铜阳极炉天然气还原的生产实践

2 0 1 6年 2月 第 1期 王 阗等 ： 铜 阳极炉 天然 气还 原 的生产 实践 ． 1 7． 铜 阳极 炉天然气 还原 的生产实践 王 阗 ，吕重安 ，李 立 ( 1 ． 大冶有色金属有限责任公 司冶炼厂 ， 湖北 黄石 4 3 5 0 0 5 ； 2 ． 大冶有 色金 属有限责任公 司 ， 湖北 黄石 4 3 5 0 0 5 ) [ 摘 要 ] 介绍 了大 冶有 色 台炼厂 阳极 炉天 然气还原 的优 化 实践。通过 采 用天 然气增 压技 术 ； 开发 “ 浅氧化 带硫 丝还原” 工 艺； 还 原尾 期操 作 中控制炉 台角度 ， 实现 了天然气消耗 降低 ， 还原效率提 高， 取得 了较 好 的 经 济效 益 和环 保 效 益 。 [ 关键词 ] 铜 ；火法精 炼 ；天然气还 原；阳极炉 ； 优化 ；增压 [ 中图分类 号] T F 8 1 1 [ 文献 标志码] B [ 文章编号 ] 1 6 7 2 — 6 1 0 3 ( 2 0 1 6 ) 0 1 — 0 0 1 7 - 0 5 O 前 言 目前 ， 世界上 铜 火法精 炼 常用 的还原 剂 为煤基 、 重油、 柴油、 天然气 、 液化气等。其 中重油还原在传 统冶炼 中采用的较多 ， 其具有还原效率高、 速率快、 热效高等优点 ， 但是重油 、 柴油等还原剂在还原时产 生大量炭黑， 存在黑烟污染等环保 问题。采用煤基 还原 ， 还原 时 间短 、 成本 低 、 无 黑 烟 ， 但 易在 铜水 表面 形成煤灰层而影响铜水升温效果 ， 干扰铜样还原终 点判 断 ， 并 存 在粉尘 污染 问题 ¨ 。 近年 来 ， 为 了整 治 黑 烟 、 粉尘 污染 问题 ， 提 高 阳 极 板质量 ， 大 冶有 色 冶 炼 厂选 择 采 用 天 然气 作 为 主 要还原剂， 并对其工艺进行了研究和优化 。 1 天然气还原机理 天然气是 一种 多组分 的混 合气 体 ， 主要 成分 是 烷 烃 ， 其 中 甲烷 占绝 大 多 数 ， 另 有 少 量 的 乙 烷 、 丙 烷 和 丁 烷 ， 此 外 一 般 还 含 有 硫 化 氢 、 二 氧 化 碳 、 氮 和水气 ， 以及微量 的惰性气体 ， 如氦和氩 等。当 天 然气 喷 人 高温 铜 液 ( 约 1 2 0 0±2 0℃ ) 中时 ， 发 生 如 下反 应 ： ( 1 )甲烷 的 分 解 反 应 ： 在 隔 绝 空 气 并 加 热 至 1 0 0 0℃ 的条件 下 ， 甲烷分 解生 成 炭黑和 氢气......