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提高銅冶煉過程硫利用率的生產實踐

文檔作者：楊輝華文檔來源：江西銅業(yè)集團公司貴溪冶煉廠		點擊數：	更新時間： 2024年08月08日
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·10· 中國有色冶金A生產實踐篇·重金屬
提高銅冶煉過程硫利用率的生產實踐
楊輝華
(江西銅業(yè)集團公司貴溪冶煉廠，江西貴溪335424)
[摘要] 硫利用率是衡量企業(yè)循環(huán)經濟發(fā)展水平的一個重要技術指標，本文根據生產數據分析了貴
溪冶煉廠影響銅冶煉過程硫利用率的因素，通過采取相應的措施，硫利用率由98．25％提高至98．51％。
[關鍵詞] 銅冶煉；硫利用率；循環(huán)經濟；SO，發(fā)生率；石膏
[中圖分類號]TF811 [文獻標志碼] B [文章編號] 1672—6103(2017)05—0010—03
0 引言
銅冶煉過程硫利用率是指形成的工業(yè)硫酸產品
中硫總量與冶煉原料中硫總量的百分比，是《清潔
生產標準銅冶煉業(yè)》HJ558--2010中的指標之一，
是衡量企業(yè)循環(huán)經濟發(fā)展水平的一個重要技術指
標¨。。。如果硫利用率偏低，將對銅冶煉產生諸多
不利影響，具體表現在：
(1)煙氣含硫多，加劇對排煙系統(tǒng)腐蝕，增加廢
酸處理量。
(2)脫硫外排尾氣含硫高，造成環(huán)境污染。
(3)硫無組織排放增多，惡化操作環(huán)境。
江銅貴溪冶煉廠始建于1979年，經過幾十年的
發(fā)展，已成為全球唯一單廠產能破百萬噸的銅冶煉
工廠。在產能擴張的同時，貴溪冶煉廠始終堅持綠
色發(fā)展，將提高硫利用率作為企業(yè)循環(huán)經濟發(fā)展的
資源手段和環(huán)境保護評價手段，實現了企業(yè)發(fā)展過
程經濟效益和環(huán)境保護的雙贏。
1 影響硫利用率的因素
目前，工廠進爐原料中的硫在冶煉過程主要轉
化為硫酸產品，對外銷售。同時，部分硫以石膏工業(yè)
副產品產出。
[作者簡介]楊輝華(1977
生產管理工作。
[收稿日期]2016—10—08
其中：Js，為硫利用率，％；S，為硫酸產品中硫量，t；
．s。為投入原料的總硫量，t。
由式(1)可知，要提高硫利用率，應在盡量降低
投入原料含硫量的前提下，提高硫酸產品的產量。
1．1 工業(yè)副產品石膏對硫利用率的影響
銅冶煉過程中產生的大量SO：煙氣用于生產工
業(yè)硫酸。煙氣中常含有s0，、cu、As和F等雜質’31，
制酸前需采用凈化設備對煙氣進行洗滌凈化，產出
的污酸經廢酸、廢水處理工序后達標排放。
在廢酸處理工序，加入硫化鈉，產出的砷濾餅提
砷后得到的殘渣返回熔煉系統(tǒng)處理；在廢水處理工
序，添加碳酸鈣除硫酸和氟，由此得到工業(yè)副產品石
膏(廢酸、廢水處理工序用于處理全廠各單位產出
的廢酸、廢水，制酸系統(tǒng)污酸中和產出的石膏只是實
際石膏產出量的一部分)。
表1為工業(yè)副產品石膏典型成分。
Cu
O．39
％
H，O
20．58
通過表1可以看出，石膏產品含S達19．37％。
表2為2014～2015年工廠石膏中硫量及原料
總硫量。
(1) 表2石膏硫量及原料總硫量
)，男，江西豐城人，工程師，從事銅冶煉
[修訂日期]2017—07—18
萬方數據
2017年10月第5期楊輝華：提高銅冶煉過程硫利用率的生產實踐·11·
由表2可見，2014～2015年石膏中的硫占原料
中總硫量的2．8％左右。石膏產量增加，硫利用率
呈下降趨勢，因此石膏產量減少，S損失在一定程度
上減少，硫利用率提高。
1．2 SO，發(fā)生率對硫利用率的影響
閃速爐冶煉過程中，部分SO：氧化生成SO，，這
部分sO，在凈化洗滌過程中同cu、As和F等雜質
一并進入污酸。
SO，發(fā)生率為污酸中硫量占制酸煙氣中硫量的
比例H。。sO，發(fā)生率上升，將增加污酸處理成本，導
致石膏產量增加。表3為2014～2015年SO，發(fā)
生率。
表3 SO，發(fā)生率
由表3中的生產數據可知，SO，發(fā)生率與硫利
用率成反比，2015年較2014年污酸含硫量減少
2 537 t，SO，發(fā)生率降低0．4％，硫利用率提高了
0．04％。
1．3 外排尾氣SO：量對硫利用率的影響
根據進廠原料的總硫量和外排煙氣SO：總量，
分析SO，排放量對硫利用率的影響，見表4。
表4外排尾氣sO：量
。．． 外排煙氣外排煙氣
年份
s02總量／t含硫量／t
原料總硫外排煙氣含硫量占
量／t 原料總硫量比例／％
由表4可見，2016年較2012年S0，排放總量減
少2 453 t，外排煙氣含硫量占原料總硫量比例下降
了0．19％。
1．4其他因素對硫利用率的影響
利用制酸系統(tǒng)凈化后的sO：煙氣還原制取As：0，
產品以回收As，化學反應方程式為：
H3As04+S02+H20=H3As03+H2S04 (2)
2H3As03=As20 3 j+3H20 (3)
每生產1 tool As：0，，需要消耗2 mol S02。2015
年As，0，產品產量為2 010 t，純度為99．5％，理論上
消耗的S為：2 010×99．5％X(150／198)×32／75=
646．4 t，則該過程的硫占原料總硫量的比例：646．4／
659 900．85=0．098％。
綜上所述，影響總硫利用率的主要因素有：SO，
發(fā)生率和石膏產量，SO，的發(fā)生率越小，石膏產出量
越小，總硫利用率越高；尾氣中的SO：越少，S0：排放
量越小，對總硫利用率影響越小；砷回收還原用的
SO，來自銅酸系統(tǒng)，但未能產生硫酸，因用量較小，
可以忽略不計。
2提高硫利用率的措施及實施效果
2．1 具體措施
2．1．1降低SO，發(fā)生率
(1)為減少閃速爐鍋爐粘結，會在鍋爐開口部
鼓入鹽化風，由此造成煙氣中SO，增加。因此，應穩(wěn)
定閃速爐爐況，一、二系統(tǒng)閃速爐減少直至停止使用
鹽化風。
(2)加強銅酸系統(tǒng)聯系，穩(wěn)定動力波人口壓力，
避免閃速爐和轉爐冶煉煙氣外泄。
(3)定期做好廢酸流量計和成品酸流量計的校
驗和維護工作，確保其準確有效。
(4)鐵路編組站的洗槽廢酸盡可能再利用，減
少廢酸處理系統(tǒng)的負荷，減少石膏產生量。
表5為2015～2016年工廠石膏產出量。
表5 2015～2016年工廠石膏產出量t
2．1．2 降低尾氣sO：排放量
(1)保證低硫礦的采購供應，精準配料，精細操
作，確保閃速爐爐況穩(wěn)定。
(2)提高現有脫硫設施的脫硫效率，同時進行
技術改造，如在制酸二系列增設尾氣離子液脫硫設
萬方數據
·12· 中國有色冶金A生產實踐篇·重金屬
施，將熔煉一系統(tǒng)環(huán)集活性焦脫硫改造成離子液脫
硫，以降低尾氣SO：排放總量。
(3)確保在線分析儀正常運轉，準確計算SO：減
排量。
表6為2015年和2016年上半年sO：排放量。
到歷史最好水平，見圖1。
囂
萋；漿
l 2 3 4 5 6
月份
表6 2015年和016年上半年SO：排放量t 圖1 2016年1。6月工廠冶煉過程硫利用率
2．2 實施效果
2016年1～6月，圍繞降低sO，發(fā)生率、降低尾
氣SO：排放量，貴溪冶煉廠不斷強化各項管理措施，
開展技術攻關，冶煉硫利用率均值達到98．51％，達
3 結語
貴溪冶煉廠在致力于冶煉規(guī)模快速發(fā)展的同
時，全面落實科學發(fā)展觀，大力發(fā)展循環(huán)經濟。企業(yè)
在實踐清潔生產理念的同時，不斷完善對標世界一
流先進指標工作，相關實踐經驗可供同行參考。
[參考文獻]
[1]HJ558--2010，清潔生產標準銅冶煉業(yè)[S]．
[2] GB25467--2010，銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標準[S]．
[3] 張玲玲．銅冶煉副產品石膏的綜合利用研究[J]．銅業(yè)工程，
2015(5)：46—47，52．
[4] 余其漢．熔煉煙氣中s03發(fā)生率的研究[J]．有色金屬(冶煉部
分)．2012(1)：18—21．
Production practice on improving the sulfur utilization during copper smelting process
YANG Hui．hua
Abstract：The utilization of sulfur is an important technical index to measure the development level of enterprise童
circular economy．Based on production data，this paper analyzes the factors that affect the utilization of sulfur in
Guixi smelter and put forward improvement measures to make the utilization of sulfur enhancing from 98．25％to
98．51％．
Key words：copper smelting；recovery rate of sulfur；circular economy；S03 incidence；gypsum
護痧痧驢護驢護痧，—驢護《驢、驢護痧痧，驢《p《驢、驢{步、驢《護諺驢痧痧、驢《礦、瑤K—驢痧《哥妒痧護護痧，驢，驢痧護抄《驢諺驢痧護驢驢
(上接第6頁) 降低電能上，同時還關注產量、自動化和質量。通
2．2．3銅的總結常，不管是電解精煉廠還是電積廠都可以利用改進
所有的精煉銅都是通過電化冶金工藝生產的。后的技術。
電解精煉法盡管古老，但是仍然是陰極銅生產的主(未完待續(xù))
要方法。電解精煉的發(fā)展重點放在產量、自動化和參考文獻(略)
質量上。由于電積本身電能消耗高，所以重點放在蘇平校對
Electrometallurgy—now and in the future(I)
Translated selectively by TAN Chun—mei
Abstract：Electrolytic processing is used commercially to recover and／or refine metals such as aluminum，copper，
magnesium，nickel，and zinc．There are also new and exciting opportunities to utilize electrometaUurgy in the pro—
duction of titanium，lead，and other metals．This paper reviews some of the main technologies that are used to pro—
duce and refine metals as well as some of the recent advances and future directions．
Key words：electrometallurgy；electrowinning；electrorefining；aluminum；copper；lead；magnesium；nickel；titanium；
xinc

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