高氟铜精矿的处理

杨永丰

（江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪335424）

高氟铜精矿的处理

杨永丰

（江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪335424）

叙述了高氟铜精矿的来源及高氟烟气对制酸系统设备的影响，针对高氟铜精矿的组成特点，通过合理配料、废酸废水加入硫酸铝除氟、增设除氟设备等措施，保证了生产的正常进行。

高氟铜精矿；硫酸铝；除氟

2008年以来，由于铜市场低迷，江西铜业集团公司加大了地方矿及高氟铜精矿的采购数量，贵溪冶炼厂(以下称贵冶)也逐步加大了地方矿的处理量。但地方矿成分复杂，大部分含氟超过国家标准规定的0.1%，有的甚至达到1.7%，致使冶炼烟气中氟化氢（HF）含量升高。高氟化氢含量的烟气进入制酸工序，易腐蚀损坏硫酸生产设备。因此，必须对入炉铜精矿中的氟进行控制，并在制酸过程中加以回收处理，以确保长生产的顺利进行。本文以2008年1～9月贵冶处理高氟铜精矿的生产实例，分析了高氟铜精矿的影响，介绍了应对措施。

1 精矿来源及含氟情况

贵冶处理的铜精矿中，公司自产矿含氟均在国家标准0.1%以内，地方铜精矿供货单位多达27家，铜精矿中地方矿是氟量的主要来源。2008年1～9月主要进厂铜精矿含氟见表1，其带入的氟量见表2。含氟超标的主要地方铜精矿的基本情况见表3，其余地方矿中含氟超过0.1%的还有深圳凯翔、梅州金成、郴州湘奇、郴州智鑫等。

表1 2008年1～9月进厂铜精矿含氟统计表

2 氟对设备的影响

铜精矿中的有害杂质砷、氟、锌、镁等，会对冶炼造成不利影响，并且污染环境，因此要控制铜精矿带入这些元素的量，或在冶炼过程中对其回收处理。一般要求铜精矿中氟的含量小于0.1%。

闪速熔炼时，铜精矿中的氟少部分以四氟化硅形态进入渣相，干渣被送往渣选矿的露天缓冷场进行水冷，四氟化硅遇水后会反应放出氟化氢：

进入渣相的氟最终以气体的形式排放，由于其量较少，对环境或选矿缓冷设备的影响有限。

表2 2008年1～9月进厂铜精矿带入的氟量统计表

表3 2008年1～9月地方铜精矿氟含量超标情况

铜精矿中大部分的氟以氟化氢状态进入炉气，经过余热锅炉及电收尘后，进入制酸系统，这部分氟对制酸系统危害较大：

（1）加剧硫酸净化系统设备腐蚀。硫酸净化系统与烟气和废酸原液接触的设备均为玻璃钢或哈氏合金材料，这两种材质受氟的影响很大，高氟循环液易造成动力波、气体冷却塔、电除雾等主体设备腐蚀，一旦玻璃钢表面树脂层脱落，将直接腐蚀增强层，使设备耐压能力下降，压力较大时可损坏设备。

（2）降低转化工序部分触媒活性。触媒的载体是硅藻土，主要成分为SiO2。净化系统除氟的能力有限，烟气含氟高时，F与SiO2发生反应，影响触媒活性，降低转化率，同时使触媒粉化，转化阻力上升。

（3）腐蚀干吸塔内瓷砖。烟气含氟高，其中的F在干燥塔内腐蚀瓷砖、捕沫器和填料，严重时影响成品酸品质。尤其是塔内瓷砖，一旦腐蚀，难以修复，对整个系统影响很大。

（4）排放水指标控制困难。排放水中的氟可以通过在中和系统添加硫酸铝等除氟药剂控制。但是，废水系统未安装除氟设备，高氟废液对废酸系统以及废水系统的检测电极腐蚀严重，尤其在废酸系统，控制硫化反应后液的关键设备之一是ORP电极，ORP电极是通过一个很小、很薄的玻璃管测量硫化后液中铜、砷含量。而废酸原液含氟上升，不仅会缩短ORP电极使用寿命，还会造成ORP电极测量不准确，灵敏度降低，最终导致废酸后液中铜、砷含量上升，排放水严重超标。

（5）废酸原液中氟含量上升。原废酸中的氟使金属材质设备的腐蚀加剧，如压滤机、离心机等设备。

3 高氟铜精矿的处理

3.1 措施

处理高氟铜精矿的原则是不影响长周期生产的正常进行，可通过以下几方面的工作来实现。

3.1.1 加强进货检验，来料分类堆放

高氟铜精矿的比例控制在一定范围内，同时分类堆放，以保证均匀配矿，避免精矿含氟大幅波动。3.1.2加强配料管理

合理进行配矿，根据各矿种的成分，确定高氟铜精矿配比，使入炉干矿成分满足闪速熔炼的要求。以某含氟1.7%、总重量为10 000 t的铜精矿为例，合理的配料比例见表4。

从表4可以看出，通过合理配料，混合铜精矿含氟在0.1%以下，达到了国家标准。

3.1.3 烟气净化系统增加除氟设备

在烟气净化系统增加除氟槽可减轻高含氟烟气对硫酸生产设备的腐蚀。为了适应生产需要，工厂计划适时在一、二系列增设除氟槽。

3.1.4 废酸废水加入硫酸铝除氟

排放水中的氟可以通过在中和系统添加硫酸铝等除氟药剂进行控制。2007年工厂进行的技术改进及前期大量工业试验表明：增加相应的除氟设备，在废酸废水系统增设硫酸铝添加系统、调酸系统等设施，可将废水中的氟控制下10mg/L以下。

表4 铜精矿合理的配料比例%

3.2 效果

对于高氟铜精矿，由于采取了合理配料、废酸废水加入硫酸铝除氟、增加除氟设备等措施，保证了生产的正常运行。硫酸系统2008年1～9月废酸原液及废酸废水含氟情况见表5。

废酸废水含氟污水综合排放标准为≤10mg/L，废酸原液含氟设计标准为≤1.5 g/L。从表5可以看出，一、二系统废酸废水含氟基本达标，偶尔有几个月超过10 mg/L，其平均值均低于污水综合排放标准；废酸原液含氟均未超过设计标准值1.5g/L。

表5 2008年1～9月废酸原液及废酸废水含氟

4 结语

闪速熔炼工艺适于处理硫化铜精矿，对于一定比例的高氟铜精矿等杂矿品种，通过采取一系列的措施，满足了生产要求，保证了硫酸系统正常运行，为企业降低成本、提高效益开辟了新的途径。

Treatm ent of high fluorine copper concentrates

YANG Yong-feng

The source of high fluorine copper concentrates and the effect of high fluorine fume on the equipment of acid-making system were introduced.In view of the composition characteristics of high fluorine copper concentrates,the normal production was guaranteed based on reasonable blending,fluorine removal by adding aluminum sulfate in waste acid and waste water,and addition of fluorine removal equipment.

high fluorine copper concentrates;aluminum sulfate;fluorine removal

TF811

B

1672-6103（2010）05-0032-03

杨永丰(1982—)，男，江西东乡人，工程师，从事生产调度管理工作。

2010-03-01