉技術(shù)對(duì)老工藝進(jìn)行技術(shù)改造淘汰轉(zhuǎn)爐，不但可以產(chǎn)生很大的環(huán)保效果，而且在不需要增加太多投資的情況下，就可以把產(chǎn)能提高20%。目前采用PS轉(zhuǎn)爐吹煉工藝的產(chǎn)能按400萬噸計(jì)，可增產(chǎn)80萬噸;按常規(guī)投資水平，每1萬噸銅粗銅產(chǎn)能約需投資1.2億元，根據(jù)赤峰云銅的情況，采用連續(xù)吹煉技術(shù)進(jìn)行改造，只投資6000萬元，就增加產(chǎn)能20000噸，1萬噸產(chǎn)能只需投資3000萬元，合計(jì)每1萬噸產(chǎn)能比常規(guī)投資節(jié)省9000萬元，增產(chǎn)80萬噸，可為社會(huì)節(jié)省投資72億元。

②降本增效：以10萬噸生產(chǎn)規(guī)模計(jì)算，采用該技術(shù)替代PS吹煉工藝，僅計(jì)算降低變動(dòng)成本增加的效益，每年增效3588萬元，全國400萬噸產(chǎn)能，年可節(jié)約成本14.35億元。再算增產(chǎn)效益，全國增產(chǎn)80萬噸，按赤峰云銅的成本水平測(cè)算，噸銅增產(chǎn)效益約為2500元，80萬噸的增產(chǎn)效益約為20億元。