收藏词条 编辑词条 三菱法
三菱法 (Mitsubishi process)
利用以溜槽相连的熔炼炉、渣贫化炉和吹炼炉连续地将硫化铜精矿熔炼成粗铜的铜熔炼方法。各炉的工艺参数可独立控制,易于保持最优的熔炼状态。冶炼中间熔体靠三个炉子的位差自动通过溜槽在各炉间连续传送(见图)。全系统用计算机控制。此法具有能加速气、液、固三相间传质和传热过程的特点,是一种强化生产、降低能耗和消除污染的炼铜新技术。
三菱法熔炼炉 圆型,维持炉内中等氧势,将精矿熔炼成品位高于65%的铜锍。炉料由干燥至含水分低于1%的铜精矿、细碎石英石熔剂和炼炉渣组成,用含氧33%~35%的富氧空气经喷枪以高速喷入熔池中,迅速完成冶金反应。铜锍和炉渣的混合熔体经保温溜槽流往炉渣贫化炉。烟气含SO2 达12%,净化后送制酸。熔炼炉的热源主要来自冶金反应,不足部分由外供燃料燃烧补充。
三菱法炉渣贫化电炉 椭圆型,维持较低氧势。靠电热提高混合熔体的温度,以改善炉渣的物理性质,使冰铜锍与炉渣分离。铜锍经虹吸和溜槽流入最后的吹炼炉中。弃渣含铜0.6%左右,从渣口放出,经水淬后外运。
三菱法吹炼炉 圆型,尺寸略小于熔炼炉,维持炉内最高的氧势,也用喷枪将富氧空气、熔剂喷入炉池,把铜锍迅速吹炼成含铜98.5%、含硫0.05%的粗铜。由于炉渣在吹炼炉中受到强烈的氧化作用,Fe3O4 含量较高。为了避免Fe3O4 在常规FeO - SiO2 系炉渣中的有害影响,需选造新型的Cu2O - Fe2O3 - CaO系炉渣。新系炉渣在1523K温度时具有比FeO - SiO2 系炉渣大得多的低熔度范围,从而保证了吹炼过程顺利进行。典型吹炼渣的主体成分(质量分数ω/%)为:Cu 10~20,Fe 40~50,CaO 10~20。吹炼渣由放渣口放出,经水淬、干燥后大部分返回熔炼炉中处理,小部分作冷料返回吹炼炉。产出的烟气也供制酸。
应用 1968年日本的小名浜冶炼厂建成第一套月产粗铜500t 的三菱法扩大试验设备,1990年又建了一套月产粗铜1500t 的半工业试验设备。1974年在直岛冶炼厂一台旧反射炉基础上建立一套月产粗铜4000t 的三菱法工业设备。1981年加拿大奇得•克里克(KiddCreek)公司引进此项技术,新建年产粗铜75000t的提明斯(Timmins)炼铜厂,1985年提高鼓风中氧浓度使生产能力增大到年产粗铜90000t。该厂熔炼炉内径10.3m,10根外径75mm喷枪,富氧空气中的氧浓度41%;吹炼炉内径8.16m,喷枪6根,富氧浓度32%。
三菱法的技术发展趋势是逐渐提高喷枪鼓风中的富氧浓度,使熔炼过程达到自热的程度;应用更有效的冷却方式,进一步提高炉子的使用寿命。