铜冶炼渣包冷却制度的建立李思勇（紫金铜业有限公司，福建上杭）摘要：从安全生产、选矿工艺、不同渣型、同种渣型不同含铜量及水冷时间对渣包冷却制度要求进行分析探讨。结果表明，正常含铜闪速炉渣包及转炉渣包自然缓冷时间分别为、，总冷却时间分别为、；含铜高的闪速炉及转炉渣包自然缓冷时间分别为、，总冷却时间分别为、，并且所有渣包的渣包壁温度达到℃以下再进行倒渣，能使倒渣中红包个数大大减少，减少渣包放炮事故的发生，优化后续选矿工艺指标。关键词：铜冶炼；铜渣；渣包冷却中图分类号：文献标志码：文章编号：（）(..,,,)：,,,,..,.℃,,.：;;铜渣作为一种重要的二次金属资源，含有大量的有价元素，回收这部分铜资源是铜冶炼渣处理的主要目标[]。铜冶炼渣缓冷工艺使熔融冶炼渣中的铜硫化物和金属铜结晶颗粒长大，有利于后续进行浮选法选铜。缓冷工艺中的冷却制度建立及生产操作，关系着生产的安全，并直接决定着铜浮选工艺的生产指标。渣包冷却制度的建立炉渣排入渣包后运至渣包缓冷场，自然缓冷一定时间后再进行水冷至完全冷却[]。自然缓冷时间和水冷时间之和称为总冷却时间，铜冶炼渣包冷却制度需要对各项时间做出具体要求。自然缓冷时间安全生产对自然缓冷时间的要求熔炼产出的熔融状态炉渣，必须经过合适时间的自然缓冷后才能加水冷却。因为冷却水流入未凝结渣铜熔体，在产生大量水蒸气的同时，还会发生产生和的反应，和再遇空气中的氧气发生反应。在高温状态下，以上放热反应、增容反应速度极快，反应产生热能的速度也极快，而体系内热能无法在有效的时间散出，造成汽化膨胀和反应中产生的高压气体大量堆积，当压力使气体以极快的速度扩散时，就会产生高温高压气流喷出的现象，俗称渣包放炮。已冷却凝固的大块炉渣夹杂着未凝结的高温渣铜熔体，在爆炸产生的冲击波中飞溅而出，威胁生产现场作业人员的安全，并严重损坏周围设备和设施，甚至造成火灾，危害极大[]。炉渣表面在经过一定时间的自然缓冷后会凝结成固体，进行加水冷却时，已凝结的固体炉渣就避免了冷却水与液态炉渣的直接大量接触，避免了放炮。但若自然缓冷时间不够，炉渣表面没有形成足够厚度的凝结层时，水很容易沿着炉渣裂缝进入渣包内部，与未凝结的渣铜熔体接触，导致渣包放炮的发生。所以自然缓冷时间是确保渣包冷却过程中安全生产的必要条件。收稿日期：基金项目：江西省教育厅科学技术研究项目（）；福建省自然科学基金项目（）作者简介：李思勇（），男，福建武平人，助理工程师.选矿工艺对自然缓冷时间的要求炉渣中铜铁的赋存状态及嵌布粒度直接决定了炉渣的可浮选性。通过不同的选矿工艺才能充分回收铜渣中的有价金属[]。而晶粒大小又完全取决于渣包冷却过程中的缓冷时间。表是在不同冷却速度下所获得的炉渣浮选实验结果。结果表明，同一炉渣在缓慢冷却时的选别指标要比快速冷却高，说明冷却速度对铜相分子聚集长大有密切联系。而粗大的晶粒又给选别效果带来了很大的好处[]。通过设立合适的渣包缓冷时间，控制炉渣缓慢冷却速度，能够优化入选炉渣有用金属的粒度嵌布，实现了铜颗粒粒度过程控制，有利于浮选指标的提高。表不同冷却速度下炉渣浮选实验结果冷却速度(℃·)产品铜品位产率铜回收率炉渣：尾矿铜精矿炉渣尾矿铜精矿炉渣尾矿铜精矿炉渣尾矿铜精矿不同渣型对自然缓冷时间的要求“闪速熔炼—转炉吹炼—回转式阳极炉精炼”工艺流程会产生闪速炉渣与转炉渣两种渣型，两种渣型主要成分见表。两种渣型在自然缓冷过程中冷却速率也不同。图是组闪速炉渣自然缓冷渣包壁温度变化情况，图是组转炉渣自然缓冷渣包壁温度变化情况。表闪速炉渣与转炉渣成分类别闪速炉渣转炉渣048121620100150200250300350渣包壁温度/℃缓冷时间/h(a)048121620200250300350渣包壁温度/℃缓冷时间/h(b)图闪速炉渣包()和转炉渣包()自然缓冷渣包壁温度变化曲线()()转炉渣与闪速炉渣缓冷过程中冷却速度不同，主要是由于转炉渣的含铜明显高于闪速炉渣，而炉渣含铜高，渣包内炉渣热焓高，热量聚积，热量散发慢。所以转炉渣缓冷时间需长于闪速炉渣，否则会导致渣包放炮的发生。表是国内部分冶炼厂不同渣型的自然缓冷时间...
