一種國外銅渣緩冷技術(shù)新方法

高 磊

（北京礦冶科技集團(tuán)有限公司，北京 100160）

1 渣緩冷工藝現(xiàn)狀簡介

目前，國內(nèi)銅冶煉行業(yè)傳統(tǒng)的渣緩冷工藝普遍需要3～4 d的緩冷時間，以10萬t陰極銅的冶煉廠為例，至少需要上百個12 m3渣包以及面積巨大的緩冷場地，在設(shè)備和土建上投資都很大[1-2]。緩冷期間耗費(fèi)大量的水。而國外一種TMS工藝緩冷時間僅需要12 h（針對15 m3的渣包），可以大量減少渣包數(shù)量，減少緩冷場面積，從而節(jié)省大量投資。實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，TMS工藝緩冷后的渣還能獲得更好的銅回收率。

2 TMS緩冷工藝簡介

2.1 TMS緩冷工藝主要設(shè)備

2.1.1 TMS專利技術(shù)制造的緩冷渣包

鑄鋼制造的單個渣包有效容積15 m3，比國內(nèi)通用的12 m3渣包要更大，外形設(shè)計(jì)及耳軸的設(shè)置與國內(nèi)渣包類似，如圖1所示。

圖1 15 m3專利渣包

2.1.2 TMS特殊設(shè)計(jì)的緩冷場

與國內(nèi)緩冷場通常設(shè)計(jì)的水管淋水冷卻不同，TMS冷卻系統(tǒng)使用壓縮空氣和水霧混合后噴向渣包外壁進(jìn)行緩冷。因?yàn)樗驮鼉烧卟唤佑|，所以緩冷場沒有大量蒸汽和污染物產(chǎn)生。實(shí)踐證明，此緩冷方式可以大大減少緩冷時間和用水量。每個渣包一個緩冷周期約12 h，耗用1 t水即可，如圖2所示。

圖2 水霧冷卻系統(tǒng)

2.2 TMS緩冷效果

經(jīng)過12 h緩冷完成后傾倒渣包，緩冷渣底部會出現(xiàn)一層品味極高的白冰銅，且能和上部渣會輕易分開，如圖3所示。底部的白冰銅銅含量很高，可以直接送到吹煉爐。中間省略了渣選的工藝流程，省去了熔煉爐熔煉的流程。這樣大大簡化了傳統(tǒng)的工藝流程，傳統(tǒng)緩冷工藝的緩冷渣，要先經(jīng)過破磨，然后浮選，再進(jìn)熔煉爐融化。TMS流程可以大大減少渣選車間的規(guī)模，減少投資，同時縮短熔煉爐融化的過程，大大降低了冶煉流程的能耗。

圖3 底部分離出來的白冰銅（一）

因?yàn)榘妆~的富集效果，在一個冶煉廠使用TMS緩冷系統(tǒng)后，銅的回收率增加20%，如圖4所示。

因?yàn)楸~和渣的冷卻速度不一樣，兩種物質(zhì)之間沒有緊密結(jié)合，敲打冰銅底部，兩者會自然分開，如圖5所示。

圖4 底部分離出來的白冰銅（二）

圖5 底部分離出來的白冰銅（三）

3 結(jié)論

銅冶煉行業(yè)對銅渣進(jìn)行緩冷、渣選再回收已經(jīng)成為潮流，被普遍采用。但是，現(xiàn)在大量采用傳統(tǒng)緩冷工藝，其存在設(shè)備投資大、占地面積大、耗水量大、蒸汽污染大以及整體投資大等缺點(diǎn)。TMS渣緩冷工藝完美地解決了以上問題，其主要優(yōu)點(diǎn)為：利用專門設(shè)計(jì)的渣包，水霧冷卻系統(tǒng)大大減少了緩冷時間和耗水量，從而減少了設(shè)備數(shù)量，降低了場地面積，縮減了投資；TMS緩冷工藝還不會產(chǎn)生大量的蒸汽及污染物，對環(huán)境友好；TMS緩冷后的渣有品位極高的白冰銅，可以直接返回吹煉爐，大大降低了渣選車間的規(guī)模，如果上部渣含銅足夠低，甚至可以取消渣選車間，目前還沒有這部分的數(shù)據(jù)資料。綜上所述，TMS緩冷工藝在當(dāng)前以及未來有著巨大的應(yīng)用前景。