炉料合成技术及发展现状的立项报告

第一节  炉料的简介

炉料是指加入冶炼炉的矿石和其他催化材料，例如，铁矿石，钢坯，生铁，废钢铁，焦煤，铁合金。将精矿或矿石、熔剂和烟尘等按冶炼要求配制成具有一定化学组成和物理性质的炉料的过程，为现代火法冶金流程的重要组成部分。炉料准备一般包括贮存、配料、混合、炉料干燥、炉料制粒、炉料制团、煅烧及焙烧等。（立项报告）

第二节 炉料的合成技术

将精矿或矿石、熔剂和烟尘等按冶炼要求配制成具有一定化学组成和物理性质的炉料的过程，为现代火法冶金流程的重要组成部分。炉料准备一般包括贮存、配料、混合、炉料干燥、炉料制粒、炉料制团、煅烧及焙烧等。除煅烧及焙烧使炉料发生化学变化外，其他过程一般只发生物理变化。

由精矿、返料、烟尘、熔剂等组成的炉料，其物理状态、化学成分、含水量以及数量，不一定能满足冶炼工艺的要求。为了保证正常生产，就需要贮存足够一段时间使用的原料和熔剂等。冶炼厂常处理多个矿山或选厂的矿石及精矿，必须进行配料将各种精矿按一定比例配合使用，并混合成化学成分、物理性比较一致的原料。进厂精矿一般含水8%～15%，而炼前炉料准备、冶炼过程及其烟气处理都要求精矿含有较低的水分而需经过干燥处理。某种原料，对于作为某一冶炼过程来说，其粒度可能太细需要配入粘结剂制粒，或其透气性不够好，必须配入粘结剂制成团块。氧化物常比硫化物易于还原，金属的硫酸盐、氯化物或氧化物更易从原料中浸出，因而常需要通过煅烧与焙烧的化学方法，将原料中的矿物转变成所需要的形式。例如：借助煅烧使CaCO3转变成CaO和CO2；通过焙烧，使金属硫化物转变成金属氧化物或金属硫酸盐。对于某一具体原料而言，究竟需要经过哪些准备过程，则视原料本身情况和冶炼工艺要求而定。

第三节 炉料的储存方法

冶炼厂的主要原料，有价金属含量高，贮存在有盖仓库内，防止飞扬和流失，在寒冷地区还要采取保温防冻措施。在保证正常生产的前提下，确定最少精矿贮存量是一个重要的经济技术问题。最少精矿贮存量与冶炼厂日处理量和精矿的贮存天数有关。精矿的贮存时间则决定于冶炼工艺及其工作制度，大检修的配合，交通运输等条件。一般冶炼厂精矿的贮存时间可取15～20d，连续性强的冶炼工艺精矿贮存时间可适当延长，以便完成配料前的初混、取样化验等准备工作，使精矿成分较为稳定，减轻配料工序的负荷。季节性生产的小型冶炼厂，应考虑停产期间精矿的贮存。交通运输条件较差，如枯水季节不能水运等，则应适当增加贮存时间。

返回处理的烟尘要贮存于贮矿仓库内，其最少贮存量及贮存时间取决于其产率和配料方法及其制度，常取7～10d。某些富集了稀散金属的烟尘，送单独处理工序去贮存。

炼铅鼓风炉炉料常配入炉渣是为了改善冶炼操作条件，其贮矿仓容量取1～2d即可。当需用石灰配料时，无疑要贮存于贮矿仓内。

冶炼所用石灰石、石英等熔剂常露天贮存，一般依运输距离和条件，选取1～2周时间的贮量。

现代火法冶金的另一类炉料是各种二次金属原料。依据冶炼工艺流程、二次金属原料来源、性状及其制备工艺的不同，可选择其作为某冶炼过程的炉料来考虑其贮存量。

第四节 炉料的工艺技术

炼铋冶金炉的炉料包括铋精矿、氧化铋渣、煤粉、铁屑、纯碱、萤石、黄铁矿、返渣等，根据配料比的要求投入炉内。

一、铋精矿

铋精矿包括硫化铋精矿与氧化铋精矿，是提铋的主要原料，在冶金炉熔炼中，铋精矿参与的反应是复杂的。

二、氧化铋渣

一般指铅阳极泥氧化除铋产出的渣料。根据回收金银的传统流程，铅阳极泥经还原熔炼产出贵铅，贵铅在分银炉氧化吹炼中，脱除砷、锑后继续吹风氧化，则铋与铅皆氧化入渣。氧化渣分为前期渣，中期渣、后期渣，前期渣含铅高，含铋低，后期渣含铋高，含铅低。三者合称氧化铋渣，一般含铋在35%～55%之间。氧化铋渣是综合回收铋的主要原料之一。

三、煤粉

煤粉用作还原剂。加入煤粉作用如下：

（1）使氧化铋还原。

（2）起部分脱硫作用：

（3）保持炉内还原性气氛，防止铋液氧化，防止炉膛内特别是炉顶耐火材料氧化腐蚀。

（4）防止碲氧化入渣，而使碲富集于粗铋之中。

煤粉加入量必须恰当，过多过少都会带来不良的后果。当加煤粉过量时，使其它对氧的亲和力较铋为大的杂质金属也被还原进入粗铋，降低粗铋的品位。同时，由于碳的熔点高(3700℃)，碳加入过量，会提高炉料的熔点和粘度，使炉料难熔化。当煤粉不足时，氧化铋还原不充分，造成部分氧化铋入渣，提高了渣含铋，增大铋的损失，并且，无法维持炉内稳定的还原性气氛。

 

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