【正文】 216。 干精礦堆積密度：2060kg/m3（實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)）216。 干精礦休止角：45176。（實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)）216。 干精礦摩擦角：45176。（實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)）經(jīng)干燥的產(chǎn)品粒度要求200目＞80%；%。采用鎳精礦氣流干燥工藝，盡管干燥后產(chǎn)品的粒度能夠滿足要求，但存在整個(gè)干燥系統(tǒng)龐大，熱效率低，能源浪費(fèi)比較嚴(yán)重、閃速熔煉系統(tǒng)產(chǎn)生的大量高溫蒸汽不能得到有效的內(nèi)部利用的缺點(diǎn)。因此新建精礦干燥系統(tǒng)將不再考慮采用氣流干燥工藝。就銅鎳混合濕精礦采用蒸汽干燥工藝進(jìn)行了一些前期的工業(yè)試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是采用槳葉干燥機(jī)對(duì)鎳精礦進(jìn)行干燥，水分可達(dá)到工藝要求；并且設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，沒有粘壁等現(xiàn)象；但干燥后的精礦粒度達(dá)不到工藝要求。1．2預(yù)期的目標(biāo)216。 通過鎳精礦采用蒸汽干燥工藝的可行性研究，確定最佳的鎳精礦干燥方案，為工業(yè)設(shè)計(jì)提供工藝參數(shù)；216。 研究銅、鎳精礦在干燥過程中物理變化過程的差異性；216。 研究銅合成爐采用的蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)在干燥鎳精礦方面的可行性，確定銅合成爐處理鎳精礦的精礦干燥方案。2鎳閃速爐數(shù)值仿真與操作優(yōu)化研究2．1項(xiàng)目現(xiàn)狀及存在問題金川二期工程在熔煉中采用了閃速熔煉工藝，原設(shè)計(jì)干精礦處理量為50t/h，該工藝采用了帶貧化區(qū)的閃速爐，于1992年投產(chǎn)，經(jīng)多年持續(xù)攻關(guān)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。2004年3月開始進(jìn)行高負(fù)荷工業(yè)試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步提高閃速爐負(fù)荷仍然有很多困難：216。 爐內(nèi)反應(yīng)熱量分配不盡合理，使低鎳锍溫度持續(xù)偏高，最高達(dá)到了1280℃，直接威脅爐體安全；216。 當(dāng)富氧空氣濃度達(dá)到65%以上時(shí)，精礦噴咀出口粘結(jié)嚴(yán)重，粘結(jié)速度快，需要投入大量的人力來清理維護(hù)，已勉強(qiáng)維持生產(chǎn)；216。 爐后棄渣鎳、銅、鈷含量失控，%，%，使有價(jià)金屬回收率降低；216。 反應(yīng)塔內(nèi)掛渣不均勻，塔壁局部溫度偏高，威脅反應(yīng)塔安全運(yùn)行；216。 上升煙道磚體燒損嚴(yán)重，煙道平頂和側(cè)壁磚體燒損嚴(yán)重，目前采用高壓軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制冷卻。因此要提高閃速爐的生產(chǎn)能力，需要對(duì)鎳閃速爐的運(yùn)行狀況進(jìn)行仿真并進(jìn)一步優(yōu)化操作。2．2預(yù)期的目標(biāo)通過研究達(dá)到以下目的：216。 摸清影響閃速爐生產(chǎn)的因素以及各因素影響的正負(fù)效應(yīng)與大小。用計(jì)算和分析的方法基本搞清系統(tǒng)內(nèi)各因素與閃速爐生產(chǎn)潛力之間大體上存在著的趨勢(shì)。216。 在閃速爐反應(yīng)平衡與系統(tǒng)整體 （包括進(jìn)料系統(tǒng)、制氧站和余熱鍋爐）平衡的條件下，摸清影響閃速爐擴(kuò)大處理能力的主要約束因素。為閃速爐的擴(kuò)能做好技術(shù)準(zhǔn)備工作。216。 為了實(shí)現(xiàn)閃速爐的優(yōu)化生產(chǎn)，除了按以上熱力學(xué)與平衡的模擬（仿真）分析之外，還應(yīng)參照反應(yīng)塔四場(chǎng)（流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濃度場(chǎng)與釋熱場(chǎng)）仿真計(jì)算結(jié)果，進(jìn)一步了解閃速爐熔煉過程的動(dòng)力學(xué)條件以及實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和操作優(yōu)化的方向，從深層次上挖掘強(qiáng)化生產(chǎn)的潛力。同時(shí)所開發(fā)的閃速爐系統(tǒng)熔煉能力仿真計(jì)算軟件應(yīng)該具備以下功能：216。 預(yù)測(cè)（計(jì)算）任意爐料成分、富氧率與投料水平下的物料衡算與熱量衡算及不同操作制度下的反應(yīng)塔平衡溫度；216。 按預(yù)定生產(chǎn)能力預(yù)測(cè)熔煉系統(tǒng)生產(chǎn)所需要的各環(huán)節(jié)的設(shè)備能力與操作條件；216。 預(yù)測(cè)不同生產(chǎn)操作條件下的優(yōu)化處理量與極限處理量；216。 預(yù)測(cè)不同強(qiáng)化水平下設(shè)備與操作系統(tǒng)的瓶頸環(huán)節(jié)。3降低閃速爐渣含鎳的研究3．1項(xiàng)目現(xiàn)狀及存在問題鎳閃速爐自2001年開始生產(chǎn)負(fù)荷逐步提高，閃速爐渣含鎳指標(biāo)開始下滑（閃速爐歷年棄渣成份見表1）。特別是在2004年3～4月閃速爐進(jìn)行高負(fù)荷試驗(yàn)期間，閃速爐渣含鎳指標(biāo)超標(biāo)（閃速爐2004年3～4月渣含鎳成份見表2），％。一方面造成資源的浪費(fèi)，另一方面使鎳回收率和經(jīng)濟(jì)效益下降。表1 歷年閃速爐棄渣指標(biāo)年份NiCuCo19931994199519961997199819992000200120022003表2 04年3～4月份閃速爐棄渣指標(biāo)年份NiCuCo2004年3月2004年4月3．2預(yù)期的目標(biāo)在渣量不增加的前提下，最終達(dá)到優(yōu)化閃速爐控制，選擇優(yōu)良渣型的目的，％以下。4高鎳锍緩冷與磨浮工藝研究4．1項(xiàng)目現(xiàn)狀及存在問題鎳生產(chǎn)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出的高鎳锍采用鑄坑緩冷的工藝，通過控制其緩冷過程，實(shí)現(xiàn)晶粒充分長大和沿晶界的分離，結(jié)晶的主要礦物為三方硫鎳礦（Ni3S2）、硫化亞銅（Cu2S）、鎳銅鐵合金（NiCuFe8～10），產(chǎn)物主要是硫化銅、硫化鎳、銅鎳鐵鈷合金。緩冷后的高鎳锍再通過磨礦、浮選、磁選分離出銅精礦、鎳精礦及合金三種產(chǎn)品，其中稀貴金屬主要富集在合金相中，從而達(dá)到銅、鎳分離和富集稀貴金屬的目的。高鎳锍化學(xué)成份見表一。表一高鎳锍主要化學(xué)成份（%）物料名稱NiCuFeS一期高鎳锍二期高鎳锍在目前生產(chǎn)工藝條件下，高鎳锍合金產(chǎn)率較低、銅鎳互含指標(biāo)高，直接影響到金屬直收率和經(jīng)濟(jì)效益。特別是在這一過程中，高鎳锍中約57%左右的貴金屬進(jìn)入銅鎳合金，39%的貴金屬進(jìn)入鎳系統(tǒng)，3%左右的貴金屬進(jìn)入銅系統(tǒng)。%進(jìn)入鎳陽極泥，占高鎳锍中貴金屬總量的24％左右。經(jīng)熱濾脫硫后，熱濾渣并入一次合金進(jìn)行硫化處理。％的貴金屬在電解脫銅中進(jìn)入海綿銅并進(jìn)入銅系統(tǒng)，其它分散在各種渣、液和產(chǎn)品中。進(jìn)入銅系統(tǒng)中的貴金屬與鎳系統(tǒng)產(chǎn)出的海綿銅中的貴金屬合并，經(jīng)銅熔煉和銅電解處理，％進(jìn)入銅陽極泥中，陽極泥經(jīng)硫酸化焙燒分銅分碲分金分銀工藝處理后提取金、銀，產(chǎn)出的分銀渣返熔煉處理。造成了貴金屬的分散，給貴金屬的回收帶來困難。2003年開始進(jìn)行加大高鎳锍鑄模的工業(yè)試驗(yàn)，將原來10噸鑄模加大到22噸，其目的一是提升緩冷能力；二是希望更有利于礦物結(jié)晶長大，以提高分選指標(biāo)。在此條件下進(jìn)行了不同緩冷速度下的生產(chǎn)試驗(yàn)工作，目前的試驗(yàn)情況是：216。 鑄模加大后，高锍起出的問題已得到解決。216。 鑄模壽命問題已經(jīng)基本得到解決，并經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證可行。216。 生產(chǎn)能力問題在鑄模容量加大和壽命延長后可迎刃而解。216。 在更加充分的控制緩冷速度下，合金產(chǎn)率、銅鎳互含指標(biāo)未見有明顯改觀。216。 設(shè)計(jì)用傳統(tǒng)工藝方法提取鎳精礦中夾雜的細(xì)粒合金，提取率及純度均較低，含硫在13%以上，貴金屬含量不到100克/噸，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足下道工序有效回收貴金屬的需要。4．2預(yù)期的目標(biāo)216。 高鎳锍鑄模設(shè)計(jì)更加合理，使用壽命長；并制定合理的緩冷過程控制制度，以取得最好的緩冷效果。216。 提出適用于處理加大后的高鎳锍工藝改進(jìn)方案；216。 進(jìn)一步研究影響銅、鎳互含及細(xì)粒合金含雜高、提取率低的主要影響因素；研究出降低銅、鎳互含，提取細(xì)粒合金的新工藝；216。 銅精礦含鎳≤%；鎳精礦含銅≤%；細(xì)粒合金含硫≤%；稀貴金屬90%以上富集在合金相中；216。 其它經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)不低于現(xiàn)生產(chǎn)指標(biāo)；216。 新工藝不能帶入影響產(chǎn)品質(zhì)量的雜質(zhì)，如：鉛、鋅等。通過以上工作，最終達(dá)到提高合金產(chǎn)率以提高貴金屬回收率、改善銅鎳互含指標(biāo)以提高金屬直收率，從而提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的目的。5銅自熱爐低壓富氧吹煉技術(shù)的開發(fā)5．1項(xiàng)目現(xiàn)狀及存在問題金川集團(tuán)公司的銅自熱爐熔煉是引進(jìn)俄羅斯列寧格勒鎳設(shè)計(jì)院和北方鎳公司聯(lián)合開發(fā)的氧氣頂吹熔煉技術(shù)，并將此技術(shù)用于熔煉高锍磨浮產(chǎn)出的二次銅精礦。經(jīng)十多年的運(yùn)行表明，該技術(shù)具有生產(chǎn)效率高、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也暴露出該技術(shù)有以下缺點(diǎn)：216。 氧槍使用加壓水冷卻，氧槍一但燒損將有大量的冷卻水進(jìn)入爐內(nèi)，生產(chǎn)極不安全。216。 氧槍吹煉時(shí)噴濺嚴(yán)重，造成煙道頻繁堵塞。216。 氧槍的制作加工工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。216。 平均每2小時(shí)需要停爐清理氧槍上的粘結(jié)物，生產(chǎn)不能連續(xù)進(jìn)行，同時(shí)爐體及排煙系統(tǒng)吸入冷風(fēng)，對(duì)排煙系統(tǒng)及余熱鍋爐的運(yùn)行也造成不利影響。5．2預(yù)期的目標(biāo)將銅自熱爐由高壓純氧吹煉改為低壓富氧吹煉，氧槍由水冷卻改為夾層風(fēng)冷卻。要求的指標(biāo)為：日作業(yè)時(shí)間≮ 20小時(shí)， 年吹煉時(shí)率≮ 83%。6合理配料穩(wěn)定控制礦銅陽極板貴金屬含量研究6．1項(xiàng)目現(xiàn)狀及存在問題金川目前采用電爐熔煉工藝生產(chǎn)銅陽極板，首先對(duì)各種外購銅原料進(jìn)行配料后焙燒脫硫，再投入電爐熔煉，產(chǎn)出的低冰銅經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉成粗銅，粗銅經(jīng)陽極爐精煉后澆注成陽極板。隨著電爐煉銅系統(tǒng)產(chǎn)量逐步增大，需要的外購原料數(shù)量越來越大，外購原料的品種越來越多，由于各種原料主品位和貴金屬成分成分不同，造成銅陽極板中的貴金屬含量波動(dòng)大，給后續(xù)的電解和陽極泥處理帶來了困難。6．1．1原料的情況根據(jù)外購銅精礦含銅、硫及雜質(zhì)的高低，將外購銅精礦劃分為以下五類。高雜質(zhì)銅精礦為鉛、鋅、砷含量較高高的原料，而此類原料中的貴金屬含量往往較高。2001～2003年處理銅精礦的數(shù)量及品質(zhì)見表1。電爐生產(chǎn)過程各種物料的成分見表2表1電爐系統(tǒng)處理的銅精礦結(jié)構(gòu)及品質(zhì)名稱占總實(shí)物量%精礦品位%硫品位%銅硫比年份2001～2003年Cu%S%Cu/S標(biāo)準(zhǔn)銅精礦50～43%25～3034～35～高品位銅精礦14～5%30～4526～35～高銅低硫銅精礦13～9%30～3510～113～低銅高硫銅精礦22～18%15～2530～39～高雜質(zhì)銅精礦0～15%24～2530～34～表2電爐生產(chǎn)過程各種物料的成分年份混合銅精礦銅焙砂低冰銅成分Cu%Fe%S%Cu/SCu%Cu%20012002年2003年原料及產(chǎn)品中銀的情況：2003年處理各種外購原料貴金屬變化見表3，2003年及2004年一季度銅陽極板貴金屬變化見表4表3 2003年處理各種外購原料貴金屬變化表精礦種類Au（g/t）Ag（g/t）標(biāo)準(zhǔn)銅精礦0～3060～90高品位銅精礦2～2065～95高銅低硫銅精礦0～0～低銅高硫銅精礦1～20300～900高雜質(zhì)銅精礦0～10450～3400轉(zhuǎn)爐冷料0～100～1000陽極板平均注：原料中的銀主要集中在低銅高硫銅精礦和高雜質(zhì)銅精礦、進(jìn)口粗銅中。6．1．2存在的難題216。 配料過程存在的難度：目前在生產(chǎn)工藝配料控制過程中，首先考慮通過各種原料的配料來控制銅焙砂的銅硫比達(dá)到控制低冰銅品位，保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定生產(chǎn)，其次是通過配料控制系統(tǒng)的雜質(zhì)元素，保證銅陽極板的質(zhì)量，最后才考慮貴金屬的的穩(wěn)定控制。同時(shí)受原料儲(chǔ)存和到貨不均勻的實(shí)際情況，很難作到長周期的固定配料比例，因此會(huì)對(duì)陽極板中銀的造成波動(dòng)。216。 檢測(cè)的速度不能保證生產(chǎn)需要，時(shí)效性太低：貴金屬檢測(cè)的周期較長，銅陽極板的檢測(cè)由檢測(cè)中心每10天做一個(gè)綜合樣，作為月底結(jié)算使用，沒有作到爐爐分析，得到分析結(jié)果的時(shí)間也很長，只作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)使用，無法指導(dǎo)生產(chǎn)。6．2預(yù)期的目標(biāo)形成一整套穩(wěn)定控制銅陽極板含貴金屬的方法和工藝制度，可根據(jù)銅精礦的特點(diǎn)合理配料，穩(wěn)定控制銅陽極板含貴金屬，為后續(xù)工序創(chuàng)造條件。7鎳銅熔煉系統(tǒng)2004年～2010年合理生產(chǎn)格局的論證7．1鎳銅熔煉系統(tǒng)生產(chǎn)能力發(fā)展回顧7．1．1鎳系統(tǒng)的生產(chǎn)能力發(fā)展過程在1990年前后采用三臺(tái)礦熱電爐生產(chǎn)，三臺(tái)礦熱電爐以前鎳精礦處理能力為400～450kt/a，年產(chǎn)高鎳锍含鎳量30kt；閃速爐系統(tǒng)1992年投產(chǎn)后，隨著閃速爐生產(chǎn)能力的提高，采用一臺(tái)電爐生產(chǎn)。閃速爐的處理能力設(shè)計(jì)為處理鎳精礦350kt/a，產(chǎn)高鎳锍含鎳22kt。一臺(tái)電爐處理鎳精礦不到250kt/a，合計(jì)精礦處理能力為600kt/a。經(jīng)過對(duì)閃速爐系統(tǒng)進(jìn)行長達(dá)10多年的挖潛改造，鎳冶煉系統(tǒng)的生產(chǎn)能力有了大幅度的提高。7．1．2銅系統(tǒng)的生產(chǎn)能力發(fā)展過程銅熔煉處理高鎳锍經(jīng)過磨浮分離的自產(chǎn)銅精礦，1994年自熱爐投入生產(chǎn)后生產(chǎn)能力得到了較大的提高；從2001年起隨著集團(tuán)公司5511工程的實(shí)施，電爐系統(tǒng)原有的2電爐經(jīng)過大修改造后處理外購銅原料，全面提高銅系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，至此所有的大型冶金爐窯全面投入了生產(chǎn)，同時(shí)銅冶煉系統(tǒng)的生產(chǎn)能力有了大幅度的提高，2003年處理量、產(chǎn)量比1994年均增加10倍以上。7．2現(xiàn)有的生產(chǎn)能力7．2．1鎳系統(tǒng)的生產(chǎn)能力一期鎳系統(tǒng)：在目前一臺(tái)回轉(zhuǎn)窯、一臺(tái)3電爐、一臺(tái)（110t）轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)情況下，電爐的能力為230～240kt/a精礦，再加轉(zhuǎn)爐大量處理各種冷料，也只有16～17kt/a高鎳锍含鎳量的生產(chǎn)能力。二期閃速爐系統(tǒng)：在目前一臺(tái)干燥窯、一臺(tái)閃速爐、三臺(tái)轉(zhuǎn)爐、二臺(tái)貧化爐的生產(chǎn)情況下，年處理精礦量為560～80kt/a，只有47～48kt/a高鎳锍含鎳量的生產(chǎn)能力。因此目前鎳系統(tǒng)熔煉的最大生產(chǎn)能力在63～65kt/a（高鎳锍含鎳量）之間，可產(chǎn)出鎳產(chǎn)品近60kt/a。7．2．2銅系統(tǒng)的生產(chǎn)能力一期銅系統(tǒng)：在目前一臺(tái)回轉(zhuǎn)窯、兩臺(tái)電爐、四臺(tái)轉(zhuǎn)爐（三開一備）的生產(chǎn)情況下，系統(tǒng)由于只有一臺(tái)回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)能力的限制，處理銅精礦量最大不超過300kt/a，通過回轉(zhuǎn)窯進(jìn)入系統(tǒng)的銅量不超過75kt/a，只有通過轉(zhuǎn)爐處理粗銅、雜銅等補(bǔ)充30kt/a銅量提高產(chǎn)量，系統(tǒng)年產(chǎn)銅陽極板最高為120kt/a。銅熔煉系統(tǒng)：銅熔煉在自熱爐系統(tǒng)受卡爾多轉(zhuǎn)爐吹煉能力制約年產(chǎn)銅陽極板只能達(dá)到38～40kt/a。銅系統(tǒng)的最大產(chǎn)能為銅陽極板158～160kt/a，通過采取多種措施強(qiáng)化生產(chǎn)組織，盡力超產(chǎn)達(dá)到配套生產(chǎn)125kt/a陰極銅的配套生產(chǎn)能力。7．3目前的技術(shù)改造內(nèi)容及計(jì)劃進(jìn)度安排7．3．1改造內(nèi)容和計(jì)劃進(jìn)度：（1）一期銅合成爐系統(tǒng)在2005年7月1日前建成點(diǎn)火、9月1日投料生產(chǎn)。（2）二期鎳閃速爐在2006年4～6月進(jìn)行大修改造，2006年7月1日投產(chǎn)。（3）一期三臺(tái)電爐改造進(jìn)度安排分別為：2電爐在2006年7～12月進(jìn)行大修改造，1電爐在2007年1月～2007年6月進(jìn)行大修