目前云铜等大多数采用固体还原剂的铜火法精炼厂,均采用人工接管,分罐、分批方式将还原剂输送、喷吹到精炼炉内进行还原操作。该种方式工人劳动强度大,操作繁琐,还原操作需要的人员多(至少3人),炉内还原气氛不稳定,还原剂消耗大,加之还原剂水分控制不当或夹带外带杂质时,还原过程经常出现堵塞,导致铜水倒灌,还原过程耗时较长。为此,本项目组与云南铜业股份有限公司一起开发了新一代的铜火法精炼固体还原剂输送、喷吹技术系统:铜火法精炼固体还原剂LV自动补偿喷吹系统,该系统可实现固体还原剂还原操作的自动化,同时实现远距离输送和喷吹,具有自动、高效、安全、环保、集约的特点。本课题的研究目的:固体还原剂LV自动喷吹系统由于其开发时间不长,在生产中使用该设备可能存在诸多细节方面问题,通过跟踪采集生产数据,记录生产存在的各种问题,并取样进行实验室分析研究,解决生产问题并改进系统,使该系统更好的适应生产需要,从而使固体还原剂LV自动喷吹系统最大程度地促进生产。本课题的研究内容包括:1.成功开发铜火法精炼固体还原剂LV自动喷吹系统,形成成套设备并运用于云南铜业股份有限公司精炼分厂2台回转式阳极炉上;2.进行理论研究,为技术人员对过程物理化学实质提供理论基础;3.通过跟踪生产现场采集数据,根据生产现象及数据分析进行理论研究,再结合实验室实验,找出固体还原剂的化学成分以及物理性质与系统设备应用的适应性关系;4.记录生产过程存在各种问题,并取样进行实验室分析研究,解决问题并改进系统,使该系统能更好地适应生产需要。通过分析研究得出:1.确定适合铜火法精炼固体还原剂LV自动喷吹系统还原精炼的新型固体还原剂成分为:水分≤6%,灰分≤15%,挥发分≤15%,全硫≤0.5%,添加剂≤5%,固定碳≥70%;传统喷吹单耗为11～13 Kg/t-Cu;单炉还原时间为30～60分钟;烟气黑度为林格曼等级一级;相对重油还原每产1吨铜可节约还原成本10.8元,降幅达45%;2.固体还原剂粒度要求为:0.2-5mm≥80%;物料温度为常温;喷吹压缩风风压为:0.30～0.60MPa,风量为:5～6Nm~3/min,氮气需要量为:4～5m~3/min;3.LV自动喷吹系统开发实施中存在的主要问题及经验教训:试生产过程中出现了1炉管道“堵塞”情况,原因是系统中出现了大颗粒外来“异物”;试生产出现了几次振动过滤下料不畅的问题,原因是振动过滤筛筛孔尺寸控制较小、固体还原剂粒度过细(粉状物料过多,粒度＜0.5mm的占45%)和物料水分偏高;工艺风含水蒸汽导致下料口处料湿的问题;V型阀门的不适应问题。4.LV自动喷吹系统应用效果:与传统固体还原剂喷吹装置相比,采用LV自动喷吹系统进行还原生产,能降低还原剂消耗量,减少生产成本,缩短还原时间,并能减轻操作工的劳动强度,提高生产率,改善生产操作环境。