有色金屬冶煉主要工藝設備及用途探討

龐孝強 宋楊

摘 要：在當前有色金屬冶煉施工中，為了加強冶煉的效果，使冶煉的效率提高，應合理應用冶煉工藝及設備，可通過對不同冶煉工藝設備的合理選擇來實現冶煉的目標，使冶煉生產順利完成。本文闡述了有色金屬冶煉主要工藝，詳細介紹了有色金屬冶煉主要工藝設備及用途，通過有色金屬冶煉設備的高效應用，可使金屬資源獲取具有良好的保障。

關鍵詞：有色金屬冶煉;主要工藝設備;用途

引 言

有色金屬冶煉中包括火法冶煉、濕法冶煉以及電化冶煉。冶煉銅、鎳等金屬可通過對硫化礦進行選硫冶煉來實現;冶煉鋅、鉛等金屬通過硫化礦物焙燒，進行炭熱還原生產金屬;冶煉鋅、鎘、鎳等金屬可將焙燒的硫化礦使用溶液浸出，再使用電積法進行處理。針對不同的有色金屬，在冶煉中使用的設備也存在著差異，為了有效提升冶煉的效率，應對不同的冶煉工藝、設備進行深入分析。

1.有色金屬冶煉主要工藝

1.1沉淀池工藝

沉淀池工藝主要應用于以往的冶煉生產中，使用的流程包括以下內容。冶煉開始的時候，冶煉爐渣經過末端沖刷之后水淬出渣水混合物結構，流經管槽之后直接進入到沉淀池中沉淀，接下來在重力的作用下使固液之間分離。其中，沖渣水的應用可采用循環使用策略，重點是將金屬品質監控環節控制好，這種技術屬于比較早的工藝，在應用上有著比較廣泛的范圍，技術已經比較成熟，同時在應用中使用機械設備的環節比較少，降低了故障發生的概率。然而該技術在應用中占地面積大，成本高，施工環境比較惡劣，設備容易受到溫度影響，在低溫條件下容易產生水汽結冰的情況。

1.2 INBA 工藝

INBA工藝在應用中的流程如下：在高溫熔煉的環境下，渣滓沿著管槽方向快速移動，粒化渣在高壓水槍影響下，經過高溫萃取形成顆粒物體。渣水混合物在粒化塔的作用下被破碎，保證了混合物分布均勻。之后，通過葉片刮帶的作用，使水分被除去，完成過濾及脫水處理。可將過濾出的混合物注入到水槽之中，經過旋轉與靜置之后使水化物分離，還可借助攪拌的方法進行處理，可防止沉積情況產生。INBA工藝在金屬冶煉中應用較為成熟，可用于連續作業及高效生產。當前，有色金屬的冶煉體系得到了進一步改善，其中增加了機械化及智能化的連續生產模式，這使傳統生產中的問題得到了解決，在生產中環保受到了更多的重視，通過環保生產模式的應用，可形成可循環的綠色化生產系統。

1.3 明特工藝

明特工藝應用中，處理脫水操作的機械設備主要由螺旋輸送機與過濾器支持，該工藝應用的流程包括以下內容。爐渣先通過管槽進入到粒化加工區域中，混合物質在沖刷下實現渣水萃取與粒化。之后，順著管槽向脫水裝置中流動。該工藝在應用中的優勢比較多，占地面積比較小，設備使用簡單，機械耗能比較小。明特工藝是我國重要的工藝處理技術，對有色金屬冶煉有著較大的影響，能夠使金屬冶煉生產具備完善的條件。

2.有色金屬冶煉主要工藝設備及用途

2.1反射爐

在冶煉有色金屬的時候，金屬的保溫、冶煉等環節都需要反射爐，其中的主要材料為銅。在冶煉銅的過程中，其設備需要使用耐火性較強的材料制作，加強反射爐的使用性能，將使用壽命延長。在爐膛中，主要通過兩種方式進行傳熱，一種是火焰反射傳熱，另一種是通過爐頂、爐壁來進行傳熱，也可采用熱氣輻射來傳熱。進行冶煉的時候，反射爐設備在處理混合細料上有著較大的優勢，這使其適用性有所增強。該設備在應用中可進行批量生產，成本比較低。但是在應用中也存在著一些缺陷，使用反射爐冶煉有色金屬的時候，所需的能源比較多。技術人員通過對該設備進行改造使其實用性加強，經過了改造后反射爐能夠使用富氧鼓風或者氧氣噴射裝置，將精礦噴到爐中，使反射爐的生產性能大幅度提升，同時能夠使二氧化硫濃度得到控制，避免了環境污染的問題。

2.2中頻爐

中頻爐設備的構成中包括了感應線圈、電源以及耐火材料。中頻爐中有金屬電荷，可將其作為變壓器中次級繞組，當感應線圈與交流電連接之后，感應線圈可形成交變磁場，這個時候磁通量使坩堝中的金屬電荷降低，還會產生感應電動勢，電荷自身形成閉環，次級繞組中有單個匝，處于閉合的狀態。

2.3臥式轉爐

臥式轉爐與其他的設備之間存在著不同，不需要加入燃料，在冶煉中銅水中含有硫元素及鐵元素，會產生氧化反應并且釋放出大量的熱量，銅硫在被熔化之后，能夠提高銅品位，通常高出粗銅生產的98%。在冶煉生產中，大型的臥式轉爐殼體直徑為4m，長度一般為9m，同時殼體的鋼板寬度在4-5cm之間。在鋼板殼體內有菱鎂鉻磚和鎂鉻磚等，在爐體的中間部分設有爐口，能起到卸銅、結渣的作用。臥式轉爐的內壁上有石英槍，使用該槍朝爐中噴射一定量的石英溶劑。在臥式轉爐上，可配置排風裝置，這樣可使壓縮空氣帶入到爐體中。為了保證傳動設備的靈活性，使轉爐在任何位置能夠保持良好的狀態，可在轉爐傳動設置電磁抱閘裝置以及渦輪桿裝置。每臺轉爐需要設置兩臺電動機，分別為交流形式與直流形式，使電動機能夠正常運行，確保轉爐的穩定性。交流電動機在電源正常的條件下工作，直流電機是故障時使用的，電機都應與變速箱主軸連接起來，當交流電動機不能正常運行的時候，直流電動機會啟動。

2.4高爐轉爐

高爐轉爐設備中包括了鼓風機、支架、爐頂以及爐體、爐膛等，爐底的結構為鋼筋混凝土材質，其中有豎立鋼來支撐爐膛。在爐缸的底部分布層次分別為鑄鐵板、石棉板、鎂磚、黏土磚、爐水套壁，爐體中包含了多個水套。其中每個水套的尺寸大小有著一定的規定，通常寬度范圍在0.8-1.2m之間，水套與鍋爐板共同焊接到特殊的支架上，上面還設置有水管及風道，使用該設備可進行鈷、鎳等設備的冶煉，還可進行鋅、鉛金屬的還原冶煉以及雜銅的熔煉。高爐的爐料以塊狀為主，使用焦炭作為燃料，在下風口處進入空氣，風口內的焦炭可燃燒起來，并且形成高溫熔煉區域，使原料產生劇烈的反應，還能夠連續熔化。在冶煉的時候，爐膛中的熔體澄清，使金屬與爐渣之間區分開來。在熔煉完成之后，熔體會流到前床，使冰銅與渣之間分離，之后熱煙氣可隨著爐料上升到爐頂，使爐料得到預熱，產生熔煉化學反應。

結 語

冶煉的效率得到了大幅度的提升，隨著有色金屬需求水平的提高，冶金企業需要對技術進行科學應用，結合不同的原材料來選擇不同的冶煉方法，對設備進行改善。例如，應用反射爐、中頻爐、臥式轉爐等設備進行冶煉，可使冶煉發揮出更好的作用，還能夠提升冶煉的質量。通過對冶煉工藝及設備進行優化，能夠使冶煉生產的設備使用更加穩定高效，還可保證冶煉得到的資源的品質，為冶煉行業的發展提供相應的支持，促進我國有色金屬生產水平的全面提升。

參考文獻

[1] 邱青原.淺談有色金屬冶煉主要工藝設備及用途[J].中國資源綜合利用，2018，36（05）：177-179.

[2] 楊華生. 淺析有色金屬冶煉爐前設備的現狀[N]. 中國有色金屬報，2013-09-07（006）.

[3] 蔣繼穆.論重有色冶煉設備的發展趨勢[J].有色設備，2010（06）：1-4.

[4] 朱雪梅，王一哲.有色冶煉的重金屬污染[J].中國有色金屬，2009（19）：62-63.