銅精礦氧化焙燒(oxidizingroastingof

copperconcentrate)

在空氣流中和低于銅精礦熔化溫度下使銅精礦氧化脫硫的銅精礦焙燒方法。它適用于銅精礦熔煉中的造锍熔煉、離析煉銅法和還原熔煉(無(wú)銅锍煉銅法)。銅精礦氧化焙燒在銅精礦熔煉中曾起過重要作用，但隨著閃速煉銅和屬于熔池熔煉的白銀煉銅法等新的銅熔煉方法的出現(xiàn)，銅精礦氧化焙燒在這些新的煉銅方法中已不是一項(xiàng)單獨(dú)的煉前準(zhǔn)備作業(yè)，而是和造锍熔煉一起在同一設(shè)備中完成。這不僅簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，而且提高了過程的自熱程度和煙氣的SO₂濃度。銅精礦氧化焙燒作業(yè)現(xiàn)時(shí)在銅精礦熔煉中已不多用，只在少數(shù)采用反射爐煉銅或電爐煉銅的工廠中還予以保留。

原理

氧化焙燒有半氧化焙燒和完全氧化焙燒(或稱死焙燒)之分。在銅精礦的造锍熔煉流程中，為了調(diào)整熔煉的銅锍品位，采用半氧化焙燒使精礦中部分鐵的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸铮员阍谌蹮挄r(shí)造渣除去，從而提高中間產(chǎn)物銅锍的品位。對(duì)于離析煉銅法和還原熔煉則需用完全氧化焙燒，將精礦中全部金屬硫化物氧化成氧化物。在焙燒過程中也附帶除去精礦中易于揮發(fā)的砷、銻、硒、碲等雜質(zhì)。

硫化銅精礦半氧化焙燒的主要反應(yīng)為：

4CuFeS₂+7O₂==4CuS+2Fe₂O₃+4SO₂

而完全氧化焙燒的主要反應(yīng)為：

4CuFeS₂+13O₂==4CuO+2Fe₂O₃+8SO₂

4CuFeS₂+12O₂==2Cu₂O+2Fe₂O₃+8SO₂

為在焙燒過程中全部脫除銅精礦中的硫，通常通過控制焙燒溫度、過剩空氣量和爐氣中的SO₂濃度來避免生成硫酸銅(CuSO₄)和堿式硫酸銅(2CuO•CuSO₄)。為了得到CuO，氧化焙燒溫度一般控制在1023～1073K，而生成銅硫酸鹽的焙燒溫度是853～873K。

工藝

最古老的焙燒方法是在人工翻動(dòng)的反射爐中進(jìn)行的，19世紀(jì)70年代開始采用機(jī)械耙動(dòng)的多膛爐焙燒，焙燒溫度823～873K，脫硫率40％～60％，煙塵率約10％。煙氣含SO₂4％～7％。煙氣中的SO₂可用作制造硫酸。自20世紀(jì)40年代起出現(xiàn)的流態(tài)化焙燒法已逐漸用于銅精礦氧化焙燒。此法可大幅度提高焙燒過程的機(jī)械化程度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和煙氣SO₂濃度，而且焙燒在自熱過程中進(jìn)行。為使流態(tài)化焙燒作業(yè)順行，要做到：爐料的顆粒均勻，正確選定空氣的過剩系數(shù)和直線速度，料層溫度低于爐料的開始熔化溫度。

脫硫率是氧化焙燒過程最重要的指標(biāo)，它反映硫的脫除程度，其值以焙燒過程中脫除的硫量對(duì)原料中含硫總量的百分比表示。脫硫率的大小取決于物料的礦物組成、物料粒度、焙燒溫度、物料在焙燒爐中停留時(shí)間以及過剩空氣量等因素。