铜镍矿的瓦纽科夫熔池熔炼.doc

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1、铜镍矿的瓦纽科夫熔池熔炼2006-8-2914:32:46中国选矿技术网浏览1067次收藏【摘要】：   瓦纽科夫熔池熔炼略图如1所示。该炉是一个具有固定炉床、横断面为矩形的竖炉。炉缸、熔锍池和炉渣虹吸池以及炉顶下部的一段围墙用铬镁砖砌筑,其他的侧墙、端墙和炉顶均为水套结构,外部用架支承。风口设在两侧墙的下部水套上。有的炉子每侧有两排风口。端墙外一端为熔锍虹吸池，设有排放熔锍的放出口和安全口，另一端端墙外为熔渣虹吸池,设有排放熔渣的渣的渣口和安全口。大型炉的炉膛中设有水套隔墙,将炉膛分隔为熔炼区和贫化区的双区室（见图2）。隔墙与炉顶之间留有烟气通道，炉底之间留有熔体

2、通道,炉子烟道口有的设在炉顶中部，有的高在靠渣池端的炉顶上，在熔炼区炉顶上设有两个加料口，贫化区炉顶上设有一个加料口。   为了更充分地搅拌熔池，两侧墙风口的对面距离较小，仅为2.0～2.5m；炉子的长度因生产能力不同而变化，为10～20峭等；炉底距炉顶的高度很高,为5.0～6.5m,熔体上空高度3～4m,有利于减少带出的烟尘量。风口中心距炉底1.6～2.5m,风口上方渣层厚400～900mm;渣层厚度和铜锍层度则出渣口和出铜口高度来控制,一般为1.80m和0.8m;为防止粉状炉料被带入烟道，加料口通常远离烟道口。   炉料从炉顶的加料口连续加入熔炼区，被鼓入的气流

3、搅拌迅速熔入以炉渣为主的熔体中。炉子上部的熔体被称做炉渣—熔锍乳化相,其中包括90%～95%(体积)炉渣和5%～10%(体积)硫化物或金属微粒。由于强烈搅拌,金属或硫化物相液滴相互碰撞合并,微粒聚结成大小为0.5～5mm的小粒，从上层鼓泡层落入并下沉到底相。低于风口水平面的区域为一湍动较弱的区域，在此下部平静的区域内,不同液相珠滴,会按密度差迅速分离。   处理硫化矿时，瓦纽科夫过程的基本反应是硫化铁的氧化反应。富氧空气直接鼓入熔渣中，首先发生如下反应：                    6(FeO)+O2→2(Fe3O4)                   

4、（5—1）   渣中Fe3O4[用（Fe3O4）表示]的作用是传递氧使熔体的FeS和碳氧化：                 3（Fe3O4）+[FeS]→10(FeO)+SO2             （5—2）                 3(Fe3O4)+(FeS)→10(FeO)+SO2              （5—3）                  (Fe3O4)+C→(FeO)+CO                     （5—4）   除反应式（5—1）外，还有部分直接氧化熔体中的FeS(用[FeS]表示)：               

5、    [FeS]+O2→(FeO)+SO2                    (5—5)                   (FeS)+O2→(FeO)+SO2                    (5—6)   炉料中的高价硫化物（FeS2、CuS、CuFeS2等）离解成元素硫和低价硫化物，产生的元素硫与渣中的Fe3O4和鼓风中的氧发生反应：                  4（Fe3O4）+S2→12FeO+2SO2                (5—7)                  2O2+S2→2SO2                  

6、         (5—8)   进入熔锍中的FeS（用[FeS]表示）有一部分溶入渣中：                 [FeS]→(FeS)                             (5—9)   瓦纽科夫炉中相界面大，搅拌强度高，有利于上述硫和氧之间的交互反应，这样就阻止了炉渣被鼓风中氧按反应式（图1）过氧化。瓦纽科夫炉的操作经验表明，在正常熔锍（含Cu约60%）生产时，渣中Fe3O4含量不超过10%。   这和闪速熔炼不同，闪速熔炼是以固体颗粒或液滴的形式在气流中进行氧化，瓦纽科夫过程氧化的结果是炉渣中硫化铁浓度下降。同时搅动的乳化相中锍相

7、不是主要的，这也决定了锍在渣是的损失处于最低水平。   诺里尔斯克铜冶炼厂瓦纽科夫炉处理铜镍精矿的生产数据列于表1。