铜精炼反射炉参考图
铜精炼反射炉的生产和实践
铜精炼反射炉的生产和实践一、概述二、铜火法精炼的氧化过程三、铜火法精炼的还原过程四、铜火法精炼炉的结构五、铜火法精炼炉的供热六、铜火法精炼炉的生产实践1.生产作业2.事故处理3.开停炉4.产物5.技术经济指标铜精炼反射炉的生产和实践一、概述铜精炼反射炉的原料为矿石粗铜、再生杂铜、不同渠道获得的各类铜锭等。
入炉原料除含硫、氧外，还含有一些其它杂质。
如砷、锑、铅、锌、锡、铁、钴、镍等，此外尚含有硒、碲、铋、金、银等稀有金属。
通常情况下，将铜料在铜精炼炉中进行火法精炼，产出Cu≥99.8%的阳极板，在进行电解精炼，产出Cu≥99.95%的电解铜。
最后从阳极泥中将稀贵金属提取出来。
铜火法精炼为间歇（周期）作业，分为加料熔化、氧化、还原、铸型五个阶段，每炉作业周期一般小于24小时，最快12小时。
由于各工厂所处理的原料成分差异很大，所以氧化期的操作方法有不同之处，但基本原理相同。
二、铜火法精炼的氧化过程完成加料、熔化作业，进入氧化阶段。
用氧化管将压缩空气通入铜熔体，铜首先氧化：4Cu（液）+O2（气）=2Cu2O(液）铜氧氧化亚铜生成的氧化亚铜立即溶解在铜熔体中。
氧化亚铜在铜熔体中的溶解液。
随着温度升高而升高，如下表：氧化亚铜在铜熔体中的溶解度温度1150 1200 1250 1300（℃）Cu2O溶8.3 12.4 13.1 13.8解度（%）相当氧0.73 1.38 1.48 1.52含量（%）正常氧化温度约为1200℃,此温度条件下，熔体中Cu2O含量超过12.4%时，熔体将分为两层，下层为饱和Cu2O的铜熔体，上层为析出的Cu2O。
生产控制氧化亚铜不可过量饱和，以防止造成渣含铜增高等恶果。
溶解在铜熔体的氧化亚铜起着氧化剂的作用，去氧化对氧的亲和力大于铜对氧的亲和力的金属杂质Me’被氧化：Cu2O + Me’ = Me’O + 2Cu氧化亚铜金属杂质杂质氧化物铜为使化学反应顺利进行（化学平衡向右移动），氧化过程中如下控制：1、增加Cu2O浓度：适当提高温度，使Cu2O在铜熔体中尽可能的达到饱和。
年产25万吨电铜的铜电解精炼车间工艺设计(已处理)
年产25万吨电铜的铜电解精炼车间工艺设计西安建筑科技大学华清学院毕业设计(论文)任务书题目: 25万吨/年电铜的铜电解精炼车间工艺设计院(系): 冶金工程学院专业: 冶金工程学生姓名:学号:指导教师:一、毕业设计(论文)的主要内容(含主要技术参数)1、查阅有关铜电解精炼技术等方面的文献,写出文献综述;说明设计的任务和目的,铜在国民经济建设及有色金属工业的发展概况。
2、根据给定铜阳极成份,设计年产25万吨电铜的铜电解精炼车间,年工作日360天。
铜阳极成份如下表:元素Cu Au Ag As Sb Ni Bi Pb含量% 99.3 0.062 0.08 0.01 0.011 0.178 0.002 0.032元素Se Te Fe Zn Sn S O 其他含量% 0.042 0.05 0.001 0.003 0.004 0.0015 0.05 0.17353、工艺计算及主要设备设计计算。
包括工艺流程的选择与论证;按冶炼过程各阶段编制物料平衡表,铜电解精炼冶金计算包括:电解过程金属平衡和物料平衡,净液量的计算,硫酸耗量,电解槽热平衡及蒸汽消耗等;主要设备及辅助设备的计算与选择。
4、绘制工艺流程图及主要设备简图。
5、撰写本科毕业论文。
二、毕业设计(论文)题目应完成的工作(含图纸数量)1.查阅相关中、英文文献资料不少于15篇(本);2.按学校毕业设计规范提交完整的毕业设计说明书 1份;3.绘制工艺流程图 1 张(1#),主要设备简图 2 张(2#);4.翻译相关外文资料 1 篇(约3000字左右)。
三、毕业设计(论文)进程的安排序号设计(论文)各阶段任务日期备注1 毕业实习 3.1~3.142 查阅相关文献资料,完成文献综述 3.15~3.283 铜电解精炼工艺流程的确定3.29~4.44 详细工艺计算及主要设备设计计算 4.5~5.195 撰写设计说明书,绘制相应图纸 5.20~5.306 检查、完善设计说明书及图纸,准备答辩 5.31~6.11四、主要参考资料及文献阅读任务(含外文阅读翻译任务)1.阅读有铜电解精炼方面的文献(其中英文文献不少于3篇);2.主要参考资料:朱祖泽,贺家齐.现代铜冶金学,北京:科学出版社,2003,1.罗孝玲,Jules.中国铜工业存在的问题及对策探讨.技术经济,2002,12:7-8.于润沧.再议我国铜工业发展的若干战略问题.铜工业工程,2001,17:7-10曹异生.世界铜工业进展及前景展望. 世界有色金属,1997,4:17-21.黄海根,余斌,张绍才.铜工业的近来走势与发展对策探讨.矿产保护与利用,2004,42:8-12.五、审核批准意见教研室主任签(章)25万吨/年电铜的铜电解精炼车间工艺设计专业:冶金工程学生:朱浪涛指导教师:张秋利设计总说明铜电解精炼过程,主要是在直流电的作用下,铜在阳极上失去电子后以铜离子的形态溶解,而铜离子在阴极上得到电子以金属铜的形态析出的过程。
炼铜反射炉水淬渣工艺矿物学
反射炉水淬渣的 XRD 分析结果见图 2. 由图可见， 炼铜炉渣中的结晶相主要为 Fe3O4, Fe2SiO4, MgFe2+3O4, Fe2O3 及 SiO2. 图中 MgFe2+3O4, Fe2O3 和 Fe3O4 的衍射 峰发生重叠，为了进一步确定炉渣的物相组成，还需借 助其他分析手段，如 SEM-EDS, Mössbauer 等，其中 Mössbauer 谱用来分析铁物相及各物相相对含量.
Relative transmission
1.00
0.98
0.96
0.94
0.92
0.90
0.88
0.86
-10
-5
0
5
10
Velocity (mm/s)
图 3 炉渣中 Fe 的 Mössbauer 谱图 Fig.3 Mössbauer spectrum of copper-containing slag
中图分类号：TF09
文献标识码：A
文章编号：1009−606X(2010)04−0732−06
1 前言
我国冶金工业资源消耗高，二次资源综合利用率 低，导致大量有价金属进入冶炼废渣中成为污染物，炼 铜反射炉水淬渣就是其中的一种. 这些废渣不仅占用大 量土地，且其中的重金属在堆积过程中会被逐渐释放出 来，造成严重的土壤污染和水体污染[1,2]. 为此，国内外 对废渣的利用进行了大量研究，主要有如下几类：(1) 回收其中的有价金属[3−11]；(2)用作建筑材料[12−16]；(3) 作其他用途，如根据炉渣特性用作水处理吸附剂[17]. 虽 然取得了一定的研究成果，但炉渣的综合利用水平仍较 低，大部分工艺仅处于实验及半工业实验中，还无法实 现大规模推广应用. 制约水淬铜渣高效利用的主要原因 是铜渣中矿物成分较多，物相复杂，且相互之间存在连 生与包裹现象，导致有价金属与脉石成分分离困难. 目 前从水淬铜渣中回收有价金属(如铜、铁)不仅回收率低， 且生产的精矿品位不高，达不到冶炼要求. 因此，本工 作对反射炉水淬铜渣的工艺矿物学进行了详细的研究， 并运用热力学分析软件对高温脱硅过程进行了分析，在 此基础上提出了细磨浮选回收铜−高温脱硅−磁选分离 铁的选冶联合工艺.
铜火法精炼主要热工设备及所用耐火材料
铜火法精炼主要热工设备及所用耐火材料铜精炼的必要性及工序转炉生产出的粗铜，其含铜量一般为98.5% ~99.5%，其余为杂质，如硫、氧、铁、砷、铺、锌、锡、铅、铋、镍、钴、硒、碲、银和金等。
这些杂质存在于铜中，对铜的性质产生各种不同的影响，有的会降低铜的电导率，如砷、锑、锡;有的会导致热加工时型材内部产生裂纹，如砷、铋、铅、硫;有的则使冷加工性能变坏，如铅、锑、铋。
总之，降低了铜的使用价值。
有些杂质如金和银则具有较高使用价值和经济效益，需要回收和利用。
因此，为了满足铜的各种用途要求，需要将粗铜提纯精炼。
精炼的目的有两个，一是除去铜中的杂质，提高纯度，使铜含量在99.5%以上;二是从铜中分离回收有价元素，提高资源综合利用率。
目前使用的精炼方法有两类：(1)粗铜火法精炼，直接生产含铜99. 5%以上的精铜。
该法仅适用于金、银和杂质含量较低的粗铜，所产精铜仅用于对纯度要求不高的场合。
(2)粗铜先经过火法精炼除去部分杂质，浇铸成阳极，再进行电解精炼，产出含铜99. 95%以上、杂质含量达到标准的精铜。
这是铜生产的主要流程。
粗铜的火法精炼过程包括氧化、还原和浇铸三个工序。
在1150 ~1200℃的温度下，先将空气压入熔融铜中，进行杂质的氧化脱出，而后再用碳氢物质除去铜液中的氧，最后进行浇铸。
粗铜火法精炼用设备目前，用于铜火法精炼的炉型有反射炉、回转式精炼炉、倾动式精炼炉三种。
1 反射炉反射炉是传统的火法精炼设备，是一种表面加热的膛式炉，结构简单，操作容易，既可处理冷料，又可处理热料。
此外，因反射炉容积、炉体尺寸可大、可小，处理量可以从1t变化到400t，具有很强的适应性。
处理冷料较多的工厂和规模较小的工厂，多采用反射炉生产阳极铜。
其缺点是操作效率低，劳动强度大，操作环境差。
国内大多采用固定式反射炉进行精炼，炉衬主要采用镁砖、镁铝砖或镁铬砖砌筑。
国外精炼反射炉炉顶用不烧镁铬砖、铬镁砖或直接结合镁铬砖砌筑，炉墙上部用镁铬砖，下部用直接结合镁铬砖和普通镁铬砖，炉底使用硅砖。
铜精矿的熔炼反射炉
（2）采用预热空气。
（3）采用富氧。
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单元作业
1、简述反射炉熔炼的缺点。
2、影响反射炉生产率的关键因素是什么？
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2
一、概述
第一台炼铜反射炉始于1879年，此后，反射炉
炼铜迅速发展，在20世纪60年代达到顶峰，其产量
达到世界铜总产量的70%。但反射炉熔炼有它难以 克服的缺点，如能耗高、环境污染严重等，这些缺 点制约了它的发展。到20世纪70年代，以闪速熔炼 为代表的低能耗、高效率、低污染的现代熔炼方法
迅速崛起，致使反射炉熔炼逐渐被新的炼铜方法取
处理焙烧矿时，大部分铅进入炉渣，少量
进入冰铜，约20%的铅挥发排出。
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镍和钴的行为与铜相似，均以硫化物形态 进入冰铜中。
大量的As、Sb、Bi、Sn和Te也进入冰铜中，
在冰铜吹炼及粗铜精炼时加以回收。
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5、反射炉熔炼的产物
反射炉熔炼的产物是冰铜、炉渣、烟尘及
烟气。
反射炉的烟尘量一般为入炉物料量的1.3 ~ 1.5%。 采用空气燃烧时，反射炉熔炼烟气的成分一般 为，%：CO215~18；SO21~2；O20.5~1.2；CO
的表面温度的关系最大。
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炉气的温度主要取决于燃料的发热量，燃
烧时的过剩空气系数等等。 炉料的温度主要取决于炉料的熔点。 对于一定成分的炉料，熔点是一定的，所 以，炉气温度是决定炉子生产率的关键因素。
反射炉内传热过程是非常复杂的，影响传热的
因素甚多，但是其中最主要的还是燃料燃烧即
炉气温度。
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2、主要的化学反应
（1）选择合理渣型； （2）使炉渣充分过热，使冰铜、炉渣良好分离； （3）严格控制冰铜面，减少随渣损失； （4）稳定冰铜品位；
年处理5万吨粗铜火法精炼反射炉设计1
年处理5万吨粗铜火法精炼反射炉设计摘要：反射炉一种室式火焰炉，燃料在燃烧室燃烧，生成的火焰靠炉顶反射到加热室加热坯料的炉子。
炉内传热方式不仅是靠火焰的反射，而且更主要的是借助炉顶、炉壁和炽热气体的辐射传热。
反射炉炼铜适于处理细粒浮选精矿，对原料和不同类型的燃料适应性强，流程简短，生产稳定，渣含铜低至可直接废弃的程度，炉床面积大，适于大规模生产，从而成为当代最重要的炼铜方法。
在世界铜的生产中，反射炉炼铜产出的铜量长期居于首位。
关键词：火法精炼反射炉粗铜一：前言铜精炼反射炉的入炉原料为矿石粗铜、再生杂铜、不同渠道获得的各类铜锭等。
原料中除含硫、氧外，还含有一些其他杂质，如砷、锑、铅、锌、锡、铁、钴、镍等，此外还含有硒、碲、铋、金、银等稀有金属。
通常情况下，将铜料在铜精炼炉中进行火法精炼，产出Cu ≥99.8%的阳极板，再进行电解精炼，产出Cu≥99.95%的电解铜。
最后从阳极泥中将稀贵金属提取出来[1]。
铜火法精炼为间歇（周期）作业，分为加料熔化、氧化、还原、铸型五个阶段，每炉作业周期一般小于24小时，最快12小时。
由于各工厂所处理的原料成分差异很大，所以氧化期的操作方法有不尽相同之处，但基本原理相同。
用一段法处理杂铜熔炼时，一般都在固定反射炉中进行，所以实际上，在反射炉进行的既是熔炼也是精炼。
并且与矿铜的火法精炼原理相同，不过，由于粗铜杂质含量高，所以在操作上有其独特特点，杂铜在反射炉中处理时，整个精炼过程包括熔化、氧化、还原、除渣、浇铸等作业。
二：反射炉结构1.1炉基炉基是整个炉子的基础，承受炉子巨大的负荷，因此要求基础坚实。
炉基可做成混凝土的、炉渣的或石块的，其外围为混凝土或钢筋混凝土侧墙。
炉基底部留有孔道，以便安放加固炉子用的底部拉杆。
炉基上面设有为发生事故跑铜时排出和积存高温铜液的深沟，设计时沟的倾斜方向应注意机电设备和立柱的安置位置，沟的坡度以4%~5%为宜。
炉基是一次性建筑设施，设计时应考虑到扩大炉体的因素，保持炉体基础整体性。
有色金属冶炼工艺设备
有色金属冶炼工艺设备有色金属冶炼工艺设备有色冶金设备反射炉一种室式火焰炉。
炉内传热方式不仅是靠火焰的反射而更主要的是借助炉顶、炉壁和炽热气体的辐射传热。
就其传热方式而言很多炉型如加热炉、平炉等都可归入反射炉。
一般是指有色金属冶炼用的反射炉。
反射炉在有色金属冶炼中用途很广用于干燥、焙烧、精炼、熔化、保温和渣处理等工序。
反射炉一直是炼铜的主要设备。
图片图片一种室式火焰炉。
炉内传热方式不仅是靠火焰的反射而更主要的是借助炉顶、炉壁和炽热气体的辐射传热。
就其传热方式而言很多炉型如加热炉、平炉等都可归入反射炉。
一般是指有色金属冶炼用的反射炉。
反射炉在有色金属冶炼中用途很广用于干燥、焙烧、精炼、熔化、保温和渣处理等工序。
反射炉一直是炼铜的主要设备。
炼铜反射炉采用优质耐火材料砌筑炉顶有拱式和吊挂式两种拱式炉顶多用硅砖吊挂式炉顶和侧墙内衬均用镁砖、镁铬砖、铬镁砖或镁铝砖。
炉底用镁铁砂氧化镁和氧化铁烧结而成。
熔炼反射炉宜于处理充分混合的细碎物料不宜处理大块物料。
它对原料和燃料的适应性强容易实现大型化成本低但燃料消耗高烟气量大烟气含二氧化硫浓度低不易回收利用污染环境因此限制了炼铜反射炉的发展。
采用富氧鼓风和减少漏风的办法或采用氧气喷吹装置将精矿喷入炉内的办法可提高反射炉的生产能力和烟气SO2浓度使SO2得到利用。
有色冶金设备中频炉中频炉采用200-2500Hz中频电源进行感应加热熔炼保温主要用于熔炼碳钢合金钢特种钢也可用于铜铝等有色金属的熔炼和提温.设备体积小重量轻效率高耗电少熔化升温快炉温易控制生产效率高。
中频炉采用200-2500Hz中频电源进行感应加热熔炼保温主要用于熔炼碳钢合金钢特种钢也可用于铜铝等有色金属的熔炼和提温.设备体积小重量轻效率高耗电少熔化升温快炉温易控制生产效率高.中频感应热水炉工作原理本炉使用电源方式不同于工频电锅炉是将380V的工频交流电源输入中频电源柜中频电源柜内具有过压保护、过流保护、如有过压、过流现象会自动停机报警在中频电源柜内将工频交流电源整流为单相直流电再通过逆变成为单相交流中频电压、电流单相交流中频电压、电流是安全的将单相交流中频电压、电流输入加热器产生感应电对锅炉内的水进行感应加热。
连续富氧侧吹冶炼炉
冶炼工艺：火法冶炼 种类：平炉加工定制：是 炉衬类型：根据原料确定型号：大中小 适用对象：金属高温冶炼 规格：国标 品牌：株洲矿冶 用途：高温冶炼作业方式：连续生产 外形尺寸：5m--20m （mm ） 富氧反射炉：连续富氧侧吹冶炼炉炉窑形状：长方形 种类：连续侧吹富氧冶炼炉温度范围：1000-1650（℃） 加工定制：是 燃料种类：油.气 煤等多种材质：耐火材料 重量：30-1000（t ）适用对象：多种金属冶物料输送方式：皮带输送品牌：株洲矿冶 电机功率：7.5-245（Kw ） 生产能力：10-100（t/h ） 属性：属性值种类：连续侧吹炼富氧反射炉 适用对象：铜、铅、锡、铋、锑等多种金属冶炼工艺类型：机械化 炉窑形状：长方形 燃料种类：煤.油.气都行 物料输送方式：人工和皮带输送等多种品牌：株洲矿冶设备 型号：大、中、小 温度范围：500-1600（℃） 材质：耐火材料及钢材生产能力：1.5（t/h ） 窑体直径：3000×6000（mm ） 窑体长度：8000（mm ） 窑体斜度：平 转速：2900（r/min ） 电机功率：11（Kw ） 重量：30（t ）本公司研制连续吹炼反射炉的优点及性能，由于设备简单，投资少，建设速度快，不要焙烧脱硫,可采用侧吹氧脱硫,现已用于多家中、小型铜冶炼厂。
本设备技术指标：炉床处理铜锍能力为5.6％～7t/m2·d；鼓风压力为0.3～0.6MPa；铜锍浓度7％～10％；粗铜品位98.5％；渣含铜0.6％～0.3％以下；金属直收率88.5％～98％。
连续富氧侧吹冶炼炉的应用吹炼作业是火法炼铜工序中不可缺少的作业，将55-75%的氧气鼓入铜锍熔体并与铜锍熔体中的铁、硫进行氧化反应放出热量（铜不氧化），维持自热吹炼，经过造渣期和造铜期操作，生成粗铜。
吹炼所产生的烟气送硫酸厂制酸。
大中型铜冶炼厂的吹炼作业是由转炉来实现的，由于转炉机械设备复杂，而且风口区炉衬寿命短。