铜冶炼烟气制酸中冷凝硫酸产生原因浅析及对策

刘建萍，张均杰

（烟台国润铜业有限公司，山东烟台264002）

烟台国润铜业有限公司（以下简称国润铜业）是以铜精矿为主要原料的铜冶炼企业，冶炼生产系统经历了3个发展阶段：第一阶段是鼓风炉富氧熔炼+吹炼炉吹炼工艺，第二阶段是侧吹炉低富氧熔炼+吹炼炉空气吹炼工艺，第三阶段是侧吹炉高富氧熔炼+顶吹炉富氧吹炼+火法阳极富氧精炼工艺，最终形成粗铜100 kt/a、硫酸370 kt/a的生产能力。与此同时，配套的制酸系统也进行了改造。在第二阶段到第三阶段的发展过程中，采用“富氧侧吹熔炼+多枪顶吹连续吹炼+火法阳极精炼”热态三连炉连续炼铜生产工艺[1]，侧吹熔炼炉富氧浓度φ(O2)由60%提高到85%，阳极炉采用稀氧燃烧后烟气量大大降低，二氧化硫浓度提高，阳极炉氧化期烟气送至制酸工序处理。2017年7月开车期间，烟气在进制酸洗涤塔过程中产生冷凝硫酸，造成设备阀门腐蚀加剧，影响收尘和制酸工序处理烟气的能力，增加了维修费用。

1 生产工艺流程

1.1 铜冶炼生产工艺

国润铜业铜冶炼采用富氧侧吹熔炼+多枪顶吹连续吹炼+火法阳极精炼工艺，侧吹炉中φ(O2)为85%，顶吹炉中φ(O2)为32%，阳极炉采用稀氧燃烧。侧吹炉生产原料为铜精矿，顶吹炉原料为侧吹炉产出的冰铜，阳极炉原料为顶吹炉产出的粗铜。熔炼过程的主要化学变化为高价硫化物的分解和硫化物的氧化，进一步生成主要成分为Cu2S和FeS的铜锍；铜锍在顶吹炉进行造渣和造铜后反应生成粗铜，品位为w(Cu)98.5%~99.5%；粗铜在阳极炉进行火法精炼，铜的纯度达到99.95%以上；……