粗铜冶炼技改项目可行性研究报告

PAGEPAGE4粗铜冶炼生产工艺技改项目可行性研究报告

目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章总论 11.1可研报告编制依据及原则 11.2项目概述 11.3项目建设规模及产品方案 41.4工艺技术方案 41.5环保、节能、安全卫生与消防 41.6建设进度安排 61.7投资及效果 71.8综合技术经济指标 71.9综合评价 10第二章市场分析 112.1.中国铜资源 112.2铜的生产 112.3铜消费 122.4铜价 142.5产品销售及产品基本价格 15第三章改造方案 163.1方案选择 163.2工艺流程 18第四章冶炼工艺 194.1概述 194.2原料、燃料及辅助材料 194.3产品 214.4工艺叙述 214.5冶金计算 264.6主要新增设备选择 384.7车间配置 42第五章烟气制酸 445.1概述 445.2烟气条件 445.3烟气处理方案确定 455.4产品 455.5制酸系统主要技术指标 455.6制酸尾气处理 465.7全厂硫平衡 475.8酸库 48第六章转炉渣选矿 496.1渣浮选厂处理能力 496.2工艺技术设计指标 496.3工艺流程选择 506.4工艺流程简述 506.5物料平衡 506.6选矿设备 51第七章热工 527.1熔炼烟气余热锅炉 527.2余热发电 557.3制氧站 577.4化学水处理站 58第八章总图运输 618.1场地概述 618.2总平面布置 628.3厂区主要技术经济指标表 638.4运输 63第九章公用辅助设施及土建工程 669.1给排水 669.2电力 729.3自动化仪表 769.4电信 799.5采暖通风 809.6土建 82第十章节能 8610.1概述 8610.2能耗现状 8710.3节能措施 8710.4能耗指标及分析 8710.5节能效果 89第十一章环境保护 9011.1设计依据 9011.2环境现状 9011.3主要污染源及其治理措施 9111.4绿化 9511.5环境管理与监测机构 9511.6环保措施投资估算 9511.7建设项目对周围环境影响的估计 95第十二章劳动安全卫生与消防设施 9612.1劳动安全卫生 9612.2消防 98第十三章企业组织和劳动定员 9913.1企业组织机构 9913.2劳动定员 993.3职工培训 101第十四章投资概算及资金筹措 10214.1建设投资概算 10214.2流动资金估算 10714.3项目总投资 107第十五章技术经济 10815.1概述 10815.2基础资料 10815.3资金使用及筹措 10915.4成本费用 11015.5损益计算 11215.6财务评价 11415.7综合经济评价 116附表：附表1设备一览表附图：1、总平面布置图；2、工艺流程图；3、熔炼工艺设备连接图；4、配料车间工艺设备配置平面图；5、配料车间设备配置剖面图；6、熔炼车间工艺设备配置平面图；7、熔炼车间工艺设备配置平面图；PAGEPAGE36第一章总论1.1可研报告编制依据及原则1.1.1编制依据XX公司委托XX进行“XX公司粗铜冶炼生产工艺技改”项目可行性研究的委托书。委托方提供的有关可行性研究设计的基础资料。1.1.2编制原则符合我国相关相关产业政策，充分利用现有系统的设施；采用先进、成熟的工艺技术和设备；环保达标、投资及生产成本低；不影响现有生产，配置紧凑，高效节能。1.2项目概述1.2.1项目建设单位基本情况本技改项目承办单位为XX公司。公司系一个粗铜冶炼企业。主要产品为粗铜和硫酸：原设计生产能力为粗铜1万t/a，经过1999年技改后，粗铜生产能力提升到2万t/a，2005年8月又投资9000万元实施环保节能技改，于2006年3月末竣工投产，生产能力达到粗铜3万t/a，硫酸9万t/a。现有14.7m2密闭鼓风熔炼炉一座、13.5m2连续吹炼炉两台、18t转炉一台、制氧能力3000Nm3/h制氧站以及烟气处理能力约6万Nm现有员工468人。各类专业技术人员77人，其中：高级职称6人，中级职称29人，初级职称42人。公司下设熔炼车间、硫酸车间、供应车间、动力车间、电仪车间和中心化验室等六个生产及辅助车间，机关设有总经理办公室、党委工作部、生产调度室、制造部、商务部、财务部、安全环保部、保卫部、资源部等八部室。自投产以来，公司已累计生产粗铜23.72万吨，硫酸58.59万吨，实现销售收入76.05亿元，实现利税4.96亿元，其中：利润1.60亿元，税金3.36亿元。1.2.2项目提出的背景及意义生产工艺为：富氧密闭鼓风炉熔炼冰铜——连续吹炼炉吹炼粗铜，粗铜生产规模为3万吨/年。根据国家相关产业政策规定，须淘汰鼓风炉，采用现代熔炼工艺，单系统生产能力达到10万吨以上。按这一政策要求，在充分调查研究基础上，公司及时制订了对现有粗铜冶炼厂实施技术改造的规划。拟采用先进、实用和国内拥有独立知识产权的金峰炉强化熔炼工艺，改造后现有铜厂仍将具有年产3万t粗铜生产能力，节能降耗效果明显，经济效益和环境效益显著提升。1.2.3厂址选择在原厂进行改扩建，公司厂区位于四川省西昌市西宁镇，距西昌市12km。1.2.4项目建设的有利条件（1）原料及辅助材料来源条件冶炼厂的铜精矿来源于主要来源国内省内各矿山。生产所需油、煤、石英石等辅料可以由当地或周边地区供应。（2）交通运输条件成昆铁路纵贯市区，以西昌为中心的铁路、公路与四川腹地相通，向南经攀枝花连结云南昆明，向东北经成都与西北、中原、中南等地联系，公路向北经石棉与甘孜州及西藏连通，西昌飞机场与成都通航。成昆铁路从厂区北侧通过，西昌北站距厂区1km，本厂的硫酸产品通过槽罐车输送至该站转外运；108国道经过厂区西北侧，厂区西北方向至飞机场6km，该厂址交通便利。（3）水源条件XX公司水源水来自高堆村一带的地下水，在高堆村以西约700m处已设置了一座φ4000的大口井，地下水经取水泵提升后送至加压泵房，再经加压泵房扬送至高位水池。再由一根DN400管道从高位生产水池接至厂区供各用户使用，设计水源供水能力为8000m3/d。大口井泵房内设置了350JC340-14×5型水泵两台；加压泵房距离厂区2km，设置了250S-65型水泵两台；高位生产水池（1000m3）设置在董家山标高1600m处，在董家山标高1564m处还设置了一座200m3生活高位水池。该项目于1996年投产，经过运行发现对周边农业用水影响较大，现水源实际可取水量小于3500m3（4）电力条件厂区内原有一座“35/6kV总降压变电所，所内原有1台6300kVA和1台12500kVA的电力变压器，用于为6kV电动机、6/0.4kV变电所和6kV配电站提供6kV电源。主接线方式为：单回路35kV电源进线，两台电力变压器互为备用，6kV侧为单母线单段运行。由股东单位西昌电力公司负责供电。（5）气象条件年平均气温17年平均气压840～849mbar最冷月平均温度9.5最热月平均温度22.6极端最低温度-3.8极端最高温度36.5降雨量年平均降雨量1039mm年最大降雨量1471.1mm一小时最大暴雨量756.4mm湿度年平均相对湿度61%风速、风向及风压全年主导风向南风夏季主导风向南风平均风速8.9m/s瞬时最大风速31.6m/s平均日照年平均日照2431h最大积雪深度9cm年雷暴日数73.2d（6）地震烈度基本烈度9度1.3项目建设规模及产品方案1.3.1建设规模该项目为改建项目，规模保持原有年产粗铜30kt/a硫酸109400t/a（100%H2SO4）。根据市场需要可以生产98%酸或93%酸；铁精矿6941t/a1.4工艺技术方案1.4.1铜冶炼将现有的富氧密闭鼓风炉熔炼冰铜——连续吹炼炉吹炼粗铜技术改为金峰双侧吹熔池熔炼炉熔炼冰铜——转炉吹炼粗铜生产工艺。1.4.2冶炼烟气处理利用现有制酸系统处理冶炼烟气生产硫酸。1.5环保、节能、安全卫生与消防1.5.1环保本项目采用成熟、可靠、先进的清洁生产工艺，提高烟气中SO2浓度，熔炼炉和吹炼炉含SO2烟气均送两转两吸制酸系统，尾气SO2排放浓度低于国家规定的排放标准。本工程全硫回收利用率将达到96%以上，硫的总捕集率将达到99%。硫的回收率和捕集率均符合国家发改委颁布的《铜冶炼行业准入条件》中规定的96%和98%的要求。其它外排废气均经过除尘设备净化处理，烟（粉）尘排放浓度均低于国家规定排放标准中规定的标准限值。本项目水的重复利用率将达到95%以上，满足《污水综合排放标准》中水重复利用率80%的要求；同时也满足国家发改委颁布的《铜冶炼行业准入条件》中水循环利用率95%的要求。本项目所产生的生产污水处理后全部回用于生产，真正做到了生产污水零排放，对周围环境没有影响。生产过程中产生的水淬渣仍全部外销用于水泥生产。对环境不构成污染，又可产生一定的经济效益。对高噪声设备，本技改中采取设置减振基础、安装消声装置等降噪措施，还把一些高噪声设备设置在建筑物内，以改善工作环境。燃料用量大幅度降低或烟气SO2排浓度的提高，按同等产规模对比，项目实施后制酸尾气可降低37.88%，同比减少SO2排放总量15.44kg/h或118579kg/a。此外，基于燃料消耗的降低，以及石灰石用量的减少，按同等产能（30487t粗铜/a）计算，减排燃料炭17188t/a，减少CO2排放总量69382t/a。总之，本项目采取了有效的污染防治措施，各类污染物均能做到达标排放。对周围环境影响的具体程度和范围需由环境影响评价来确定。1.5.2节能本技改项目所采用的金峰炉炼铜工艺，可充分利用物料氧化反应热，大幅度降低燃料消耗。所产SO2浓度高的烟气量明显减少，还降低了制酸系统拉动烟气所需电耗。燃料用量大幅度降低或烟气SO2排浓度的提高，按同等产规模对比，项目实施后制酸尾气可降低37.88%，同比减少SO2排放总量15.44kg/h或118579kg/a。此外，基于燃料消耗的降低，以及石灰石用量的减少，按同等产能（30487t粗铜/a）计算，减排燃料炭17188t/a，减少CO2排放总量69382t/a。因而，本技改项目节能效果明显。1.5.3安全卫生本项目贯彻“安全第一，预防为主”的方针，采用先进、成熟、可靠的工艺流程，设备选型安全可靠，提高了生产过程中机械化、自动化程度，从而减少和消除了危害人体健康的不安全因素。本项目针对项目的职业危害特点，分别对SO2、酸雾、粉尘有害气体、噪声等危害因素采取了积极的、防患于未然的措施。所有建（构）筑物的设计完全满足生产使用的要求，符合现行的国家标准和规范，在防震、防火、防腐、防电伤方面采取了完善的措施。可以预见，本工程投产后，能符合劳动安全卫生要求，保障员工在生产过程中的安全和身体健康。1.5.4消防企业已有完善的消防设施及相应管理机构。技改项目新增设备及厂房，严格按照规程规范设计。总图布置充分注意了环形道路设计。建筑结构上对楼梯布置、电梯消防、人员疏散上作了考虑。改扩建厂房设消防水管、消火栓及消防水泵电源。此外，增加必要的防火电缆、烟感防火报警、防油、防雷装置以及防电气火灾灭火剂。1.6建设进度安排2009年6月～9月，环境评价2009年9月～2010年5月，施工设计2009年12月～2010年8月，工程施工、设备订货2010年7月～2010年10月，设备安装及调试2010年10月～2010年12月，联合试运行及试车投产1.7投资及效果本项目估算投资范围包括生产系统、辅助系统、厂区供电、供水、通信、道路、总图布置等公用设施，以及相应的建设单位管理费、联合试运转费、勘察设计费、工程预备费、建设期货款利息等其它费用。该项目估算建设投资24537.68万元，其中建设期利息753.48万元，项目贷款偿还期4.40年（含2年建设期），项目投资财务内部收益率为15.05%，建设投资利润率为14.98%，建设投资利税率为42.08%，经济效益较好。1.8综合技术经济指标项目综合技术经济指标见表1—4。

项目综合技术经济指标见表1—4。表1—4综合技术经济指标表序号指标名称单位数量备注1设计规模粗铜t/a30000硫酸t/a100000100%2主要产品产量粗铜t/a30598粗铜含铜t/a30139粗铜含金kg/a207.64粗铜含银kg/a22176硫酸（100%）t/a109400铁精矿t/a69413原料消耗量及主要成份铜精矿t/a154000含铜%20含金g/t1.39含银g/t150含硫%244主要辅材燃料消耗量石英石t/a6902石灰石t/a1536石灰t/a670耐火砖t/a305焦粉t/a7700电极糊t/a1157触媒m3/a10柴油t/a805冶炼主要生产工艺指标熔炼富氧浓度%70冰铜品位%55熔炼炉炉渣含铜%0.60电炉贫化炉渣含铜%0.45熔炼烟尘率%1.0吹炼粗铜含铜%98.5弃渣渣量t/a78488渣选矿尾矿量t/a9949吨铜弃渣量kg/t粗铜2.89金属回收率铜%97.85金%97银%966制酸系统入净化工段烟气量Nm3/h29250烟气含SO2浓度%11.15总硫利用率%96.66对炉料制酸尾气气量Nm3/h29453制酸尾气含SO2mg/Nm3858含酸雾mg/Nm3≦0.0057制氧系统氧气站规模Nm3/h8750新增5000Nm3/h氧气浓度%70~808供电设备安装容量KW18197计算负荷KW11982年耗电量k.kwh806749供水总用水量m3/d75100其中:生产用新水m3/d1779.7循环用水m3/d72567.9回用水及二次利用水m3/d608.410外部运输及总图厂内运输量t/a142540.5厂外运输量t/a431084其中:运出量t/a25902111绿化率%16.412建筑指标改建工程建筑物总面积m212813.7513年生产天数熔炼、吹炼、制酸d32014全厂在册人数人48615投资指标15.1项目总投资万元46876.71其中:建设投资万元24537.68流动资金万元22339.0315.2资金来源万元自有资金万元18970.55长期借款万元12268.84流动资金借款万元15637.3216成本及费用指标16.1年总成本费用万元141328.55达产年平均其中:经营成本万元136905.33达产年平均16.2单位产品加工成本16.2.1粗铜元/t43298.3316.2.4硫酸元/t150.6517销售收入、利润、税金17.1销售收入万元152877.88达产年平均17.2销售税金及附加万元6649.29达产年平均17.3利润总额万元4900.04达产年平均17.4所得税万元1225.01达产年平均17.5净利润万元3675.03达产年平均17.6息税前利润万元11549.3318经济效益指标18.1项目投资财务内部收益率%15.05%项目总投资回收期a7.86全投资净现值(i=10%)万元38301.5018.2资本金内部收益率%15.30%项目投资回收期a7.04投资净现值(i=10%)万元9329.5618.3建设投资利润率%14.98%18.4建设投资利税率%42.08%19盈亏平衡点%0.56达产年平均20借款偿还期a4.40含2年建设期1.9综合评价根据国家相关产业政策规定要求，本技改项目符合我国相关产业政策。项目所推荐的生产工艺（熔炼采用金峰双侧吹熔池熔炼法，粗铜吹炼用转炉），工艺先进实用，可利用焦粉或无烟煤取代价格日趋昂贵的焦炭，且节能效果显著，可以获得明显的环境、经济及社会效益。该项目技术经济分析各项指标可以看出，本项目具有较强的盈利能力、偿债能力和抗风险能力，同时项目具有较好的财务生存能力。从财务经济上分析，项目是可行的。本项目属于老企业技术改造项目，用先进的现代冶炼工艺代替落后的密闭鼓风炉熔炼工艺；建议有关主管部门审核批准、尽快实施。

第二章市场分析2.1.中国铜资源根据中国国土资源部公布得最新数据显示，2008年我国新增铜资源含铜量为816万吨，其中来自西藏新探明得铜资源量达747万吨（铜量），占总量得91.6％，其次是新疆、青海，新探明得资源储量占新增总资源储量得2.6％、2.1％。由此可见，未来几年内我国新建的铜矿项目必然会集中在西藏、新疆、青海、江西、四川等省份。表2-12008年新查明铜矿资源储量单位：吨（金属量）资源量比重安徽500000.6%江西215140.3%湖南338850.4%四川1338741.6%云南512430.6%西藏747133491.6%青海1712002.1%新疆2100002.6%其他172520.2%总计8160302100.0%资料来源：中国矿业年鉴－20092.2铜的生产2007年全球精铜供应开始略有剩余。2008年全球电铜的供应剩余量为33.6万吨，受全球金融危机，铜终端需求市场疲软的影响，2009年全球铜供给过剩量达98.2万吨，这种供应过剩的局面会一直持续到2010年，预计全球铜供需平衡态势将于2011年再次逆转，该年度全球将出现16万吨的铜供应短缺。表2-2中国铜市场产需情况表单位：万吨2007200820092010(f)2011(f)中国铜矿产量92.8107.6102105110铜原料净进口（含精矿）145155.9174192.4205铜精矿供应量237.8263.5270297.4315中国精炼铜产量349.9379.5412.2459.3490.7原生铜产量234.5258.2273.2311.8337.7其中湿法铜6.28.210.111.812火法铜228.3250263.1300325.7再生铜产量113.6119.6137145150精炼铜净进口136.9136311.2189.7179.2精炼铜供应量486.8515.5723.4649669.9中国铜消费量470.2499.5587.1626.3651.8市场平衡16.616136.322.718.1资料来源：中国有色协会，北京矿冶研究总院，中国海关新建/扩建项目投产导致中国铜产量增加，据中国有色金属工业协会最新公布的数据，截止2008年底我国共有铜粗炼产能306万吨/年，铜精炼产能496万吨/年，2009年国内新增铜粗炼产能22万吨/年，新增铜精炼产能61万吨/年，很多新增产能于2009年下半年陆续投产，因此2009年中国铜冶炼和精炼产量分别较上年同比增加8.3％、8.6％，分别达306.1万吨，412.2万吨。表2-32010年铜冶炼扩建项目进展单位：万吨冶炼项目20092010变化进展情况会理昆鹏0662010年3月投产恒邦集团02.52.5已投产葫芦岛Ausmelt炉1542010年中投产阳谷祥光17.8202.2达产富邦铜业055投产田中有色4622010年投产大冶Ausmelt炉0222010年底投产赤峰金蜂891增产云南铜业206－14机器维修停产8个月合计50.861.510.7资料来源：北京矿冶研究总院2010年国内计划投产的铜粗炼和精炼产能分别为24万吨/年和69万吨/年，因此2010年国内的铜粗炼和精炼产量将分别达324.6万吨和459万吨。2011年国内的铜粗炼和精炼产能都将进入一个投产高峰期，包括大冶有色公司的改造项目、祥光铜业二期工程、紫金矿业新建项目按计划都将在2011年竣工投产，预计当年新增粗炼产能将超过70万吨/年，新增精炼产能将超过100万吨/年。2.3铜消费表2-4中国精铜消费量2007~2011单位：万吨20072008200920102011中国精炼铜产量349.9379.5412.2459.3490.7进口量149.4145.6318.5201.2179.2出口量12.59.67.314净进口136.9136311.2189.7179.2精铜消费量470.2499.5587.1626.3651.8库料来源：北京矿冶研究总院2009年中国精铜消费大幅增加，主要是2008年四季度以来国家一系列扩大投资、拉动内需政策的促进。电力行业依然是国内精铜消费的主要拉动里，其他如交通、建筑等行业表现不赖，主要受出口市场严重萎缩的影响，空调制冷行业依然处于下滑状态。据国家统计局数据显示，2009年国内主要铜工业产品产量增建不一，电力行业中大户变压器、电力电缆产量均有明显增加；汽车和电冰箱产量也有增加；交流电动机、空调等出现小幅下滑，不过在第四季度也均出现不同幅度的提升。种种数据都反映出国家投资政策对经济的拉动作用正得到体现。但部分对出口依赖程度较高的产品市场的恢复还有待于西方国家经济复苏的带动。2009年中国精铜消费较上年大幅增加17.5％达587.1万吨。2009年中国精铜进口激增，增幅之大令人瞠目结舌。精铜进口总量达318.5万吨，较上年同比增加119％，精铜出口量为7.3万吨，同比下降24％。精铜净进口量达311.2万吨，较上年同比增加189％。进口大量增加的主要原因有：第一，国家收储行为；第二，2008年第四季度铜价暴跌后废铜供应持续紧张；第三，2009年上半年国外铜价低于国内铜价，进口盈利驱动贸易商大量进口赚取价差；第四，投机基金的操作，在缺乏投资项目的情况下，部分紫金流向商品市场，增加了商品的投资属性，铜贸易市场货币供应加大。2010年1月份我国精铜进口达19.7万吨，较上年同期增加9.1％，环比下降19.3％（2009年12月份进口量为24.4万吨），在国际铜价低于国内铜价的情况价，进口月环比大幅减少的情况多少有些意外，其进口减少的原因可能是保税仓库库存转移，因为铜价自2009年底至2010年初上涨，使得贸易商在现货市场上抛售库存可以谋取更高利润，LME仓库的铜价不比位于上海保税仓库的铜价低多少而且交割时间更长，将保税仓库的铜运往国内市场似乎更加有利可图，不过1月份精铜进口量值仍然在较高水平。受船期和套利因素的影响，2月份进口量为22万吨，3月份精铜进口将保持1月、2月水平。若不考虑民间库存的释放量，估计2010年我国精铜进口量将维持在200万吨左右。2009年我国精铜需求整体较好，但精铜进口量和产量均大幅增加，导致国内精铜供应过剩。2009年我国精铜过剩量达136万吨。2010年初，中国收紧货币政策可能会导致民间大量释放铜库存，但是释放量仍然很难估计。据了解，2010年1月份铜材企业订单情况均好于2009年11月份和12月份。2月份订单情况仍然乐观，有些铜材厂订单已经排到了4、5月份。虽然2010年1季度铜需求市场看似一片红火，但有来自下游的消费企业认为，铜终端需求市场并没有我们想象的那么好，近期订单的增量主要来自库存重建的需求，而并非来自真正的终端需求市场。估计2010年我国电铜消费涨幅放缓，年同比增加6.7％达626.3万吨，2011年达651.8万吨。2.4铜价表2-5国内外铜美元/吨元/吨年份2007200820092010f2011fQ1Q2Q3Q4全年Q1Q2Q3Q4全年国际7640696634454570584066405170700072007200730071757350国内62437554212950238740463855227941893560005720057400580005715059500资料来源：BrookHunt,LME,SHFE北京矿冶研究总院在中国铜进口大幅增加、欧美经济数据持续转好、美元走弱以及投资行为等因素的推动下，2009年铜价很快从金融危机的阴霾中走出，虽然期间也偶尔有波动，但整体是一路走高，从头涨到尾，最低价和最高价分别在年内第一个交易日和最后一个交易日，年内最高价尾7424美元/吨，比年初最低价3035美元/吨高出了144.6％，虽然12月份美元有走强趋势，但受基金买盘活跃，铜价在短暂震荡后依然维持上涨趋势，年底已经回到金融危机前的价格水平。LME当月期铜2009年均价达5170美元/吨，同比下滑25.8％。整体来看，进入2010年后，全球主要的商品指数基金将进行权重调整，由于2009年基本金属价格涨幅较大，此次商品指数基金调整权重时将抛售部分基本金属头寸。目前国际上最主要的两个商品指数基金是标普GSCI和道琼斯UBS。其中道琼斯UBS在基本金属方面的投资比重较大，因此该指数权重调整对商品市场的影响更为强烈。综合考虑两个指数的权重调整，麦格理银行估计，铜和锌所遭受的抛售规模最大，数量均为21～22万吨左右，抛售规模相当于铜年需求量的1.3％左右。这样数量的抛售多少对市场价格有一定影响。另一方面，全球经济回暖带动消费回升，以及全球通胀的预期，将对铜价起到坚定的支撑。虽然2009年中国精铜过度进口导致国内库存过大，2010年的精铜进口将有所减少，对铜价形成一定压力。不过中国国内消费的继续扩大，对中长期铜价看好的投机投资行为，以及潜在的套利机会等，依然会支撑国内铜价。估计2010年国际铜价主要波动区间位于5500～8600美元/吨，全年均价为7175美元/吨，国内价格在50000～70000元/吨左右波动，全年均价约为57150元/吨。2.5产品销售及产品基本价格２.5.1产品销售本项目主产品粗铜产量为3万t/a。由于该公司属于改建项目，产品销售按原有销售渠道进行。近年来产品粗铜、硫酸产销率100%，企业生产和经营效益较好，银行资信等级AAA级，因此产品销售市场稳定。2.5.2产品基本价格对于产品价格长期的预测，难度很大，准确性也难以保证，因为涉及的因素多而复杂。本项目评价所参照的预测价格如下：粗铜销售预测价格为4.88万元/t(出厂价，含增值税)。硫酸销售预测价格按300元/t计(出厂价，含增值税)。

第三章改造方案当前，我国中小铜厂粗铜冶炼工艺处于激烈变革时期。出于节能降耗和彻底治理二氧化硫烟气污染的迫切需要，国家发改委专门下达了有关文件，要求限期淘汰密闭鼓风炉炼铜工艺。为了认真贯彻国家发改委文件的具体要求，根据发展我国粗铜冶炼生产技术的迫切需要，在充分调查研究基础上，XX公司及时制订了对现有粗铜冶炼厂实施技术改造的规划。拟采用先进、实用和国内拥有独立知识产权的金峰炉强化熔炼工艺替代现有密闭鼓风炉熔炼工艺，改造后现有铜厂仍将具有年产3万t粗铜生产能力，节能降耗效果明显，经济效益和环境效益显著提升。3.1方案选择目前，国内已在生产中采用了多种强化经熔炼工艺，铜冶炼技术已经达到世界先进水平。这些炼铜方法可供本项目参考和借鉴。闪速熔炼具有技术先进成熟可靠、反应塔寿命长、可高富氧熔炼、炉密闭性好和燃料消耗低等特点。但该工艺仅适于规模高于20万t铜/a的大型铜厂采用。艾萨及奥斯麦特熔炼其原料预处理比较简单，不需要深度干燥，对入炉物料要求不太高，炉体简单，投资略低于闪速。不足之处是炉子的喷枪寿命短，10d左右就需要更换，炉子的耐火材料寿命短（约18个月）；熔炼压风偏高，动力消耗大，需要约55m的超高厂房。白银炼铜法属国内独立开发的炼铜工艺，已在白银公司实际应用三十多年。近来，烟台冶炼厂对其进行改进，形成了白银炉（吹炼区）—电炉—连续吹炼炉—吹炼渣选矿的冶炼粗铜工艺。该方法具有投资低的明显特点。可是其熔体厚度仅1m左右，在冰铜层鼓风，风口使用时间短，限制了熔炼强度的提高，与引进技术仍有较大差距。氧气底吹炼铜前身系水口山矿务局和多家院所合作进行半工业试验的“水口山炼铜法”，后由恩菲扩大和应用到山东东营等地（10万t铜/a级铜厂）。特点是在一可转动圆筒炉体进行氧气底吹熔炼，烟气SO2浓度较高。炉体钢壳无水冷装置，可节约用水。其不足之处是熔炼炉渣Fe3O4高达20%，致使渣含铜高、直收率低且下料口结渣严重，需机械频繁清理。金峰炉炼铜工艺系赤峰金峰铜业公司和山西华盛冶金技术有限公司合作开发，属双侧吹熔池熔炼工艺。其熔体厚度达2~2.3m,从渣层向熔体鼓风，风口部位铜水套直接接触熔体，挂渣自行保护。因而，可用高浓富氧熔炼，实现高强度、低能耗熔炼。本技改项目之所以选择金峰炉炼铜工艺，是基于金峰实践已取得的技术经济指标。1）铜回收率高。金峰炉所产冰铜品位达55%，直接排出的炉渣含铜约0.6%，经电炉澄清后渣含铜平均0.46%，铜分配系数（冰铜含铜除以渣含铜）高达119.57，系已知强化熔炼炼铜工艺最为先进的指标。此外，采用熔剂用量较少的熔炼渣型（SiO2/Fe=0.8、CaO4%），渣量较低。闪速熔炼法所产炉渣经电炉贫化后渣含铜高于0.8%，顶吹的艾萨法、奥斯麦特法的电炉贫化渣含铜0.6-0.8%。2）能耗低。对含铜平均24%铜精矿，包括厂区办公及生活用电在内，1T粗铜综合能耗仅211kg标煤。低于引进技术的闪速熔炼法、顶吹的艾萨法和奥斯麦特法粗铜综合金峰炉使用含氧高达70%气体熔炼是能耗低的关键因素。采用分子筛型制氧机制氧电耗仅0.40KWh/m3氧，而多数铜厂的空分制氧系统的电耗0.6KWh/m3氧。金峰炉富氧浓度高,出氧压机风量小,且压力较低,一次风和二次风平均80KPa。节省了电力消耗。而顶吹的艾萨炉和奥斯迈特炉氧浓度最高55％，且供风压力高，一般为200KPa。两项比较，金峰炉节省了电耗。另外金峰炉工艺贫化电炉功率消耗低，其它工艺贫化电炉吨渣电耗在60-100KWh，而金峰炉工艺贫化电炉吨渣电耗40-50KWh。3）金峰炉熔炼工艺的直接生产费用创造了国内最先进的经济指标。其原因是能耗低，电力消耗少，燃料用价格相对较低的焦粉或碎煤。维护费用低等。4）投资低。金峰炉熔炼工艺拥有独立知识产权，采用国内技术建设电解铜10万t/a级铜厂仅需10亿固定资产投资，比引进技术低6~8亿元。5）主要设备国内可设计制造，仅需引进余热蒸汽发电机和快速荧光分析仪。3.2工艺流程技改原则流程见于附图1工艺流程图。从附图1可以看出，本技改项目的核心是用金峰炉替代现有密闭鼓风炉。

第四章冶炼工艺4.1概述本技改项目设计规模仍为30kt/a粗铜，冶炼工艺流程采用铜精矿金峰炉熔炼－转炉吹炼工艺生产粗铜，冶炼部分主要改建内容熔炼主厂房重建（包括金峰熔炼炉、贫化电炉及转炉）、新建渣选矿车间和配料系统改建。4.2原料、燃料及辅助材料4.2.1铜精矿本项目所需要的原料主要为铜精矿，铜精矿成分见表4-1表4-1混合铜精矿成分元素CuFeSSiO2CaOMgO％202624151.51.50元素Al2O3AsPbZnAu*Ag*％1.500.100.500.501.39150*金、银的单位为g/t。混合铜精矿含水<10%。铜精矿为生产所用原料。主要由省内矿山供应。公司与各铜矿已经形成了稳定的合作关系，可保障原料来源。里伍铜矿、洛东铜矿、龙财公司铜矿及凉山铜矿提供的铜精矿占有率在85%以上，其余由昭觉国泰、绿水和会理洪川等矿山供应。4.2.2熔剂熔炼炉和转炉都需要加石英和石灰石熔剂造渣，要求相同。其中供熔炼及吹炼的石英年用量6902t。块度小于40mm。由四川省凉山州冕宁县多个矿点供应。成份见下表4-2。表4-2石英石成分成分FeSiO2％0.4891.50供熔炼的石灰石年用量1536t，要求CaO含量大于等于50%，块度小于40mm。由四川省凉山州冕宁县多个矿点供应。表4-3石灰石成分成分CaOFeSiO2％≥500.514.2.3为了降低生产成本，熔炼炉使用块煤或焦粉作燃料；双侧吹熔池熔炼对煤质和粒度的要求为：发热值大于23MJ/Kg，固定C>75%，可燃基挥发份10%左右，灰分＜10%，应用基水分＜10%，硫分不作要求，粒度在30mm以下，年用量7700t。可由省内攀枝花钢铁公司供应。焦粉成分见表4-4。表4-4-1W用A用C用H用O用N用S用Q用低(kJ/kg)4.910810.481.441.580.60-表4-4-2FeOSiO2CaOAl2O3其它16.7048347.7712.0715.124.2.4原料、燃料、辅助材料消耗原料、燃料、辅助材料消耗量见表4-5。表4-5主要原材料消耗表序号项目单位数量备注1铜精矿量t/a154000干基2石英t/a6902SiO291.5%3石灰石t/a1536SiO292%4焦粉t/a77006氧气104×m3/a3262.54纯氧7耐火材料t/a3054.3产品本技改项目设计生产规模仍为年产粗铜3万t。主产品：粗铜30598t/a副产品：硫酸（100%H2SO4）109400t/a铁精矿6941t/a4.4工艺叙述本项目拟采用的冶炼工艺为：金峰双侧吹熔池熔炼炉熔炼冰铜——转炉吹炼粗铜工艺生产粗铜，熔炼炉渣经电炉贫化，转炉炉渣经铸渣机冷却后送渣选，渣精矿返回熔炼炉。4.4.1主要工艺流程简述4.4.1.1备料及配料系统备料车间利用原有厂房及改扩建配料系统。由汽车运送进厂的铜精矿、焦粉、石英及石灰石熔剂贮存在地坑式矿仓内，储存时间为15天。备料车间设有两台5t抓斗桥式起重机，用于卸车和将铜精矿、焦粉和熔剂装运到相应配料仓，为保证配料精度，取消原有振动给料机及计量斗，在配料仓下面直接配置电子皮带秤，在DCS自动控制系统的控制下，按设定数量均匀的落送到主输送带上，再输送到熔炼炉下料口。4.4.1.物料经炉顶加料口连续进入炉内后直接落入熔池，同时，通过熔炼炉两侧的风眼连续向熔池内鼓入相应数量的富氧空气；在富氧空气的强烈搅拌作用下，物料在熔池中迅速发生物理化学反应；物料中硫量的65%左右氧化为SO2并进入烟气，70%左右的铁与SiO2和CaO造渣，Cu与部分未反应的Fe和S生成冰铜沉入炉底。位于熔体上层的炉渣排放至贫化电炉。根据吹炼工序的需要，冰铜间断地放出，用包子送往转炉。熔炼炉产出的烟气经余热锅炉回收余热产生中压蒸气发电，烟尘收集后返回熔炼炉配料。从废热锅炉排出的烟气进入电收尘器进一步捕集烟尘，使出口烟气含尘浓度降至1g/Nm3以下，然后由高温风机送制酸工序。4.4.1.3熔渣贫化熔炼炉渣在贫化电炉降低渣含铜。贫化过程中渣中的铜量的近60%进冰铜，定期放出送转炉。电炉烟气汇入熔炼和吹炼烟气混合后进电除尘器除尘后，进制酸系统。4.4.熔炼工序产生的冰铜用铜包通过吊车倒入转炉，加入一定量后，通过风眼向转炉送风，并在适当的时候向炉内加入石英石；在强烈搅拌和高温的作用下，冰铜中的Fe与SiO2反应生成吹炼炉渣。经几次造渣后可获得白冰铜，再经进一步吹炼后即获得粗铜。冰铜和白冰铜中的S与空气中的氧反应生成SO2进入烟气。转炉产出粗铜经铸锭机铸成粗铜锭。产出的转炉渣经铸渣机送选矿处理。转炉产出的烟气经余热锅炉后烟气温度降至350℃左右，同时烟气中夹带的粗粒烟尘得以沉降，收集后返回熔炼炉配料。从余热锅炉出来的烟气进入电收尘器进一步捕集烟尘，使出口烟气含尘浓度降至1g/Nm34.4.2主要改建冶炼生产设施本次技改项目冶炼生产设施主要包括以下范围：冶炼主厂房改建（金峰炉、贫化电炉和转炉新建）；备料库及配料系统改建，配料皮带廊及转运站、渣选矿车间等。4.4.3主要操作技术条件主要指标系根据金峰铜业公司生产实践、并结合XX铜业冶炼厂现状，冶金计算生产全年生产时间拟定为320天。4.4.表4-6综合技术经济指标表序号项目单位数量备注1设计规模t/a30000粗铜2熔炼年工作日d/a3203金属回收率%铜%98.5铜精矿至粗铜金%97.0铜精矿至粗铜银%96.0铜精矿至粗铜硫%96.66炉料至硫酸4产品产量粗铜t/a30598含铜98.5%粗铜含金kg/a207.64含Au6.79g/t粗铜含银kg/a22176含Ag724.75g/t4.4.3.表4-7金峰熔炼炉主要技术经济指标表序号项目单位数量备注1处理铜精矿量t/d481.25（干基）2处理渣精矿t/d12.763石英t/d3.264石灰石t/d4.805焦粉t/d24.066熔炼炉返尘t/d4.817转炉重尘t/d0.978冰铜品位%559冰铜产量t/d176.6710炉渣产量t/d245.2811炉渣含铜%0.6012渣中铁硅比Fe/SiO21.2513风口鼓风量m3/h588014风口鼓风含氧%7015氧气耗量Nm3/h4116纯氧16二次风风量m3/h40203600m17出炉烟气量Nm3/h1084318烟气SO2浓度%20.0519床能率t/m2·d37.42湿料计20熔炼铜直接回收率%97.5821熔炼冰铜产率%36.71对干铜精矿22熔炼炉渣产率%50.97对干铜精矿23焦粉比率%5对干铜精矿24烟尘率%1对干铜精矿25熔炼渣磁性氧化铁含量%34.4.3.表4-8贫化电炉主要技术经济指标表序号项目单位数量备注1日处理炉渣总量t/d245.272日产贫化冰铜t/d0.705日产贫化炉渣t/d244.576贫化炉渣含铜%0.457贫化冰铜含铜%558贫化铜回收率%26.289电耗kwh/t渣6010电极消耗kg/t渣211吸入风量Nm3/h45012烟气量Nm3/h3304.4.3.4吹炼表4-9转炉主要技术经济指标表序号项目单位数量备注1日处理冰铜量t/d177.382炉处理冰铜量t29.563冰铜品位%554送风量造渣期Nm3/h8580含氧21%造铜期m3/h10380当地空气含氧18%5每日吹炼炉数炉66送风时率%807每炉周期h88烟气量造渣期Nm3/h8174造铜期Nm3/h91629烟气SO2浓度造渣期%12.83造铜期%17.7410造渣期富氧%2111粗铜品位%98.512粗铜产量t/d95.6213石英用量t/d18.3114吹炼渣产量t/d65.5415铜直接回收率%96.874.5冶金计算4.5.1精矿物相组成铜精矿物相组成见表4-10。表4-10康西铜精矿物相组成%矿物化学成分%CuFePbZnAsSSiO2CaOMgOAl2O3CO2其它合计Cu5FeS4202.265.1127.37Fe7S817.5911.5529.14FeS26.086.9713.05PbS0.500.080.58ZnS0.500.250.75FeAsS0.070.100.040.21SiO21515CaCO31.501.182.68AI2O31.501.50MgCO31.501.643.14其它6.58合计20260.500.500.1024151.501.501.502.826.58100可以看出，康西铜精矿铜品位及硫含量偏低，导致熔炼过程燃料消耗以及炉渣产率的升高，必然对铜回收率及综合能耗等指标产生不利影响。4.5.2熔炼金峰炉熔池熔炼可直接产出铜品位较高以及渣含铜较低的炉渣。4.5.2冰铜和炉渣成分及矿物组成见表4-11至表4-14。表4-11冰铜成分/%CuFeSPbZnOmeo其它合计551822.51.380.862.370.39100表4-12冰铜矿物组成/%CuPbZnFeSOmeo其它合计Cu2S5513.8868.88PbS1.380.211.59ZnS0.860.421.28FeS13.927.9921.91Fe3O44.081.565.64其它0.700.70合计551.380.861822.501.560.70100表4-13熔炼炉渣成分/%CuFeSPbZnSiO2CaOAl2O3MgO+其它0.6400.900.100.413243.217.38表4-14熔炼炉渣矿物组成/%CuFeSPbZnSiO2CaOAl2O3OMeO其它%Cu2S0.60 0.150.75FeS1.300.752.05Fe3O42.170.833FeO36.5310.4646.99PbO0.100.010.11ZnO0.450.110.56SiO23232CaO44Al2O33.213.21其它7.337.33%0.60400.900.100.453243.2111.417.33100可以看出，所选择的熔炼炉渣渣型为SiO2/Fe=0.8、含CaO约4%。渣含磁性氧化铁仅3%，因而渣含铜只有0.60%。结合康西铜精矿及熔剂成分计算了需要量。熔炼炉年需石英725t/a和石灰石1283t/a。熔炼石英用量偏低，系铜精矿含SiO2高达15%所至。4.5.熔炼物料平衡见表4-15.。表4-15熔炼物料年平衡表名称数量t/aCuFeSPbZnSiO2CaOAl2O3%t%t%t%t%t%t%t%t投入铜精矿15400020.003080026.004004024.00369600.507700.5077015.00231001.5023101.502310渣精矿408320.0081738.4615707.413031.70691.325419.0077600.6025熔炼重尘154011.0016927.004169.001397.001019.5014612.001851.50231.5023吹炼重尘31125.007815.00467.002224.52766.061912.00370.5020焦粉770001.301000.6046004.833720.78601.2193石英104400.48500091.509551.00101.0010石灰石153600.5080001.001550.007681.0015合计31864421853747010169892544031731.502469产出冰铜56535553109418.001017622.50127201.387800.86486000熔炼炉渣78488147140.00313950.907060.171330.4535332.00251164.0031403.212519熔炼重004169.001397.001019.5014612.001851.50231.5023烟气23905损失13029857351391027合计318644218537470101698925440317325694.5.2.31）熔炼富氧及空气需要量总需氧量：1焦粉燃烧耗氧2193.98kg2矿物硫氧化耗氧3101.92kg3冰铜耗氧114.84kg4炉渣耗氧1166.07kg合计需氧6576.81kg炉料带入固体氧62.381kg熔炼需氧量6576.81-62.38=6514.57kg4560.20Nm3/h过剩系数取1.06则鼓入富氧及空气含氧量4833.81Nm3/h。2）供氧量eq\o\ac(○,1)风口鼓入富氧（氧浓70%）量氧量的约85%由风口鼓入，按5880Nm3/h选取。（富氧含氧4116Nm3/h及氮气4645Nm3/h）eq\o\ac(○,2)二次风量氧量的约15%由炉上部送入的当地空气提供，按4020m3/h选取。3）熔炼纯氧耗量总计日耗纯氧98784m3,年耗纯氧31610.88×折合熔炼耗纯氧1032m4）熔炼烟气熔炼炉所产烟气36118Nm3/h，浓SO2度可达20.05%。熔炼炉所产烟气量及组分示于表4-16表4-16熔炼炉所产烟气量及组分组分kg/h%Nm3/h%SO2621835.88217420.05CO2362120.89184317N2514029.65411237.93H2O195811.30243722.47O23952.282772.55合计1733210010843100烟气重度1.60kg/Nm3/h，烟气含尘18.99g/Nm3/h。4.5.熔炼炉热平衡计算结果示于表4-17。表4-17熔炼炉热平衡表收入支出MJ/h%MJ/h%1反应热4213360.061冰铜带走热963113.732燃料燃烧热2726638.872渣带走热1643123.423气体显热3180.453烟气带走热2538436.184物料显热4370.624水蒸发热41965.985矿物离解热41605.936碳酸盐分解热20402.916烟尘带走热2860.417冷却水带走热704310.048炉体散热损失9831.40合计70154100合计701541004.5.3电炉贫化电炉只处理熔炼炉渣78488t/a,使其渣含铜得以贫化。贫化过程依赖渣中铜矿物的沉降，不添加焦粉或熔剂。消耗电极157t/a。贫化后渣含铜降至0.45%。产出冰铜225t/a贫化炉渣78263t/a。4.5.3贫化炉渣渣型与熔炼渣类似，渣含铜降至0.48%。矿物组成示于表4-18。表4-18电炉炉渣矿物组成/%CuFeSPbZnSiO2CaOAl2O3MgO其它0.4540.060.840.100.4532.094.013.222.954.194.5.3.2电炉物料平衡列于表4-19。表4-19电炉年物料平衡名称数量t/aCuFeSPbZnSiO2CaOAl2O3%t/a%t/a%t/a%t/a%t/a%t/a%t/a%t/a投入熔炼渣784880.6047140313950.907060.10780.453533225116431403.212519产出炉渣782630.45347.240.06313540.846550.10750.4535132.09251164.0131403.222519冰铜22555123.8184122.50511.383.0.862合计78488471313957067835325116314025194.5.3电炉空气需要量450Nm3/h，由系统负压吸入。烟气量为330Nm3/h，其组分见表4-20。表4-20电炉炉所产烟气量及组分组分kg/h%Nm3/h%CO26013.76319.39N230870.6424674.55H2O92.06123.64O25913.544112.42合计436100330100烟气重度1.32kg/Nm3。4.5.电炉热平衡计算结果示于表4-21。表4-21电炉热平衡收入支出名称MJ/h比例（%）名称MJ/h比例（%）炉渣带入热1604585.35铜锍显热380.20电热220711.74弃渣显热1638487.15空气显热120.06烟气显热5983.18电极燃烧热5362.85炉子散热17809.47合计18800100合计188001004.5.4年处理冰铜56760t,其中熔炼冰铜56535t/a、电炉所产冰铜225t/a。年产粗铜30598t/a，吹炼炉渣20973t/a。年消耗石英5858t。4.5.4.1粗铜及粗铜品位98.5%，吹炼炉渣含铜4.18%，其组分见表4-22和表4-23。表4-22转炉渣组分/%CuFeSSiO2CaOAl2O3OMeO其它合计4.18481.50250.270.2715.415.37100表4-23粗铜主要成分CuFeSPb其它98.500.60.020.060.824.5年工作320天，每天工作24小时，每天两班，每班吹炼一炉，2台转炉同时作业，日吹炼冰铜177.38t,产粗铜95.62t。送风时率80%，双炉作业日吹炼时间19.2h，造渣期9.15h，造铜期10.05h。单炉造渣期吹炼183min,造铜期吹炼201minmin,休风时间96min。物料平衡计算结果见表4-24。表4-24转炉吹炼年物料平衡名称数量CuFeSSiO2CaOAl2O3t/at/dt/炉%t/a%t/a%t/a%t/a%t/a%t/a投入冰铜56760177.3829.565531114181021722.5012771石英585818.313.05 0.482891.5053601.58