RKEF工藝教育訓練資料

聯德生產工藝介紹一、前言銀是一種銀白色金屬，具有優(yōu)良的使用性能，已成為航空工業(yè)、國防工業(yè)和日常生活不可缺少的金屬。銀的最大用途是生產不銹鋼、耐熱鋼，其次是生產合金結構鋼和合金鑄鐵，其中僅不銹鋼生產就占到銀產量的65%。因此，隨著世界不銹鋼需求的迅猛增長，銀的需求量將進一步提高。雖然地球上銀元素含量很多，僅次于鐵列第五位。但是目前可供人類開發(fā)利用的銀資源，只限于陸地的硫化銀礦和紅土銀礦。全球目前已探明的銀資源約1.6億t,其中30%為硫化礦，70%為紅土銀礦；但以世界銀生產量而言，則屬紅土臬礦之比例僅占44%因此,從長遠來看，由于品位高、開采條件好的硫化銀礦資源已被開采枯竭，故紅土礦將是未來銀的主要來源。由于煉鋼技術的進步，原來采用純銀類原料，冶煉合金鋼和不銹鋼的鋼廠，從經濟角度考慮己改用非純銀類。因此，火法冶煉發(fā)展很快。目前世界以缸土II堿所濫出之銀，其中70%是采用火法工藝流程回收，產品為銀鐵或銀銃。二、紅土銀礦生產工藝分類目前世界上紅土銀礦的處理工藝，總體上歸納起來大致有三種，即（1）火法工藝：以回轉窯干燥預還原-電爐熔煉法（RKEF）、燒結-鼓風爐、硫化熔煉法、燒結-高爐還原熔煉法等法卷主。（2）濕法工藝：以高壓酸浸法和還原焙燒-氨浸法卷主。（3）火濕法結合工藝。以下即是針對各工藝之簡述?；鸱üに嚮鸱üに囍饕睙挿椒òɑ剞D窯干燥預還原-電爐熔煉法（RKEF）、燒結-鼓風爐硫化熔煉法、燒結-高爐還原熔煉法等，產品主要為銀鐵合金和銀銃產品。銀鐵合金可直接供生產不銹鋼,而銀銃則須經進一步精煉等程序，始得高純銀之產品。（1）回轉窯干燥預還原-電爐熔煉法（RKEF）顧名思義即是紅土銀礦經回轉窯進行干燥與預還原后，再投入電爐熔煉成粗制銀鐵。此法工藝較適合處理高品位的氧化鎮(zhèn)礦，而其生產規(guī)模更可依據原料供應情況、礦石貯量等等決定。此法亦是現行生產銀鐵的主流，表一即是目前全世界采用回轉窯-電爐熔煉法的代表性生產廠家及基本情況。

帝？什卜戰(zhàn)鍍F：NUJ.SiO；50.MgO帝？什卜戰(zhàn)鍍F：NUJ.SiO；50.MgO30>Ft1255?印尼Piaui紅土(T」Nl22.Cft0.0八.軋B.MgO24.AiQj38.Ca004xAMI4高SI晰肝IMSITNi2J,SfAO2+.SiO：Fe：0彳桀恢丸MfrW1.14.5曙紗^釉豪巧■聆？翟回imoK.45MWkVAntrj3臺”也爐陀耗5C<a?0kW-tLif?局旅航肝髓ES即，同聃^^艱還怔熔曉產出就氓？大忙山冶煉廠Nl+Co?5.上ffiftL.j輕戟選-金亦林■集產出懼哉臺金TS1O；?45,Fe1CKH啊轉希T￡記俾藥目丸】coot.口隼AT清煉廠Ki-Co25.冷0—2.4諷址脫.宰1^*時f0:*WLVA電爐E劄施航肝酥接虻：臺？饕鐵告金含博回轉窯獸逐臣乍妙"400WkVAAt廠Ni-<o*2.5,HfQyFe<5L.X電悼」含「電爐能抵漠戰(zhàn)昔金■?？?3啊陽DOTkVA：i洛Jfr!?U0kVAUt[S新略里事陽弋甲乜5、’H07.、心??？、3.5aa45MOkVA衛(wèi)喑也1臺，槨回枚車曲一朝嘰，電爐能t（M0kwht-tr.譙廉Toy?鼎t#醇廠兔1470出玨廠rhFiJfiJ幾MiQ-EL勾O二VF曲斗5L335000kvA:UA'3臺口寸蕃代詫代|JTtNiJJ,Co0.07..MfO-12.汕世7e20-30L.245OOOiV-A電護2六.攤帝日ItITW-訂-r：NiO*7.匚&00fi,SiO：45,F#22產科的^世代W用一.役將博注‘T愎無M消糙100電妒嗯耗720kW-hi-ST?l士FNi2.P7.CQOM.SIDOGkVA電爐]fll鐵ItS09FL言平廠mSiO).A2.?45?Fe15■3y嚴J4M3.22kg悌納回1NiI.S7.SiOi35.MgOX*Fe1?3.3弗OtWbV識釣事云電妒3汁.很阿壯ft灶■:'?±fti*32-9U-40%丈產眩力1八11術嵯濟秫亍麻笑口產品MWL□：14CH?iVA電爐斗普，魯同收電MN,電護更悄芒鋰MT資料來源：中國有色金屬學報（2）燒結-鼓風爐硫化熔煉法、燒結-高爐還原熔煉法此二法顧名思義即是原料經燒結機燒結處理后，再投入鼓風爐或高爐中熔煉。而二法中之差別即是所使用的礦及產出物略有不同，在硫化熔煉法是其原料中除使用缸土鏢礦外，并添加了黃鐵礦、石膏、硫磺等使用硫化劑，熔煉出硫化銀。高爐還原法則是直接使用氧化銀礦，唯其祇適用含鎂品較低之紅銀噱。濕法工藝潟法工蓼慮理缸土II堿的工H樊展，始於上世幺己40年代。所探用的工蓼有二：（1）75?80%,金古名勺氨浸法及（2）酸浸法。氨浸法即是符氧化II75?80%,金古名勺酸浸法則是在250~270C,4~5MPa的高溫高壓下，用稀硫酸將礦中的銀、鉆等有價金屬，以及鐵、鋁等之氧化礦物一起溶解，然后控制一的Ph值等條件，使鐵、鋁等元素水解溶入渣中，銀及鉆則選擇性進入溶液，再將此溶液以溶劑萃取或硫化沉淀等技術加以回收。此法回收率可達90%以上，唯其亦限于礦本身的條件，以及設備要求苛刻，發(fā)展迄今尚不成熟。表二，三所示，即是全世界采用濕法工藝之生產廠家及基本情況表二、全世界采用還原焙燒一氨浸法的有關生產廠家與基本情況國別L廠名稱峰料乩應加％產品種類生產能力主要技術經祈fii標(t*al)紅|礦：N104-12.4800印疫SiikindaPlnntCoFe50-5S仝孱鉆粉200T-Ni柏耗3廿煤、194Cffl3.纖\礦；Mi1.23,Fe37.CoO1銀粉糠塊3.1X10*l&4<S6.6kg-Ni矜布魯H煉廠纖f礦：NiL57.Fe30.CoO1燒結NiO3X104同收率Ni83%.<?o40%利qp阿爾￡爾巴集護冶煉廠tli礦：Nt0.9.Fe4SAo0.(X5幸艮塊5000舷出事-75%,巴尼HFSiO2~10.MgO-人CaO-3NI%消耗9?斗逢t-fffil浸出率7W?怙箍出率＞%*謝列噸廠fT匕礦iNi09.Fe5O.Co0-lti.3000NH；i4j:fSk好-B.'V.7000kW'hr-Ni.瓦然氣4%m7f-hSi(X1八10,MgO1-4.CaO-3100電解鐮IXio4巴前氧化操獷=Ni1.65%電解怙300用束直質話魏魏肝：NFCo-13、粽疙治率-8亍$*NHjill耗41Qkfft-Ni,尼卡羅冷煉廠M酌兇、S1OJ5艮口心fX質磚擷抑礦】NiYo-}3、燒皓NiOl.fixiO-殿兒幻OOOT-Mi切格瓦軸燥冶煉廠MgO29.5iO]35*Fe12燒結邦02.3xIO4設計折標t挑滾出4-85%?thra甘悔兒玉山許氐氧化常；N10.9，斤32、HAAA站浸出率60%.附消耗MlcgM*銀甜煉廠CoOQO.MgO乍Juw電耗9500kWM-Ni?煤SOVt-Ni.誡本￥5<iOOO/t-Ni資料來源：中國有色金屬學報表三、全世界采用加壓酸浸法的有關生產廠家與基本情況國別L國別L廠黑稱原料從成分％產品生產能力?(嘰-1)澳大

澳大

禾ij叩幻上■:Ni1.24紅上礦tNi102.Fe18.S心4工5、MeO1.5Sri礦：Nil.9.Co008.Ft18.SQ42.5,NkO1-2250C1.5h.H：力43MPa,4.5U耗展出浪含聃離艘7號g/L*ifi、Co回收那大于生產成祜5澳元張Ni25012.1.7511.JI;力生1酸耗浸出液含游離酸30-40gL：Ni.Com率尢于茫犧25012s1.3hx用力41MPa?酸觸520噸張礦、浸出澈含游離艘54?0g/L;Nk6回收率94%2501C.占力3.9MRi?檢耗270.巴布亞^幾拉姆冶地廠燈1礦；NiCo01電解燒33祓出液含游離釀內叩NuG>回收率九于巧％丫<S19SkANi纖上礦,Nil32、Co。，..化爭725。0如壓力4.2隔?占巴E阿冶煉廠Ft47.MeO1.73.nnifiSft250keT-r.說出池鷲游離樁A12O38.510-20gLNi.Cd刪枚申丸十《!%資料來源：中國有色金屬學報2.3火濕法結合工藝用火濕法相結合的工藝以處埋紅土銀礦的工廠，目前世界上只有日本冶金(NipponYakim)公司的大江山冶煉廠(OyamaSmelted主要的工藝過程就是將原礦磨細,然后與粉煤混合并制團，然后將團礦經干燥和高溫還原焙燒，所得之焙燒團礦再磨細成礦漿進行選礦，透過重選和磁選分離以得到銀鐵合金產品。該工藝的最大特點就是其生產成本低，其能耗中的85%能源即是由煤提供，其煤耗量約160~180kg/噸焙燒噱。而火法之電爐工藝之能耗主要為電能，約為560~600kwh/噸焙燒礦。兩者之能耗成本差異很大。唯此法目前尚存在諸多問題，雖經日本冶金多之改進，亦能處于不穩(wěn)定狀態(tài)，幾十年來生產規(guī)模亦然停留在年產銀1萬噸左右。三、聯德生產工藝介紹RKEF工藝特點(1)原料適應性強：可適用鎂質硅酸鹽礦和含鐵不高于30%勺褐鐵礦型氧化銀礦，以及中間型礦。最適合使用濕法工藝難以處理的高鎂低鐵氧化銀礦石。(2)銀鐵品位高，有害兀素少：同樣的礦石，RKEF工藝生產的銀鐵品位高于高爐法工藝。該工藝的脫硫和轉爐精煉工序能夠將銀鐵的有害元素降低到ISO6501標準所要求的范圍內，為煉鋼用戶所歡迎。⑶節(jié)能環(huán)保，回圈利用:原料水分較多，料場和篩分破碎運輸的過程中不產生粉塵，回轉窯煙氣余熱可回收蒸汽用于發(fā)電，經過煙氣脫硫滿足環(huán)保要求后排入大氣?；剞D窯和礦熱爐煙塵返回料場。礦熱爐煤氣經除塵后送回轉窯作燃料，爐渣水淬后成為建筑工業(yè)原材料。從含水爐料進入回轉窯直到礦熱爐出鐵出渣的整個過程產中，爐料處于全封閉，環(huán)保節(jié)能。(4)銀渣熱料入礦熱爐：回轉窯產的銀渣在900C以上的高溫下入爐，相對于燒結礦-礦熱爐"的冷料入爐，節(jié)省了大量的物理熱和化學熱，顯著降低了電能和還原劑的消耗，提高了生產效率。聯德廠區(qū)配置整彳固生濫工蓼的鼓:彳靖，主要由四座①4.3XOm干燥窯、四座04.8Xl0m回轉窯、四座36MVA礦熱爐、兩臺鑄鐵機及配套的公用輔助設施成，以生濫年產銀鐵20萬t含銀大于10%的銀鐵，其生崖^配置如下圃一所示。配■■t5n露天堆埸配■■t5n露天堆埸碾熟煽回傅黑乾燥黑缸土乾堿圖一、聯德廠區(qū)示意圖

整個廠區(qū)依著設備與工藝流程，大致可分為幾個區(qū)塊，并簡述如下：(1)紅土礦儲區(qū)：此區(qū)細為二，一是露天與室內的紅土濕礦儲區(qū)，亦即露天濕礦經自然曝曬后，運至室內儲區(qū)儲放備用；一是經干燥窯干燥脫水處理后的紅土礦室內儲區(qū)，此室內儲區(qū)依工序與功能，再細分幾個重要儲區(qū)-一堆取料機儲區(qū)(又簡稱蒙古包，為干礦主要儲區(qū))、南北兩側各一的輔助料棚，以及配料站(南北各有20個70m3的高位料倉，各供給兩條礦熱爐產線用料)。(2)干燥窯區(qū)：此區(qū)即是紅土濕礦預先脫除部份自由水的作業(yè)區(qū)，并控制干燥的粒度V50mm,以及將紅土礦、無煙煤、石灰石等物料配料，以作為回轉窯之供料，此區(qū)共有4條干燥窯。(3)回轉窯區(qū)：此區(qū)即是將配料站配好之紅土干礦，進一步加以完全脫除自由水與結晶水，以及將礦加熱預還原與焙燒成焙燒砂，以供為礦熱爐的原料，此區(qū)共有4條回轉窯。(4)礦熱爐區(qū)：此區(qū)即是整廠心臟地區(qū)，合計共4座之礦熱爐，其主要任務就是焙燒砂以熱進料方式投入電爐中，以電力(每座均為36MVA)將焙燒砂進一步還原熔融，煉制產品鎂生鐵水，再以鑄錠將之鑄成銀生鐵錠，以供為不銹鋼廠之煉鋼原料。工藝生濫流程整個工藝生產流程，如圖二之工藝流程圖所示紅土銀獷船擔露天堆場/室內堆場煙煤磨煤機！回轉窯流程簡述如后靜電馀塵器造諫礦熱爐鑄鐵機揍生鐵整個工藝生產流程，如圖二之工藝流程圖所示紅土銀獷船擔露天堆場/室內堆場煙煤磨煤機！回轉窯流程簡述如后靜電馀塵器造諫礦熱爐鑄鐵機揍生鐵圖二、聯德生產工藝流程示意圖紅土濕礦經由船運運至廠內堆置于露天堆廠/室內堆廠后，以輸送帶機送進進干燥窯去除部分自由水，再以輸送帶機送至配料配料（紅土干礦+石灰石+無煙煤），然后再與輸送帶機送至回轉窯，進入回轉窯焙燒產出培燒料，以保溫料罐將高溫（800~900C）送至礦熱爐，經由礦熱爐冶煉，并定時出銀渣及出鎮(zhèn)生鐵水，銀生鐵水再經鑄鐵機鑄造成銀生鐵，銀渣則以水淬制成細渣。聯德工生產設備介紹（1）干燥窯設備A.設備作業(yè)示意圖回收繪熟^王漏堿自由水：-35%回收繪熟^王漏堿自由水：-35%^土乾堿自由水：20-25%B.設備功能主要脫除一部分自由水，減少回轉窯的負擔，穩(wěn)定回轉窯的還原效率。C.作業(yè)說明干燥窯的熱源分別有礦熱爐煙氣、回轉窯煙氣和熱風爐煙氣混合而成。干燥窯之熱風爐采用粉煤制備系統(tǒng)輸送的煤粉為燃料。經三級沉降后的礦熱爐煙氣（？600C）和回轉窯煙氣（？300C）直接送到熱風爐的混煙室混合。干燥窯入口混合煙氣的溫度為？500Co干燥后的紅土礦經皮帶秤計量后進入篩分破碎站，破碎至50mm以下，合格粒度的紅土礦通過膠帶輸送機輸送至紅土礦料棚。。紅土礦濕礦含水量35%,干燥干燥窯規(guī)格04.3mMOm。紅土礦濕礦含水量35%,干燥后紅土礦含水量按24%計算

D.設備性能規(guī)格（冕表）干燥窯設備性能表序號項目參數單位1直徑4.3m2長度40m3傾斜度5/1004轉速5rpm5紅土礦粒度<200mm6入窯之煙氣溫度~500C7入料速度68.1t/h8出料速度58.3t/h（2）回轉窯設備加熟烘乾250-350V500-750遲焙;！加熟烘乾250-350V500-750遲焙;！冷和750-1000t750-950t配料站：仁^土!!玻2?球阿3?1s里煤4.石灰石B.設備功能主要去除紅土銀礦的自由水和結晶水，同時對紅土銀礦進行一定程度的預還原作業(yè)，以及焙燒成焙燒砂，為電爐持續(xù)穩(wěn)定地提供高溫焙燒砂，縮短電爐冶煉時間，降低冶煉能耗。C.作業(yè)說明設置四座（|4.8mxi10m回轉窯，與礦熱爐——對應

回轉窯燃料采用粉煤制備系統(tǒng)輸送的煤粉為燃料?；剞D窯工作為連續(xù)運轉，回轉窯內物料流向為逆流。爐料在回轉窯內經烘干區(qū)、加熱區(qū)到焙燒區(qū)，除去結晶水（結晶水屬礦物化合物成分），此日寺爐料中的鐵、銀氧化物被部分還原；在焙燒區(qū)，爐則繼續(xù)料加熱至750回轉窯燃料采用粉煤制備系統(tǒng)輸送的煤粉為燃料。回轉窯工作為連續(xù)運轉，回轉窯內物料流向為逆流。爐料在回轉窯內經烘干區(qū)、加熱區(qū)到焙燒區(qū)，除去結晶水C,焙燒成焙燒砂。還原焙燒后的焙砂儲存在窯頭罩下部的料倉（容積?15m3）中，焙砂溫度為750?850Co當熱料罐到達窯頭罩下方時，打開窯頭罩下方的閥門，熱料卸入熱料罐并送至礦熱爐爐頂料倉?；剞D窯窯頭設有四通道強渦流型燃燒器。燃燒器所用燃料為煤粉。煤粉由煤粉制備車間輸送至回轉窯附近的煤粉倉，采用轉子稱重計量裝置將煤粉通過風機定量的送入燃燒器內。窯頭罩上設有二次風風口，用于調節(jié)回轉窯內的還原氣氛。D.設備性能規(guī)格（冕表）回轉窯設備性能表序號項目參數單位1直徑4.8m2長度110m3傾斜度3.5/1004轉速0.2?1.272rpm5紅土礦粒度<50mm6焙燒溫度700?1100C7焙砂溫度750~850C8出料速度55?65t/h

(3)礦熱爐設備A.設備作業(yè)示意圖煽內示意SIB.設備功能煽內示意SI采用自焙電極，插入爐料進行埋弧操作，利用電弧的能量及電流通過爐料時，所產生的電阻熱，來熔融金屬和氧化物。C.作業(yè)說明屬于陸續(xù)加料及間歇式出鐵渣的連續(xù)作業(yè)方式。熱爐車間由兩座36MVA電爐組成，礦熱爐車間由電爐跨和鐵水跨組成。從回轉窯中排出的焙砂經保溫料管運至爐頂料倉，再通過保溫加料管加入到礦熱爐中。利用電能對焙