目前,全球銅火法精煉使用的還原劑主要有重油、油、石油化氣、天然氣、氨、丙烷、原木、木炭粉等。國內采用重油、石油液化氣作還原劑的生產廠家,在還原過程中,爐口及爐尾“S”管道外逸冒大量的黑煙,嚴重污染環境,需投入較大精力來治理,增加生產成本。為此開發研制出蘭炭基固體還原劑,成功地應用于銅回轉式陽極爐生產中,徹底解決了銅陽極爐黑煙污染,同時降低了銅陽極板的成本。
蘭炭作為新型的固體還原劑,經褐煤炭化后得到的蘭炭固定碳含量高,揮發分適當,特別是反應活性高。蘭炭基還原劑的制備過程包括蘭炭制備、配比、破碎、篩分、和添加劑的復配幾個環節。
1)制備。以褐煤為原料經過自然干燥、破碎、篩分后,加入快速炭化爐中,控制炭化溫度800℃,物料在炭化室停留1H,制得褐煤蘭炭。褐煤經過炭化后,水分及揮發分大大降低,固定碳增加,能滿足蘭炭基還原劑的原料要求。
2)配比。將蘭炭與無煙煤按一定比例進行配比。
3)破碎。破碎和篩分依據蘭炭基還原劑的粒度要求:0.2-5mm≥80%。破碎過程是將大塊原料煤細化至粒度小于等于5mm,破碎粒度的選擇是依據噴吹系統與還原過程利用率來考慮的,粒度大不利于輸送過程,粉料還原利用率低。
4)篩分。篩分的主要作用是將大塊顆粒(≥5mm)篩除,然后進行粒度分級,使原料達到粒級0.2-5mm≥80%,保證輸送過程順暢。
5)添加劑的復配。按生產數據將稱量好的添加劑配入到制好的蘭炭基還原劑中充分混勻。