在选铜矿设备中铜矿石的冶炼方法主要是火法冶炼,其次是湿法冶炼。冶炼方法的选择主要取决于矿石的性质和物质组份。所以也就要求我们认真研究矿石类型、物质成分、难溶的矿物和有害组份锌、砷、氟、镁等的含量、赋存状态及其分布范围。
1、火法冶炼是最常用的铜矿冶炼方法,又分鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼等等。鼓风炉熔炼效率较低,电炉熔炼耗电量大,反射炉熔炼采用的较多,而后两种是较新的冶炼方法。反射炉熔炼主要是处理浮选后的铜精矿,一般要求精矿的含铜品位不得低于8%,最好为15~20%。
铜精矿中的有害杂质砷、氟、锌、镁等,影响冶炼工艺和污染环境卫生,在矿料入炉时要进行控制,或在冶炼中加以回收处理。砷:以氧化状态存在,在冶炼过程中容易挥发,进入烟尘后污染大气,对人体有害;冰铜中的砷通过转炉吹炼后,进入制酸系统的砷在转化器里面使触媒逐渐失去活性而降低转化率。因此,一般要求铜精矿中砷的含量小于0.3%。氟:以氟化氢状态进入炉气,带入制酸车间,腐蚀破碎生产设备。一般要求铜精矿中氟的含量小于0.1%。锌:在冶炼过程中一部分以氧化锌状态进入渣中,增大渣的粘度,夹杂铜和影响铜的溶解;一部分以硫化锌的状态进入冰铜中,使冰铜呈粘滞或泡沫状,不利与渣分离。另外,当冰铜温度低于1200℃时,硫化锌结晶析出,形成炉结阻塞放铜口。因此,一般要求铜精矿中锌的含量小于6%;否则,要进行优先浮选。镁:以氧化镁状态存在于含镁矿物中,铜矿中含有滑石、橄榄石等含镁高的矿物,易泥化,采用浮选时,多与铜矿物一起浮出,分选困难,而且容易形成泥饼,使磨矿流程不畅通。此外,含氧化镁高的铜精矿入炉后使炉渣产生粘性,熔点增高并导致熄炉。因此,一般要求铜精矿中氧化镁的含量小于5%。
2、湿法冶炼主要适用于处理氧化矿石或含自然铜不高的单一矿石。由于使用的浸出剂不同,又分:硫酸浸出法-用以处理二氧化硅含量很高的酸性氧化矿石;氨浸出法-用以处理含多量碱性矿物的氧化矿石或自然铜贫矿;细菌浸出法-用以处理低品位硫化矿石。
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