一種國外銅渣緩冷技術新方法

高 磊

（北京礦冶科技集團有限公司，北京 100160）

1 渣緩冷工藝現狀簡介

目前，國內銅冶煉行業傳統的渣緩冷工藝普遍需要3～4 d的緩冷時間，以10萬t陰極銅的冶煉廠為例，至少需要上百個12 m3渣包以及面積巨大的緩冷場地，在設備和土建上投資都很大[1-2]。緩冷期間耗費大量的水。而國外一種TMS工藝緩冷時間僅需要12 h（針對15 m3的渣包），可以大量減少渣包數量，減少緩冷場面積，從而節省大量投資。實際運行數據顯示，TMS工藝緩冷后的渣還能獲得更好的銅回收率。

2 TMS緩冷工藝簡介

2.1 TMS緩冷工藝主要設備

2.1.1 TMS專利技術制造的緩冷渣包

鑄鋼制造的單個渣包有效容積15 m3，比國內通用的12 m3渣包要更大，外形設計及耳軸的設置與國內渣包類似，如圖1所示。

圖1 15 m3專利渣包

2.1.2 TMS特殊設計的緩冷場

與國內緩冷場通常設計的水管淋水冷卻不同，TMS冷卻系統使用壓縮空氣和水霧混合后噴向渣包外壁進行緩冷。因為水和渣兩者不接觸，所以緩冷場沒有大量蒸汽和污染物產生。實踐證明，此緩冷方式可以大大減少緩冷時間和用水量。每個渣包一個緩冷周期約12 h，耗用1 t水即可，如圖2所示。

圖2 水霧冷卻系統

2.2 TMS緩冷效果

經過12 h緩冷完成后傾倒渣包，緩冷渣底部會出現一層品味極高的白冰銅，且能和上部渣會輕易分開，如圖3所示。底部的白冰銅銅含量很高，可以直接送到吹煉爐。中間省略了渣選的工藝流程，省去了熔煉爐熔煉的流程。這樣大大簡化了傳統的工藝流程，傳統緩冷工藝的緩冷渣，要先經過破磨，然后浮選，再進熔煉爐融化。TMS流程可以大大減少渣選車間的規模，減少投資，同時縮短熔煉爐融化的過程，大大降低了冶煉流程的能耗。

圖3 底部分離出來的白冰銅（一）

因為白冰銅的富集效果，在一個冶煉廠使用TMS緩冷系統后，銅的回收率增加20%，如圖4所示。

因為冰銅和渣的冷卻速度不一樣，兩種物質之間沒有緊密結合，敲打冰銅底部，兩者會自然分開，如圖5所示。

圖4 底部分離出來的白冰銅（二）

圖5 底部分離出來的白冰銅（三）

3 結論

銅冶煉行業對銅渣進行緩冷、渣選再回收已經成為潮流，被普遍采用。但是，現在大量采用傳統緩冷工藝，其存在設備投資大、占地面積大、耗水量大、蒸汽污染大以及整體投資大等缺點。TMS渣緩冷工藝完美地解決了以上問題，其主要優點為：利用專門設計的渣包，水霧冷卻系統大大減少了緩冷時間和耗水量，從而減少了設備數量，降低了場地面積，縮減了投資；TMS緩冷工藝還不會產生大量的蒸汽及污染物，對環境友好；TMS緩冷后的渣有品位極高的白冰銅，可以直接返回吹煉爐，大大降低了渣選車間的規模，如果上部渣含銅足夠低，甚至可以取消渣選車間，目前還沒有這部分的數據資料。綜上所述，TMS緩冷工藝在當前以及未來有著巨大的應用前景。