硫精砂深加工的绿色工艺技术

铜陵市企业技术难题和技术需求汇编安徽省铜陵市科技局二○○六年三月12006001硫精砂深加工的绿色工艺技术简介：铜陵有色公司所属冬瓜山铜矿，投资近17亿元，建设了年产铜精矿35000吨，副产15万吨铁精矿和100多万吨硫精砂的矿山，并于2004年5月开始试生产。副产的硫精砂由于其矿石的特殊性，销售难度较大，如果堆存，不仅需增加投资，而且尚无合适场地，重要的是，长期堆存，容易自燃并产生SO2等有害气体，浪费资源，污染环境，同时南方多雨，亦会形成大量的酸性污水，影响城市生活和农田灌溉。经济合理的处理途径是焙烧制硫酸，但现有的焙烧技术投资大，效率低，且难以进行资源综合利用。合理的解决方法是采用快速循环流态化焙烧的绿色工艺技术，以实现资源高效利用和清洁生产。需求：寻求技术支撑和合作攻关。2006002复杂难选高硫铜矿石（含滑石、蛇纹石）选矿技术研究简介：冬瓜山铜矿矿石属含滑石(1.5%)、蛇纹石(6.0%)的难选铜矿石，铜矿物嵌布粒度细且不均匀，矿石类型多，性质复杂，在工业试验和投产初期，选矿试验暴露出铜精矿品位不高，回收率低，铜硫分离困难，难以获得优质硫精矿、铁精矿以及处理成本高，操作难以控制等技术难题，主要表现在：1、半自磨+球磨的碎磨工艺流程产生矿物欠磨和过磨现象2、铜硫分离困难造成铜硫互含现象严重3、以磁黄铁矿为主要成分的硫精矿达不到品级要求4、铁精矿回收率远低于设计指标5、选矿生产用水中重金属离子对选矿指标的影响26、井下配矿不均造成选矿技术经济指标大的波动7、选矿生产成本远高于设计指标需求：寻求技术支撑和合作攻关。2006003提高硫铁矿综合回收率技术简介：本矿是以硫为主，并伴生铜、金、铁等多种有益元素的大型综合矿床。1、矿石物质组成：矿物主要为黄铁矿、次为黄铜矿、辉铜矿、磁铁矿、褐铁矿、铜兰、孔雀石等，含少量自然金、银矿。脉石矿物有方解石、白云石、石英、滑石和少量粘土类矿物。2、矿石的化学成份：主要成份：含S为32％、Fe为29％、Cu为0.4％。伴生有益成份：含Au为0.8-1.3g/t，含Ag为15-50g/t。铜矿物组成：露天矿/原生铜12-50％，次生铜20-50％，氧化铜10-30％，水溶铜10-20％；井下矿/原生铜82％，次生铜12％，氧化铜6％。3、有用矿物的嵌布特征：黄铁矿多呈半自形晶粒状集合体，呈块状，稠密浸染状嵌布于脉石中，粒度0.02-5mm。黄铜矿呈他形粒状充填在黄铁矿的粒间或裂隙中，有时也浸染于脉石中，粒度0.01-1.4mm。辉铜矿、铜兰、蓝灰铜矿沿黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿的边缘和裂3隙呈脉状充填交代，粒度0.003-0.1mm。金矿物有自然金和银金矿两种，金粒呈微粒、细粒包体嵌布在黄铜矿、黄铁矿或黄铁矿的裂隙与粒间间隙中；或在硫化矿之间的界面处和硫化矿与脉石界面处；有时沿脉石的裂隙浸染于脉石中，粒度0.001-0.042mm。需要解决的问题：1、提高伴生金银的回收率目前我矿伴生金回收率仅为18-30％，主要原因是金矿物嵌布粒度极细，平均仅为0.009mm。有56％的金以微细粒包体和分散状态存在于黄铁矿中，脉石中含金5-10％，在铜矿物中金仅为33.7-36.5％。希望能够采用新工艺、新药剂等方法，使伴生金回收率达到50％左右，不影响原有铜、硫产品。2、提高选铜回收率我矿铜矿物性质复杂且波动较大，尤其是氧化率高，含泥量大，水溶铜含量高，影响铜、硫的有效分离。同时，原矿含硫品位超过32％，采用高碱抑制，也在一定程度上影响选铜回收率。希望采用低碱、高效的黄铁矿抑制剂及选择性好的选铜捕收剂较大幅度提高选铜回收率，并降低后续选硫作业的选矿成本。3、磁铁矿脱硫工艺我矿有磁铁矿石量200多万吨，平均含铁品位53.4%，含硫品位15-20％，铁主要为磁铁矿、黄铁矿、褐铁矿；硫主要为黄铁矿、磁黄铁矿，其中磁黄铁矿含硫量约占总硫量5-10％。希望寻找选铁、脱硫新工艺，使铁精矿品位大于65%，回收率高4于80%，含硫低于0.5%。需求：需要高校或科研单位提供解决上述难题的技术与工艺。合作方式：技术服务为主，联合攻关，成果共享。2006004低浓度SO2废气脱硫及经济回收技术简介：我公司的硫铁项目生产过程中，其废气中SO2含量约0.66%-0.80%，直接高空排放面临严重的环保问题。采用普通的吸收法如钙法、镁法、钠法都遇到运行成本高，副产的石膏等销售处理较难。研究寻找新的回收方式，变被动处理为积极回收，以满足废气达标排放的环保要求。需求：寻求技术支撑和合作攻关。2006005解决冶炼烟气制酸单转单吸转化系统CO技术简介：目前企业使用的铜冶炼烟气制酸系统为单转单吸工艺，因冶炼烟气中的C0含量1％左右，高时达到2％，导致转化器频繁超温，缩短了触媒的使用寿命，烟气放空，既造成资源浪费，又造成环境污染，严重影响企业效益。需求：在不进行大改造的情况下寻求解决方案，解决现存的系统超温问题，或解决烟气中CO含量偏高的问题。合作方式：共同开发，成果共享。52006006有价金属综合回收技术简介：铜冶炼原料——铜精矿中除了主元素铜外，都或多或少的伴生稀贵金属或其它有价金属元素，尤其是国内原料和杂铜。这些有价金属元素在铜冶炼过程中都集中分布于各种物料中，如阳极泥、烟灰、铅滤饼、冶炼废渣料、污酸污水等。随着今后几年铜冶炼的快速发展，每年将产生大量的铜冶炼过程中各种中间产物包括环保废渣。其中的一些如果不加处理将会对环境造成污染，综合利用好这些中间物料，可以产生可观的社会、环境及经济效益。需求：寻求其综合回收利用的工业生产流程方案。合作方式：共同开发，成果共享。2006007二十辊精轧机技术攻关简介：二十辊轧机采用小辊径（工作辊径仅52mm）、大压下量、高速轧制，减少中间退火的次数并减少轧制道次和轧制时间，可以轧制硬质合金如锡磷青铜以及经多道次轧制后的铜及铜合金带材，同时可以获得较薄厚度（最小厚度仅0.05mm）及较高精度且具有良好板形的带材，是获得用户最终需要产品所需的关键设备和技术，通过第一中间辊的轴向“窜动”，解决了四辊轧机的带材边部板形不良问题，同时通过背衬轴承可连续调整工作辊凸度，进一步改善轧制板形。采用大压下量、高速轧制高强度铜合金带材，减少中间退火次数和轧制道次，实现强化轧制是二十辊轧机的技术关键，难题在于轧制6工艺参数的优化组合，最终生产高品质的铜合金带材。达到目标带材符合ASTM标准带材厚度Min0.05mm，精度±0.003mm板形Max5I需求：大加工率、快速轧制与张力、润滑和冷却等参数间的合理组合。合作方式：联合攻关共同开发，共同享有攻关成果的知识产权。20060086万吨/年高精度铜合金板带材生产技术攻关简介：6万吨高精度铜及铜合金板带生产线采用先进的“立式半连续、连续铸造”熔铸生产工艺和“大规格铸锭——热轧——铣面——冷轧——退火——精整”加工生产工艺，生产线引进当今国际先进的关键设备如下：20吨全连续无氧铜熔铸机组，20吨半连续黄铜熔铸机组，10吨铜合金熔铸机组；大规格扁锭步进炉、超宽热轧、双面铣;粗精轧机组；二十辊精轧机；连续气垫退火炉；拉弯矫直机；高精度剪切机列；全自动包装线6万吨高精度铜及铜合金板带生产线的顺利打通的关键取决于对引进设备消化吸收和转化程度，也是该项目需要攻克的技术难题。达到目标：设备经调试合格后，运转正常，各项运行指标达到设计要求，设备转化率80％以上。2008年底项目实现达标达产目标，产品质量达到ASTM标准。7需求：生产线引进设备的关键技术的消化吸收，将关键的技术诀窍转化形成独自的知识产权。合作方式：联合攻关共同开发，共同享有攻关成果的知识产权。2006009带材气垫式连续退火技术攻关简介：采用气垫式全连续退火技术，带材开卷后经脱脂、刷洗、清洗、烘干后通过入口活套进行入口侧带材张力的测量和控制，随后进入炉体后通过辐射管加热，炉内通95～97％N2+5～3％H2保护性气体以避免带材氧化，炉体入口辊封、出口水封防止气体进入炉体内；退火后的带材经酸洗、清洗、钝化、干燥，并经出口活套后收卷。带材经气垫式退火炉退火后消除冷轧加工硬化，材料性能均匀，可使带材获得高品质的材料性能和优质的表面。气垫式连续的关键在于保持带材在炉体内的浮动，出入口带材的张力以及带材通过速度的控制。达到目标：消除带材加工硬化，材料性能均匀（结晶度0.015～0.035mm），表面无划伤，符合ASTM标准要求。需求：退火温度、速度、通过张力；炉内气氛、露点；酸洗浓度、温度、速度；钝化浓度、温度、速度等系列工艺参数的优化配置合作方式：联合攻关共同开发，共同享有攻关成果的知识产权。2006010精密纵剪技术攻关简介：采用高精密CNC（ComputerNumericalControl）纵剪根据用户要求对成品带卷进行最终剪切，所剪切的带材宽度偏差小、剪切后毛刺的高度、带材侧弯度、带材的层错小，可为用户提供高精度的最8终产品。针对不同合金带材性能，调节刀具重叠量，减小带材宽度偏差、毛刺高度、侧弯、层错等是高精密纵剪的关键技术，其技术难点在于刀具的精度调整以及刀具相对于不同性能带材的重叠量参数调整精度。预期目标产品质量达到ASTM标准宽度偏差Min≤±0.003mm带材侧边弯曲度≤1/1000mm,层错≤0.2mm毛刺的高度≤4％需求：刀具重叠量、刀具与不同合金的重叠量精确调整参数的最佳控制；剪切速度、卷取速度参数的合理匹配。合作方式：联合攻关共同开发，共同享有攻关成果的知识产权。2006011拉弯矫直技术攻关简介：拉伸弯曲矫直机是最近几年发展起来的连续带材精整设备。随着工业的发展，带材的厚度要求越来越薄，平直度要求越来越高。传统的张力矫直机和辊式矫直机无法满足对产品日益提高的要求。带材经过多次的拉伸状态下的反复弹塑性反弯，产生较小的均匀延伸变形，从而消除带材的残余应力，同时通过张力、速度、板型监控带材拉伸张力、延伸率、平直度，根据入口带材的缺陷及时调整矫直辊的弯辊，精确地控制实际的张应力、弯曲曲率和延伸率，实现板型矫9正自动控制，处理后的带材板型可以达到1I。预期目标：产品质量达到ASTM标准板形≤3I需求：张力、速度、板形以及矫直辊出入口间隙的优化组合控制。合作方式：联合攻关共同开发，共同享有攻关成果的知识产权。2006012高性能铜基引线框架带材生产技术攻关简介：用于集成电路芯片的引线框架材的高品质铜合金材料，其尺寸精度、板型和表面质量等有极为严格的要求。其材料厚度精度≤0.003mm，宽度精度和剪切毛刺高度≤0.01mm，板形≤5I且内应力小，表面粗糙度Ra≤0.1μm，氧化层厚度≤5mm等，这些指标代表了目前铜板带加工的世界最高水平。目前，集成段子数为208～304，但随着电子产品日益小型化、薄型化、轻量化和智能化，预计未来集成电路的段子数将达到1000～2000。因此要求其材料厚度从原来分0.25mm减薄至0.1～0.15mm甚至50μm，对其材料的强度和导电性提出了更高的要求；加之封装业自动化水平提高，大批量生产的需求，对引线框架铜合金材料的品质要求也越来越高。预期目标：电子用高精度引线框架铜带各项指标达到欧美地区国际先进国标准，一次、二次特性符合IC业制作和应用要求，替代进口、实现规模化生产。主要技术指标厚度Min：0.1±0.003mm粗糙度RaMax：0.110板形Max：5I一次和二次特性的批次误差Min：1%需求：高性能铜基合金Cu－Fe－P、Cu－Ni－Si的最佳配方研制；高性能铜基合金的熔炼铸造工艺之优化技术；高性能铜基合金的热轧水淬、精轧、去因力热处理工艺技术。合作方式：联合攻关共同开发，共同享有攻关成果的知识产权。2006013轧机AGC、AFC厚度闭环控制技术攻关简介：轧制设备同时配备带材厚度（AGC）系统和板形（AFC）自动闭环控制系统，其通过带材的厚度通过厚度（AGC）系统和板形（AFC）系统的测厚仪、辊缝仪、测压头等传感器对出口带材厚度连续而精确地检测与反馈，快速实现辊缝、张力和速度的修正与补偿，从而改善带材的公差和板形，使出口带材厚度和板形同时控制在标准的允许范围内。轧机采用厚