不同渣型的铜熔炼中冰铜品位对伴生元素分配行为的影响
富氧侧吹铜冶炼冰铜品位变化对杂质走向的影响
０．５～５ｍｍ 大小时，从上层鼓泡层迅速落入底相［１］。 通 过 强 烈 的 搅 拌 在 鼓 泡 层 形 成 固 、液 、气 强 烈 反
应 ，速 度 极 快 。 对 复 杂 铜 精 矿 处 理 能 力 也 十 分 优 异 ， 杂质元素脱除率较高。
３ 铜精矿中主要伴生元素
铜精矿中主要 伴 生 杂 质 元 素 包 括：Ａｓ、Ｐｂ、Ｚｎ、 Ｃｄ、Ｎｉ、Ｂｉ、Ａｇ、Ａｕ，部 分 铜 精 矿 中 还 会 富 含 Ｃｏ、Ｉｎ 等元 素。 其 中 含 量 较 大 的 是 Ａｓ、Ｐｂ、Ｚｎ，也 对 熔 炼 过程影响最 大，而 Ｃｄ、Ｎｉ、Ｂｉ等 对 电 解 过 程 中 产 出 电解铜质量 影 响 较 大，而 Ａｇ、Ａｕ 通 过 冰 铜 的 良 好 捕捉性，几乎 全 部 进 入 冰 铜。 在 这 里 主 要 研 究 Ａｓ、 Ｐｂ、Ｚｎ 三 种 主 要 伴 生 杂 质 元 素 在 富 氧 侧 吹 炉 铜 冶 炼 过程中的走向问题。
通过 风 矿 比 调 整 产 出 冰 铜 品 位；通 过 燃 料 率 尽 可 能 的 稳 定 炉 内 温 度 ；最 终 得 出 跟 踪 结 果 见 表 ２。
摘 要：阐述了在铜冶炼工艺中，采用富氧侧吹炉进行铜冶炼造锍熔炼 时，铜 精 矿 中 主 要 杂 质 元 素
砷、铅、锌在冰铜品位变化时的走向问题，通过对生产实践过 中 元 素 的 跟 踪，明 确 了 不 同 冰 铜品位时杂质元素在铜锍、炉渣、烟 尘 等 所 占 的 比 例，分 析 了 影 响 铜 精 矿 杂 质 元 素 走 向 的 影响因素，明确了铜精矿配比过 程 中，主 要 杂 质 元 素 的 含 量 最 合 理 的 范 围，对 提 高 富 氧 侧 吹炉生产实际操作具有指导意义。
２ 富氧侧吹炉特点
富氧 侧 吹 炉 其 原 型 为 前 苏 联 的 瓦 纽 科 夫 炉，引 进 我 国 以 后 ，经 过 多 次 改 造 ，已 经 发 展 成 为 具 有 我 国 特色的铜冶炼工艺技术。
炼铜炉渣中铜的化学物相分析
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟炼铜炉渣中铜的化学物相分析炼铜炉渣有熔炼炉渣、吹炼炉渣、精炼炉渣三种。
熔炼炉渣中铜主要以冰铜、Cu2S 状态存在,几乎不含金属铜，CuO 和Cu2O 只在特殊情况下见到。
硅酸盐和磁性氧化铁中含铜,可能以化物的细小包裹体形式存在,而不是以硅酸铜和亚铁酸铜形式存在。
吹炼炉渣中铜也主要是冰铜和Cu2S,其次是少量金属铜和硅酸铜，在含铜较高的吹炼炉渣中,Cu2O 的含量也随之增加。
精炼炉渣的组成与上述情况就有明显区别，其中铜主要是金属铜、Cu2O、硅酸铜和亚铁酸铜，几乎不含铜硫化物。
一、方法概述氧化铜的分离在炼铜炉渣中，游离的CuO 和Cu2O 的含量一般极少，可以不测定。
当需要测定时,可用盐酸羟胺溶液分离。
于水浴上浸取数分钟，氧化铜和氧化亚铜浸取率在90%以上，Cu2S、冰铜以及亚铁酸铜浸取率很低。
金属溶解12%左右，反以金属铜含量较高时，不宜采用此法分离氧化铜。
金属铜的分离金属铜可溶于HgCl2-乙醇溶液中，但当直接浸取金属铜时,冰铜和白冰铜分别溶解10%和20%，即使加入还原剂，浸取率仍然较高。
研究表明，巯基乙酸的氨性溶液，可使部分冰铜溶解，另一部分冰铜变成方黄铜矿，金属铜也部分溶解,但是于巯基乙酸的氨性溶液中加入2，3-二巯基丙烷磺酸钠或单宁时,金属铜的溶解被抑制。
因此，在用HgCl2-乙醇溶液浸取金属铜之前,用巯基乙酸-单宁（或2，3-二巯基丙烷磺酸钠）的氨性溶液处理试样，使部分冰铜溶解，另一部分冰铜转化为黄铜矿。
这样可提高测定的准确度。
硫化铜的分离一部分硫化物已在分离金属铜之前浸取。
剩余的硫化铜可用溴-甲醇溶液浸取。
在溴-甲醇溶液部亚铁酸铜、磁性氧化铁、硅酸盐等溶解甚微，留在残渣中。
其他化合物中铜的分离留在最终残渣中。
炼铜炉渣中铜的化学物相分析流程如下图所示。
应指出，此流程更适合熔炼和吹炼炉渣。
图中炼铜炉渣中铜的化学物相分析流程二、分析步骤。
窑渣—还原熔炼铅冰铜新工艺研究
窑渣—还原熔炼铅冰铜新工艺研究黄超1）沈强华2）张弦3）李枫4）应国民5）（昆明理工大学，昆明650093）摘要：针对铜、铅冶炼厂产生的铅冰铜含铜低、含铅高的特点，提出了窑渣——还原熔炼铅冰铜的新工艺。
铅冰铜经高温还原熔炼，产出粗铅、冰铜和炉渣。
实验考查了窑渣配入量对铅的回收率影响，研究结果表明：铅回收率达95.12 %，冰铜含铜达18.65%，炉渣流动性好，密度低，与金属相互不相溶。
关键词：铅冰铜；冰铜；回转窑渣；炉渣；还原熔炼Study on Novel Technology of Cu-Pb Matte Reduction Smelting With Kiln SlagHuang Chao, Shen Qianghua, Zhang Xian, Li Feng And Ying GuoMin（Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China）ABSTRACT: A novel technology of kiln slag——Cu-Pb matte reduction smelting is put forward according to the characteristics of Cu-Pb matte with low copper and high lead content. Reduction smelting Cu-Pb matte by high temperature, output of crude lead, matte and slag. The experimental tested of the impact on the recovery of lead with the kiln slag intake. The result show: the recovery of lead reached to 95.12%, copper in the matte reached to 18.65%, the slag with good liquidity and low density that did not mixed with mental.KEY WORDS: Cu-Pb matte; matte; kiln slag; slag; reduction smelting0前言铅冰铜是在铅冶炼生产过程中，鼓风炉熔炼和粗铅火法精炼工序会产出的一种铜、铅、铁的硫化物，其主要成分是FeS、Cu2S、PbS及ZnS。
2冰铜熔炼的基本原理,冰铜、炉渣的性质[37页]
![2冰铜熔炼的基本原理,冰铜、炉渣的性质[37页]](https://img.taocdn.com/s3/m/d232cdf10342a8956bec0975f46527d3240ca679.png)
两式相加得：
9FeO(l) + 1.5O2 = 3Fe3O4
3Fe3O4(S) + FeS(l) = 10FeO(l) + SO2 ΔG0 = 654720 – 381.95T (J)
K1573 = 1.62×10-2， K1473 = 5.43×10-4
23
经过氧化反应，炉料中铁的一部分形成Fe3O4，Fe3O4的熔 点高（1597℃），在渣中以Fe—O复杂离子状态存在： 当其量较多时，会使炉渣熔点升高，比重增大，恶化了渣 与锍的沉清分离；在造锍熔炼和冰铜吹炼时，由于Fe3O4析出， 在转炉渣口和上升烟道等部位产生结垢物；炉渣粘度增大和熔 点升高；渣含铜升高等许多问题。 当熔体温度下降时，Fe3O4 会析出沉于炉底及某些部位形成炉结，还会在冰铜于炉渣界面
12
➢ 炉渣与冰铜的相平衡 冰铜熔炼过程中炉渣是
以 FeO-SiO2 系 、 FeO-SiO2CaO系及FeO-SiO2-Al2O3系 等为主体的。
图 2 - 7 为 FeO-SiO2-CaO 系三元系相图。图中铁全 部 认 为 是 FeO， 而 Al2O3、 CaO 及 MgO 等 均 折 合 成 CaO。
这表明，以Cu2O形态进入渣相的铜量很少。只 要体系内有FeS存在，铜的氧化物在熔炼过程中都能 被硫化成Cu2S而进入冰铜相。
22
➢ 2.7造锍熔炼过程中Fe3O4的形成
在火法炼铜过程中，原料中的FeS会优先发生氧化反应转变
为FeO，而由于氧位的升高，FeO会进一步氧化成Fe3O4。
FeS(l) + 1.5O2 = FeO(l) + SO2
25
反应要在1400℃以上才能向右进行，而且Kp值很小。 加入SiO2后，体系变成Fe3O4-FeS-SiO2系，反应为： FeS(l)+3Fe3O4(s)+5 SiO2(s) =5(2FeO·SiO2)(l)+SO2(g)
冰铜质量标准
冰铜质量标准冰铜是炼铜过程中重要的中间产物，其质量对最终产品的质量和产率有着至关重要的影响。
本文将详细介绍冰铜质量标准，包括冰铜品位、冰铜含铜量、冰铜含硫量、冰铜含铁量、冰铜含杂质元素、冰铜颗粒度以及冰铜流动性等方面的内容。
一、冰铜品位冰铜品位是指冰铜中铜的含量。
为了保证铜的回收率和产品质量，冰铜品位应不低于20%。
在生产过程中，应定期监测冰铜品位，并保持在一个稳定的范围内。
二、冰铜含铜量冰铜含铜量是指冰铜中铜元素的质量分数。
根据不同的工艺条件和生产需求，冰铜含铜量应控制在一定的范围内。
过高或过低的含铜量都会对生产造成不利影响。
三、冰铜含硫量冰铜含硫量是指冰铜中硫元素的含量。
硫是炼铜过程中的有害元素，会降低铜的质量和产生有害气体。
因此，冰铜含硫量应控制在较低的水平，以保证产品的质量和环保要求。
四、冰铜含铁量冰铜含铁量是指冰铜中铁元素的含量。
铁的存在会影响到铜的熔炼过程和产品的质量，因此需要将其控制在较低的水平。
在生产过程中，应严格控制原料的含铁量，并及时调整工艺参数。
五、冰铜含杂质元素除了硫和铁之外，冰铜中还可能含有其他杂质元素，如锌、铅、砷、锑等。
这些杂质元素的存在会影响到产品的质量和产率，因此需要将其控制在较低的含量。
在生产过程中，应定期监测杂质元素的含量，并及时采取措施进行控制和调整。
六、冰铜颗粒度冰铜颗粒度是指冰铜中颗粒的大小和分布情况。
颗粒度的大小会影响到熔炼过程中的传热和传质过程，从而影响产品的质量和产率。
在生产过程中，应控制好原料的粒度和搅拌强度，保证冰铜的均匀性和颗粒度的适宜性。
七、冰铜流动性冰铜流动性是指冰铜在熔炼过程中的流动性能。
流动性好的冰铜能够更好地传递热量和物质，有利于提高产品的质量和产率。
在生产过程中，应控制好温度和压力等工艺参数，保证冰铜的良好流动性。
通过以上七个方面的质量标准，可以对冰铜的质量进行全面评估和控制。
在实际生产中，应定期对各项指标进行监测和调整，以保证产品的质量和产率符合要求。
冰铜熔炼实验报告
冰铜熔炼实验报告熔炼车间是冶炼厂的主要生产车间，车间的主要任务是生产铜阳极板。
熔炼车间处理的铜精矿均为外购铜精矿，利用电炉和合成炉生产冰铜。
电炉主要是由矿热电炉处理焙烧车间生产的焙砂，合成炉主要处理经蒸汽干燥机干燥后的干精矿，电炉、合成炉产出的冰铜搭配进入转炉进行吹炼，转炉产出的粗铜进入阳极炉精炼，最后由双园盘浇铸系统产出合格的铜阳极板送精炼厂。
在实习期间主要了解了以下几点，现简单介绍如下。
1.冰铜熔炼铜精矿首先熔炼获得冰铜，然后将冰铜吹炼成粗铜。
冰铜熔炼是在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生产MeS共熔体的方法，又称造锍熔炼。
冰铜熔炼将精矿中的铜富集于冰铜中，而大部分铁的氧化物与加入的熔剂造渣。
冰铜与炉渣由于性质差别极大而分离。
冰铜熔炼分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、电炉熔炼、闪速熔炼及一步炼铜等。
尽管设备不同，冶炼过程的实质是相同的，都属于氧化熔炼。
高温下，炉料受热后形成低价稳定的化合物，随着形成低熔点共晶组分熔化析出，即形成初冰铜和初渣。
其最终成分的形成是在熔池中完成。
熔炼的主产物冰铜是由Cu2S、Fe S组成的合量，其中还溶解了一定数量铁的氧化物和其它硫化物，如Ni3S2、CoS、PbS、ZnS等。
一般Cu+Fe+S占冰铜总量的80%~90%。
炉料中的金银及铂族元素在熔炼过程中几乎全部进入冰铜中。
Se、Te、As、Sb、Bi等元素也部分地溶解在冰铜中。
冰铜品位的选择取决于下列因素：炉料的性质和成分、熔炼特性、经济条件等。
熔炼生精矿时，冰铜品位不能在大范围内变动，但可用预先焙烧来调整，焙烧程度愈大，熔炼时冰铜品位愈高，反之亦然。
冰铜品位越低，吹炼所需时间愈长，吹炼时能耗愈大，炉衬消耗愈快。
实践证明，选择冰铜品位为37~42%较为合理。
但冰铜品位太高也存在一些问题。
(1)冰铜品位高，铜在炉渣中的损失增多。
(2)产生高品位冰铜，需延长精矿的焙烧时间，降低了焙烧的生产率，并增加烟尘产出量。
在炼铜过程中次要元素的分布
（８）银 ＭＩＭ，的黄铜矿精矿中含银是极少的。因此，要估算它的准确分布状况是困难的，这可以从 表７所列的分布状况和ｋ棚，糙炉渣值中看出来。 用含银最高的物料的试验表明，至少９５％的银存留于冰铜中，此值提高至９９％是可能的。随 同烟气散失的银，由于收尘和烟尘的返回而被回收。
的
分
布
９９．９
１．Ｏ
—Ｏ．９
１６．Ｏ ５９．０ ４．７５ １０６９ ２５．９
４７ １３３
Ｏ
９７．６ ０
２．４
（１０）结论 艾萨炼铜炉的基建投资和操作费用都比较低。在艾萨炼铜炉中，砷、铅、锌、铋和锑等有 害元素的脱除率是高的，而银、金和大部分钴则存留于冰铜中。
在炼铜过程中次要元素的分布叫知若
２８３
艾萨炼铜炉能将冰铜中砷脱除９０％以上。精矿含砷为＜Ｏ．２＂－０．８９６。
８５ ６０～８０
表１４
‘
进入渣＾
２ ２～５
２ ５～２５ ５～３０ ５～３５ ４５～５５ ２０～２５ １５～２０ ５～３５ ５～１５ １０～３０
进入烟气／铲
１ ３～８
３ ３５～８０ １５～６５ ２５～６０
Ｏ～５ ０～５ ５～４０ ５～２５ ０～５ ０～ｌＯ
２８６
在炼铜过程中次要元素的分布叫知若
（３）贵溪冶炼厂闪速炉熔炼的元素分布参数如下： 日处理精矿量：１０００ｔ／ｄ 目标冰铜品位：４５一－－５０％
气或进入渣中。表１８给出了一些杂质元素的分布，从这些数据可以看出．在粗铜产品中残留的
杂质随冰铜品位的增加而显著增加。这是因为含铜高的冰铜，经过它们的鼓风量少，形成的渣
双顶吹铜冶炼工艺伴生金属的分配及行为
在顶吹熔炼强氧化气氛下，原料中投入的铅， ４６．５７％进人冰铜中，２０．８７％进入电炉渣中， ３１．７３％进人烟尘中；在顶吹吹炼过程中，由于金属 Ｐｂ、ＰｂＳ和ＰｂＯ的挥发蒸汽压大，在吹炼温度下明显 挥发，挥发进入气相的ＰｂＳ等被氧化形成硫酸盐和 氧化铅。投入吹炼炉中的铅，３．１６％进入粗铜， ８５．４２％进入吹炼渣，１０．７５％进入烟尘。 铜火法冶金过程中，Ｐｂ的氧化物，硫化物及金 属元素本身由于熔点、沸点低，在冶炼温度５００～
１
５００℃下蒸汽压很高，易挥发，因此，相当数量的铅
挥发而进人烟气中。 ２．３．２锌的分配及行为 本公司投入的精矿原料中，锌的品位达 ２．１５％，主要是自产原料带入。在熔炼过程中，投人 的锌１７．１１％进入冰铜，６７．４２％进入电炉渣， １４．６７％进人烟尘。在吹炼过程中，锌氧化后大部分 进入吹炼渣中，少量锌进入烟尘和粗铜中，投入吹炼 炉的锌０．４８％进入粗铜，９２．０２％进入吹炼渣， ６．８８％进入烟尘。 锌的蒸汽压很大，反应生成的金属锌挥发进入 烟尘，ｚｎ在反应塔中由ｚｎｓ氧化成ｚｎＯ，氧化锌很 容易与ＳｉＯ，结合造渣，在冶炼高品位冰铜时，ｚｎＳ的 氧化增加，从而大部分ｚｎ进入炉渣中。可见，锌主 要集中于电炉渣中流失，进入粗铜中的锌很少，双顶 吹熔炼能较好地脱除杂质锌。 ２．３．３锑的分配及行为 顶吹熔炼工序投入的锑，２３．８１％进入冰铜， ６０．０４％进人电炉渣，１５．３４％进入烟尘；在顶吹吹炼 炉工序投入的锑，４６．１２％进入粗铜，５２．２２％进入吹 炼渣，０．８％进人烟尘。 铜精矿中的锑主要为辉锑矿和复杂的含锑硫化 矿，在熔炼过程中复杂的硫化锑矿容易离解为简单 的辉锑矿（Ｓｂ：Ｓ，），部分氧化为ｓｂ：Ｏ，。Ｓｂ：ｓ，、Ｓｂ：０， 在熔炼过程中有一定的蒸汽压，因此，其在顶吹炉熔 炼过程中有少部分挥发进入烟尘中。在吹炼过程 中，元素锑部分进入粗铜，部分进人吹炼渣中，其它 产物中分布不多。根据元素分布和铜火法冶金的特 点认为，冰铜中的锑在吹炼过程中因氧化性气氛强 弱的不同被氧化为不同的锑氧化物，金属ｓｂ被金属 铜溶解进人粗铜中，而Ｓｂ：０，和ｓｂ：０，则和造渣元素
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研究简报不同渣型的铜熔炼中冰铜品位对伴生元素分配行为的影响谭鹏夫 张传福(中南工业大学有色冶金系 长沙410083)摘 要 利用已开发的多相多成份系统平衡计算模型,对铜熔炼过程进行了模拟,研究了冰铜品位对伴生元素Ni 、Co 、Sn 、Pb 、Zn 、As 、Sb 和Bi 在造硅酸铁炉渣和铁酸钙炉渣的铜熔炼体系中分配行为的影响.结果表明:在生产高品位冰铜时,As 、Sb 和Bi 的脱除率较低,铁酸钙炉渣对脱除有害杂质As 和Sb 比硅酸铁炉渣有效得多,N i 、Co 、Pb 和Zn 则大量进入这两种渣中,得以脱除.关键词 铜熔炼,分配率,冰铜品位,平衡计算模型中图分类号 TF811,O2421 前 言铜冶炼的关键技术在于控制伴生元素的行为,因为优质铜是由伴生元素的有效控制和脱除产生的.由于节能和改善环境的需要,硫化矿熔炼已逐步采用富氧和生产高品位冰铜等强化熔炼措施,因此极大改变了硫化矿中伴生元素在熔炼和吹炼过程中的分配行为.同时,随着矿石品位的下降及其成份的复杂化,矿石中的杂质元素对环境的污染及在产品中的富集亦日趋严峻,从而导致冶炼过程操作困难和产品质量下降.Itagaki 和Yazawa [1]在热力学数据的基础上评价了第VA 族元素As 、Sb 和Bi 在造硅酸铁炉渣的铜熔炼中的分配行为.Chaubal [2]和Seo 等[3]以传质方程为基础,开发了As 、Sb 和Bi 在铜闪速熔炼过程中的挥发模型.但他们均未考虑Ni 、Co 、Sn 、Pb 和Zn 在铜冶炼中的分配,也未讨论伴生元素在造铁酸钙炉渣的铜冶炼中的行为.本研究利用已开发的多相多组份系统平衡计算模型,对铜熔炼过程进行了模拟,研究了冰铜品位对伴生元素Ni 、Co 、Sb 、Pb 和Zn 分配行为的影响.2 伴生元素在铜冶炼过程中分配行为的数学模型在铜火法冶炼的提铜期,冶炼过程的物理化学性质基本是不变的.伴生元素的行为主要受金属铜相的存在所控制.而在提取冰铜时,伴生元素的行为是过程的另一重要操作参数 冰铜 国家经贸委资助项目收稿日期: 1997-04-14,修回日期: 1997-05-15谭鹏夫:男,27岁,博士后,有色冶金专业第19卷第2期1998年 5月化 工 冶 金Engineering Chem istry &Metallurgy Vol 19No 2M ay 1998品位的函数.由于冰铜品位和其它过程参数一样可以改变,因而在控制伴生元素的行为方面有很大的灵活性.作者已开发了多相多成份系统平衡计算模型[5-7](活度系数数据见文献[6]中表3),模拟了铜闪速熔炼过程.对贵溪冶炼厂闪速熔炼过程的模拟结果与实际生产数据[5]的对比见表1.表1 贵溪冶炼厂闪速熔炼过程的模拟结果与实际生产数据的对比Table 1 Comparison of the prediction w ith the commercial data froma flash smelting process at Guix i Smelter in ChinaCom p.( ,%)Cu S Fe SiO 2Pb Zn As Bi Sb Co Au Ag Sn Ni Charge21.0728.3626.3412.240.130.330.120.0410.0920.010.00070.00770.0010.01Ind.matte51.9422.63-0.240.240.350.100.0610.0830.0160.00170.01820.0020.018Pred.matte51.4720.9722.650.640.230.360.060.0140.0860.0130.00170.01900.0030.014Ind.slag1.130.5739.0832.940.0370.460.12<0.0050.110.0030.000020.0008<0.0050.002Pred.slag 0.900.4045.1531.430.0270.410.09<0.0050.120.0030.000020.00020.000090.0023 冰铜品位对伴生元素在铜熔炼中分配行为的影响贵溪冶炼厂1993年7月的混合矿成份见表1.其实际生产操作条件如下:混合矿量:60000kg/h,平均鼓风量:41.3kNm 3/h,平均工业氧气量: 4.046kNm 3/h,富氧浓度:27%,氧气利用率:99%,熔炼温度:1483K,重油消耗量:780kg /h.图1 伴生元素在造硅酸铁炉渣的铜熔炼过程中的分配行为与冰铜品位的关系Fig.1 Distributions of accessory elements and mat te gradeduring fayalite slag making copper smelt ing图1为伴生元素在造硅酸铁炉渣的铜熔炼过程中的分配行为与冰铜品位的关系,(M)g 、<M >sl 和[M]M t 分别表示M 在气相、炉渣和冰铜中的分配率.由图1可知:随着冰铜品位的升高,1672期谭鹏夫等:不同渣型的铜熔炼中冰铜品位对伴生元素分配行为的影响As 在冰铜中的分配率有增大的趋势,Sb 和Bi 的变化不明显.这是由于As 在冰铜中的活度系数随着冰铜品位的升高而急剧下降,从而说明As 对高品位冰铜有较强的亲合力.Sn 、Pb 、Zn 、Ni 和Co 在冰铜中的分配率随冰铜品位的升高反而大大减小.对于上述所有伴生元素,它们在渣中的分配率都随冰铜品位的升高而明显增大.这是因为冰铜品位越高,渣量越大,从而渣中带走的伴生元素的量就越多.因此,在处理有害杂质As 、Sb 和Bi 含量高的精矿时,不宜采用生产高品位冰铜的技术方案.上面讨论的铜熔炼过程为造硅酸铁炉渣.现将渣中的SiO 2用CaO 来取代,这样,硅酸铁炉渣就转换成了铁酸钙炉渣,渣中各化学组份的活度系数亦相应采用铁酸钙炉渣的活度系数[4,5].假定其精矿成份及操作条件保持不变,只改变风量来调整冰铜品位.图2为造铁酸钙炉渣的铜熔炼体系中伴生元素的分配行为与冰铜品位的关系.与图1对比可知:As 、Sb 在铁酸钙炉渣中的脱除率远远高于它们在硅酸铁炉渣中的脱除率,而Pb 、Zn 则相反.这是由于As 和Sb 在铁酸钙渣中的活度系数远小于在硅酸铁渣中的活度系数,从而说明As 和Sb 对铁酸钙渣有较强的亲合力,而Pb 、Zn 则相反.无论是造硅酸铁炉渣,还是铁酸钙炉渣,在生产高品位冰铜时,Pb 、Zn 、Ni 和Co 均很难进入冰铜相中得以回收.图2 造铁酸钙炉渣的铜熔炼体系中伴生元素的分配行为与冰铜品位的关系Fig.2 Distributions of accessory elements and mat te grade during ferrit e slag making c opper smelt ing 4 结 论在铜熔炼过程中,冰铜品位是一个十分重要的控制参数,它对冶炼过程有重大影响.借助多相多成份系统平衡计算模型,模拟了铜闪速熔炼过程,结果显示了冰铜品位对伴生元素Ni 、Co 、Sn 、Pb 、Zn 、As 、Sb 和Bi 在造硅酸铁炉渣和铁酸钙炉渣的铜冶炼体系中分配行为的影响.(1)无论是硅酸铁炉渣体系,还是铁酸钙炉渣体系,伴生元素Ni 、Co 、Sn 、Pb 、Zn 、As 、Sb 和Bi 168 化 工 冶 金19 卷在渣中的分配率均随冰铜品位的升高而明显增大.(2)在处理As 、Sb 等有害杂质含量高的精矿或冰铜时,宜采用生产低品位冰铜的技术方案.(3)对于这两种渣型,在生产高品位冰铜时,Pb 、Zn 、Ni 和Co 均大量进入渣中.参考文献1 Itagak i K.,Yazawa A.Thermodynamic Evalution of Distri bution Behavi ors of VA Elements and Effect of the Use of Oxygen inCopper Smelting.M etallurgical Review of M M IJ,1986,3(3):87-1002 Chaubal P.C.M athematical M odeli ng of M inor-Elem ent Behavior in Flash Sm elting of Copper Concentrates and Flash Concerting of Copper M attes.M etallurgical Transactions,1989,20B(2):39-513 Seo K.W.,Sohn H.Y.M athemati cal M odeling of Sulfide Flash Smelting Process:Part 3:Vol atilization of M inor Elements.M etallurgical Transacti ons,1991,22B(12):791-7994 T akeda Y.,Ishinata S.,Yazaw a A.Di stribution of M inor Elements betw een Liquid Copper and Calcium Ferrite Slag.Trans actions of the Japan Institute of M etals,1983,24(7):518-5285 谭鹏夫.硫化矿冶炼过程的计算机模拟.中南工业大学博士学位论文,19966 T an Pengfu,Zhang puter M odel of Copper Smelting Process and Distributi on Behaviors of Accessory Elements.Journals of Central South University of T echnology,1997,4(1):36 417 谭鹏夫,张传福.镍造硫熔炼过程及伴生元素行为的计算机模型,化工冶金,1997,18(1):81EFFECT OF MATTE GRADE UPO N DISTRIBUTIO NBEHAVIORS OF AC CESSORY ELEMENTS INFAYALITE SLAG MAKING AND FERRITE SLAG MAKINGPROCESSES FOR CO PPER SMELTINGTAN Pengfu ZHANG Chuanfu(Dep t.N onf er rous Metall.,Centr al South Univ.T echnol.,Changsha 410083,China)ABSTRAC T By use of the developed equilibrium calculation model,the distribution behavior of ac cessory elements in copper smelting was simulated w ith emphasis on effect of matte grade upon dis tribution of accessory elements such as Ni,Co,Sn,Pb,Zn,As,Sb and Bi matte,gaseous phase and fayalite slag or ferrite slag during copper smelting.Ferrite slag is show n to be more efficient in removing As and Sb than fay alite slag.Fayalite slag and ferrite slag are equally efficient for the re moval of Ni,Co,Pb and Zn from matte.KEY WORDS Copper smelting,Distribution ratio,M atte grade,Equilibrium calculation model 1692期谭鹏夫等:不同渣型的铜熔炼中冰铜品位对伴生元素分配行为的影响。