鄧成虎

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

貴冶銅陽(yáng)極泥處理擴(kuò)建設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)踐

鄧成虎

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

本文介紹了江銅集團(tuán)貴溪冶煉廠(以下簡(jiǎn)稱(chēng)貴冶)30萬(wàn)t銅冶煉工程配套項(xiàng)目銅陽(yáng)極泥處理改擴(kuò)建子項(xiàng)的設(shè)計(jì)及工程投產(chǎn)后的生產(chǎn)實(shí)踐和主要技術(shù)指標(biāo)情況。生產(chǎn)實(shí)踐表明，經(jīng)過(guò)優(yōu)化改進(jìn)的工藝在生產(chǎn)上取得了十分良好的效果，實(shí)現(xiàn)了銅陽(yáng)極泥處理能力與80萬(wàn)t電銅所產(chǎn)陽(yáng)極泥能力匹配的目的，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有較大幅度提高。

設(shè)計(jì);銅陽(yáng)極泥;綜合回收;工藝;貴金屬

1 前言

2007年，隨著貴冶30萬(wàn)t銅冶煉項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，貴冶實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)80萬(wàn)t電銅的跨越式發(fā)展目標(biāo)。為配套建設(shè)，貴冶銅陽(yáng)極泥處理車(chē)間于2008年相應(yīng)實(shí)施了30萬(wàn)t銅冶煉工程陽(yáng)極泥處理綜合利用擴(kuò)建項(xiàng)目的配套改造一步工程，設(shè)計(jì)新增陽(yáng)極泥處理能力2100t(干量)，全年陽(yáng)極泥處理能力6550t，并于2008年8月建成投產(chǎn)。該項(xiàng)目的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了貴冶銅陽(yáng)極泥處理能力與80萬(wàn)t電銅所產(chǎn)陽(yáng)極泥能力匹配的目的，使貴金屬產(chǎn)業(yè)真正發(fā)展成為集團(tuán)公司的又一經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及工藝、設(shè)備優(yōu)化

2.1 設(shè)計(jì)原則及規(guī)模

銅陽(yáng)極泥處理綜合利用擴(kuò)建工程按照“總體設(shè)計(jì)、分步實(shí)施”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。設(shè)計(jì)新增處理陽(yáng)極泥的能力4000t/a(干量)與80萬(wàn)t電銅所產(chǎn)陽(yáng)極泥能力匹配;新增電金年產(chǎn)能15t，電銀100t。其中第一步新增陽(yáng)極泥處理能力2100t/a，電金8t/a，電銀70t/a;第二步再新增陽(yáng)極泥處理能力1900t/a，電金7t/a，電銀30t/a。

2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容［1］

本次改造工藝流程仍采用貴冶現(xiàn)行生產(chǎn)中經(jīng)優(yōu)化、行之有效的回轉(zhuǎn)窯焙燒蒸硒-水浸分銅-堿浸分碲-氯化分金-亞硫酸鈉分銀-金銀電解精煉的主工藝流程［2，3］，見(jiàn)圖1。工程主要分為三個(gè)部分:回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)、濕法系統(tǒng)和金銀精煉系統(tǒng)。

圖1 貴冶銅陽(yáng)極泥處理工藝流程圖

2.2.1回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)

在原廢水廠房位置上新建回轉(zhuǎn)窯廠房，在其內(nèi)新增布置兩臺(tái)?1200×12000焙燒蒸硒回轉(zhuǎn)窯及相應(yīng)配套設(shè)施，配置6臺(tái)大功率真空泵、4臺(tái)微聲風(fēng)機(jī)以及1臺(tái)事故柴油發(fā)電機(jī)，并對(duì)原1#、2#回轉(zhuǎn)窯廠房北副跨做局部改造，新增一套動(dòng)力波廢氣處理系統(tǒng)，改善現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境?；剞D(zhuǎn)窯系統(tǒng)主要新增設(shè)備見(jiàn)表1。

表1 回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)主要新增設(shè)備配置表

2.2.2 濕法系統(tǒng)

將原3#回轉(zhuǎn)窯廠房往東擴(kuò)60m，在新擴(kuò)建的廠房?jī)?nèi)配置分銅、分碲工序相應(yīng)設(shè)施，5.800m混凝土平臺(tái)配置150m2廂式壓濾機(jī)，3.000m平臺(tái)配置?內(nèi)3m×3m反應(yīng)槽6臺(tái);±0.000m平面配置給料槽、壓濾、儲(chǔ)槽和堆放化工試劑用;原濕法廠房做適當(dāng)?shù)母脑?，重新配置分金、分銀及鉑鈀置換工序相應(yīng)設(shè)施。濕法系統(tǒng)主要新增設(shè)備見(jiàn)表2。

表2 濕法系統(tǒng)主要新增設(shè)備配置表

2.2.3 金銀電解精煉系統(tǒng)

原金銀電解樓往東擴(kuò)27m新建金銀電解廠房，一樓配置一臺(tái)日本引進(jìn)的全自動(dòng)銀陽(yáng)極澆鑄機(jī)、銀陽(yáng)極泥洗滌槽;新建一金銀成品庫(kù);南附跨配置中頻澆鑄系統(tǒng)的收塵裝置;二樓配置銀電解槽、儀表室、配電室。

2.3 工藝、設(shè)備優(yōu)化

2.3.1 回轉(zhuǎn)窯煙氣吸收系統(tǒng)的改進(jìn)

受火法系統(tǒng)加大雜銅處理量的影響，以及銅電解凈液工藝的變化，導(dǎo)致砷、銻、鉍等元素大量進(jìn)入銅陽(yáng)極泥，陽(yáng)極泥產(chǎn)出率大幅升高，增加了回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)難度。而原回轉(zhuǎn)窯設(shè)計(jì)存在煙氣吸收系統(tǒng)設(shè)備容積過(guò)小，不能滿(mǎn)足高投料量生產(chǎn)要求，造成窯工況不穩(wěn)定，影響了處理量提高的問(wèn)題。生產(chǎn)過(guò)程具體表現(xiàn)在:回轉(zhuǎn)窯現(xiàn)行工藝及設(shè)定參數(shù)對(duì)高雜質(zhì)陽(yáng)極泥的硫酸化焙燒適應(yīng)性差，焙燒過(guò)程中結(jié)窯現(xiàn)象頻繁;蒸硒過(guò)程產(chǎn)生的高溫酸性煙氣量大大增加，煙氣輸送管路腐蝕速度明顯，使用壽命大大縮短，檢修及更換頻繁;因負(fù)壓提高，氣體流速加快，吸收塔吸收效果變差，煙氣經(jīng)過(guò)吸收系統(tǒng)后，部分二氧化硒在真空泵處還原析出，影響真空泵的使用壽命［4］;陽(yáng)極泥焙燒不徹底，蒸硒渣含硒波動(dòng)大，金銀硫酸鹽的轉(zhuǎn)化率低，影響后續(xù)工序的金銀提取。

針對(duì)上述問(wèn)題，新增加的兩臺(tái)回轉(zhuǎn)窯在結(jié)構(gòu)及煙氣吸收系統(tǒng)上進(jìn)行了優(yōu)化并增設(shè)了DCS在線控制系統(tǒng)。即在保證通氣量的前提下，簡(jiǎn)化了煙氣輸送管路結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2)。煙氣導(dǎo)入吸收塔的鋼襯四氟管與吸收塔間的聯(lián)接方式由原來(lái)的斜插式改為豎直式。擴(kuò)大1#、2#、3#吸收塔容量，使吸收更充分;同時(shí)，吸收塔增設(shè)水冷夾套，強(qiáng)制冷卻吸收塔內(nèi)溶液，以降低進(jìn)入真空泵的煙氣溫度和腐蝕性氣體濃度;生產(chǎn)控制方面增設(shè)了DCS在線控制系統(tǒng)。

2.3.2 采用動(dòng)力波吸收技術(shù)增設(shè)回轉(zhuǎn)窯區(qū)域煙氣環(huán)集系統(tǒng)

針對(duì)陽(yáng)極泥處理產(chǎn)生的二氧化硫尾氣造成回轉(zhuǎn)窯區(qū)域低空污染和新建濕法廠房通風(fēng)等問(wèn)題，本次擴(kuò)建工程在回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)增設(shè)動(dòng)力波系統(tǒng)處理回轉(zhuǎn)窯區(qū)域和新濕法廠房區(qū)域的煙氣。煙氣經(jīng)堿液充分吸收后達(dá)標(biāo)排放，吸收后液送廢水工序處理。同時(shí)，對(duì)新建濕法區(qū)域的工藝走向配置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，即取消了轉(zhuǎn)運(yùn)槽和過(guò)濾器，反應(yīng)槽漿液直接進(jìn)壓濾泵壓濾，濾液通過(guò)管道進(jìn)入密閉儲(chǔ)液槽，有效地減少了煙氣的外泄造成的低空污染。

圖2 煙氣吸收管路改進(jìn)前后對(duì)比

2.3.3 濕法分銅、分碲工序關(guān)鍵設(shè)備采用進(jìn)口引進(jìn)

本次濕法工序改造主要針對(duì)分銅、分碲兩工序生產(chǎn)能力不足進(jìn)行改造，固液分離采用日本進(jìn)口壓濾機(jī)過(guò)濾，以提高車(chē)間的設(shè)備裝備水平和自動(dòng)化程度，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.3.4 采用自主研發(fā)的高電流密度銀電解新工藝

本次金銀精煉系統(tǒng)改造主要是銀電解的改造，其工藝采用自主研發(fā)具有江銅知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高電流密度銀電解新工藝，共增設(shè)4列電解槽。電解槽槽體設(shè)計(jì)為錐形，采用懸掛式安裝方式，消除了傳統(tǒng)臥式銀電解工藝存在槽底銀粉的問(wèn)題，并在電解槽上安裝了自主設(shè)計(jì)的新型氣動(dòng)定時(shí)電解液攪拌系統(tǒng)，電銀粉與電解液固液分離采用真空抽濾。

3 生產(chǎn)實(shí)踐及技術(shù)指標(biāo)

《30萬(wàn)t銅冶煉工程配套項(xiàng)目銅陽(yáng)極泥處理改擴(kuò)建子項(xiàng)工程》于2008年7月18日全部施工結(jié)束并一次投產(chǎn)成功。通過(guò)性能考核，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，部分指標(biāo)超過(guò)了設(shè)計(jì)值。性能考核數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3 30萬(wàn)t銅冶煉工程陽(yáng)極泥處理擴(kuò)建項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)語(yǔ)

《30萬(wàn)t銅冶煉工程配套項(xiàng)目銅陽(yáng)極泥處理改擴(kuò)建子項(xiàng)工程》于2008年7月18日全部施工結(jié)束并一次投產(chǎn)成功，至今已正常運(yùn)行了3年。近3年生產(chǎn)實(shí)踐表明:

(1)本次改造達(dá)到了預(yù)期效果，實(shí)現(xiàn)了銅陽(yáng)極泥處理能力與80萬(wàn)t電銅所產(chǎn)陽(yáng)極泥能力匹配的目的。投產(chǎn)第一年已達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，經(jīng)過(guò)近2年的進(jìn)一步工藝優(yōu)化和設(shè)備挖潛，2010年黃金、白銀產(chǎn)量比設(shè)計(jì)值分別提高了10%和20%。

(2)工藝得到進(jìn)一步優(yōu)化和完善，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，部分指標(biāo)超過(guò)了設(shè)計(jì)值。

(3)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)DCS控制大回轉(zhuǎn)窯硫酸化焙燒技術(shù)在本次改造中進(jìn)一步完善，工況更穩(wěn)定，硫酸化焙燒硒的收率達(dá)到97%。

(4)濕法分銅、分碲工序固液分離采用日本進(jìn)口壓濾機(jī)過(guò)濾，提高了車(chē)間的設(shè)備裝備水平和自動(dòng)化程度，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。

(5)具有江銅自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高電流密度銀電解新工藝的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用在國(guó)內(nèi)屬首創(chuàng)(此工藝研究中的《一種無(wú)銅離子銀電解法工藝》成果已被國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)為發(fā)明專(zhuān)利)，電流密度由傳統(tǒng)銀電解的250～350A/M2提高致850 A/M2，銀錠產(chǎn)量提高了50%，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)有較大提高。同時(shí)新工藝解決了傳統(tǒng)銀電解工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)、電解液污染嚴(yán)重、電解液使用周期短、電流效率低、電銀單耗高等問(wèn)題，可在同行業(yè)類(lèi)內(nèi)推廣應(yīng)用。

［1］江銅集團(tuán)(貴溪)冶化新技術(shù)有限公司.江西銅業(yè)年產(chǎn)30萬(wàn)t銅冶煉工程陽(yáng)極泥處理綜合利用擴(kuò)建項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)［R］，2006.

［2］謝瑞榮.貴冶陽(yáng)極泥生產(chǎn)發(fā)展綜述［J］.銅業(yè)工程，2003，(3): 3-33.

［3］胡建輝，等.銅陽(yáng)極泥預(yù)處理脫銅工藝優(yōu)化［J］.貴金屬，2002，23(4):1-5.

［4］王日.回轉(zhuǎn)窯焙燒蒸硒工藝優(yōu)化研究［J］.銅業(yè)工程，2004，(4):30-31.

［5］周犇.銅陽(yáng)極泥處理生產(chǎn)實(shí)踐［J］.有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2002，23(1):9-10.

［6］周犇，趙忱.陽(yáng)極泥處理優(yōu)化實(shí)踐［J］.有色金屬(冶煉部分)，2003，(1):26-27.

［7］胡建輝.從金還原后液中置換鉑鈀的工藝優(yōu)化研究［J］.濕法冶金，2000，19(2):22-26.

Design and Production Practice of Copper Anode Slime Treating in Guixi Smelter

DENG Cheng-hu

(Jiangxi Copper Corporation Guixi Smelter，Guixi，Jiangxi，China 335424)

This paper introduces the process design of copper anode slime of 300，000 tons copper smelting engineering supporting project in Guixi Smelter，describes the production practice and the main technical indices.The practical results shows that，the optimized process has achieved effective results in production，to get the satisfaction purpose which the processing capacity and the copper anode slime produced by 800，000 ton electrolytic copper realize good match.Various technical and economic indices have been greatly improved.

design;copper anode slime;comprehensive recovery;process;precious metals

TF811

B

1009-3842(2011)01-0031-04

2010-12-22

鄧成虎(1979-)，男，漢族，四川射洪人，本科，工程師，從事貴金屬生產(chǎn)與科研工作，E-mail:chenghudeng@126.com