INCO閃速熔煉

1)方法簡介

INCO閃速爐及其精礦噴槍示意圖分別如圖3-10、圖3-11所示。INCO閃速爐主體呈長方體，煙道位于爐體中央，爐體用鎂磚和鉻鎂磚砌筑，兩端及側(cè)面爐墻內(nèi)嵌有銅水套，爐體壽命為5~6年。噴槍共4支，對(duì)稱配置于爐體兩端。銅锍口及渣口分別設(shè)于爐子側(cè)面和兩端。爐子一端設(shè)有鋼制溜槽，用于轉(zhuǎn)爐渣的加入。

噴嘴為不銹鋼材質(zhì)，爐料出口部分襯耐磨陶瓷。噴嘴與爐墻接觸部分，設(shè)置有冷卻水套。噴嘴向下和向爐體中心線均傾斜7°，以使熔煉熔體及“火焰”噴射在沉淀池渣面上。噴槍出口速度為40m/s。

圖3-10 INCO閃速爐示意圖

含水約10%的爐料(精礦、熔劑、煙塵等)在采用天然氣加熱的流態(tài)化床干燥窯中干燥至含水0.2%。用工業(yè)純氧將爐料噴射進(jìn)入爐內(nèi)，在1200℃高溫、接近純氧氣氛下發(fā)生熔煉過程物理化學(xué)變化，生成銅锍、爐渣及煙氣。銅锍及爐渣熔體在沉淀池內(nèi)分離，渣層厚0.5m，銅锍層厚0.2~1m。銅锍及爐渣從爐內(nèi)間斷排出。爐渣含銅1%~2%，直接或貧化后水淬棄掉。銅鏡采用鋼包輸運(yùn)至轉(zhuǎn)爐吹煉。煙氣通過中央煙道排出，中央煙道中送人少量氧，使煙氣中元素硫燃燒。INCO爐未設(shè)余熱鍋爐，煙氣采用噴水冷卻降溫后，再凈化、制酸。

圖3-11 INCO閃速爐噴槍示意圖

2)技術(shù)特點(diǎn)

采用工業(yè)純氧，入爐及出爐氣體量小，氣體輸送及處理費(fèi)用較低。

銅锍品位控制在50%左右時(shí)，渣含銅小于1%，可以直接棄掉。

由于煙氣量小，煙氣帶走的熱量較少，爐子可在控制較低銅锍品位下實(shí)現(xiàn)自熱。

煙氣余熱未回收，綜合能耗高于奧圖泰閃速熔煉。

技術(shù)改進(jìn)及推廣不及奧圖泰閃速熔煉技術(shù)，應(yīng)用呈逐步減少趨勢(shì)。

3)主要技術(shù)指標(biāo)

① 富氧濃度：常溫，含095%(工業(yè)純氧);

② 銅锍品位：50%;

③ 爐渣m(Fe)/m(SiO)：1～1.5;

④ 爐渣含銅：1%;

⑤ 煙氣SO濃度：70%～80%;

⑥ 煙塵率：5%。

4)國內(nèi)外應(yīng)用情況

20世紀(jì)50年代由加拿大國際鎳公司(INCO)研發(fā)并投入工業(yè)應(yīng)用。目前有4座爐子在運(yùn)轉(zhuǎn)，分別是：烏茲別克斯坦的阿爾馬雷克(Almalyk)公司1座(銅冶煉)、美國亞利桑那州海登(Hayden)冶煉廠1座(銅冶煉)、加拿大安大略省薩德伯里(Sudbury)2座(處理鎳銅鈷混合礦生產(chǎn)45%的Ni-Cu-Co 锍)。INCO閃速熔煉技術(shù)推廣很慢，在與奧圖泰閃速熔煉技術(shù)競爭中處于劣勢(shì)，INCO閃速熔煉技術(shù)在亞洲、歐洲均未得到應(yīng)用。

5)總體評(píng)價(jià)

INCO閃速熔煉是世界上第2種實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的閃速熔煉法，是火法煉銅中第一種應(yīng)用O的方法，也是目前唯一使用工業(yè)純氧的熔煉方法。INCO閃速熔煉的優(yōu)點(diǎn)在于其使用工業(yè)純氧，送風(fēng)及煙氣處理系統(tǒng)均較小，煙氣SO，濃度高，煙氣處理、制酸投資及運(yùn)行費(fèi)用較低。此外，在銅锍品位50%的條件下，其渣含銅在1%左右，可直接棄掉。但隨銅價(jià)上漲，棄渣含銅應(yīng)進(jìn)一步降低。

與奧圖泰閃速熔煉比較，INCO閃速熔煉技術(shù)推廣很慢。奧圖泰閃速熔煉技術(shù)的優(yōu)勢(shì)為：

生產(chǎn)能力大，單爐精礦處理量為INCO閃速熔煉的2倍以上。

奧圖泰閃速熔煉采用單一噴嘴，而INCO有4個(gè)噴嘴。

INCO高溫?zé)煔庵苯訃娝鋮s，余熱未回收，因此工藝能耗偏高。

在工程技術(shù)支持及對(duì)技術(shù)的后續(xù)研發(fā)改進(jìn)等方面，INCO閃速熔煉技術(shù)不及奧圖泰閃速熔煉技術(shù)。