高 磊
(北京礦冶科技集團有限公司,北京 100160)
銅冶煉生產(chǎn)會產(chǎn)生大量的含銅渣,其中含有少量的銅、金、銀等有價金屬[1]。在自然資源日趨緊張的今天,渣中有價金屬的回收再利用已經(jīng)成為所有銅冶煉廠面臨的重要課題。某銅冶煉廠現(xiàn)有的工藝流程為,對渣含銅比較小但是總量巨大的熔煉渣直接水淬后外售,對含銅高、總量少的吹煉渣和精煉渣進(jìn)行緩冷再處理。隨著渣選技術(shù)的發(fā)展、銅精礦資源的日益緊張以及市場銅價的攀升,有必要對原來水淬外售的熔煉渣中的銅進(jìn)行回收再利用。緩冷場設(shè)計方案對比如下。
某銅冶煉廠建設(shè)規(guī)模為每年生產(chǎn)10萬t陰極銅,現(xiàn)有流程為銅渣經(jīng)貧化電爐貧化后直接渣水淬后外售。轉(zhuǎn)爐渣經(jīng)鑄渣機鑄塊,破碎后返回原料。擬在現(xiàn)場廠區(qū)內(nèi)建設(shè)緩冷渣選流程,將熔煉渣和轉(zhuǎn)爐渣全都進(jìn)行緩冷后渣選,進(jìn)一步回收渣中的銅,創(chuàng)造更大效益。
國內(nèi)緩冷場工藝配置有兩種方案,一種是龍門吊方案,另一種是抱罐車方案。龍門吊方案的主要特點是:占地小,軌道運輸能耗低。抱罐車主要特點為:占地大,場地布置靈活。下面就某銅冶煉廠具體的方案進(jìn)行詳細(xì)對比。
因為是改造項目,受現(xiàn)有場地的限制,擬優(yōu)先選用占地面積小的龍門吊緩冷場方案。具體方案為:從熔煉車間到緩冷場鋪設(shè)低壓供電軌道,利用電動平板運輸小車運輸渣包,緩冷場用龍門吊將渣包擺放到緩冷區(qū)。主要設(shè)備為:7臺70 t電動平板小車;2臺A7126.00龍門吊;2臺灑水門機;110個12 m3緩冷渣包等。緩冷制度為先經(jīng)過24 h自然冷卻,再經(jīng)過48 h淋水冷卻,用龍門吊將銅渣倒入渣破碎區(qū)[2]。此方案優(yōu)點是占地面積小,適合場地有限的舊廠改造項目,詳情如圖1所示。
但是,此方案存在以下問題:軌道運輸對廠區(qū)道路運輸系統(tǒng)影響很大,經(jīng)過路段需要封鎖;電動平板車可靠性不高,尤其雨雪天氣對軌道運輸影響很大;渣包堆放密集,且淋水冷卻時蒸汽很大,一方面對設(shè)備腐蝕大,另一方面影響龍門吊操作,帶來安全隱患;灑水門機的供水管不好布置;龍門吊的維修困難,需要大型吊車輔助,且靠近緩冷場,存在安全隱患。
圖1 龍門吊布置方案
針對龍門吊方案的優(yōu)缺點綜合考慮后,在現(xiàn)有場地條件下,筆者嘗試設(shè)計抱罐車的緩冷場方案。在可利用的場地內(nèi),在適當(dāng)縮小緩冷渣堆場面積的前提下,布置下110臺緩冷渣包,緩冷場的平面方案,詳情如圖2所示。此方案主要設(shè)備有2臺抱罐車;110個12 m3緩冷渣包,特點為設(shè)備少、占地面積大。與龍門吊方案相比,設(shè)備投資少,土建投資大。
圖2 抱罐車布置方案
在現(xiàn)有場地減少渣堆場面積的情況下,抱罐車方案具有如下優(yōu)點:抱罐車運輸靈活方便,不受雨雪天氣的影響;車輛定期保養(yǎng)的情況下,運行比較穩(wěn)定可靠;方便噴淋系統(tǒng)布置;根據(jù)渣含銅的高低,靈活設(shè)置合理的緩冷時間,緩冷時間適當(dāng)延長,可浮粒徑的含量會增加,更有利于提高渣選的回收率;抱罐車的維修靈活方便,可以遠(yuǎn)離緩冷場設(shè)置維修區(qū)[3]。
目前,只要場地條件允許,國內(nèi)銅冶煉項目的緩冷場都采用抱罐車方案。和龍門吊方案相比,此方案具備如下優(yōu)點:設(shè)備少,故障點少,靈活可靠;雖然土建投資略大,但是總體投資少;運行穩(wěn)定可靠,安全性高。綜合對比兩個方案,此改造項目最終選擇抱罐車方案。