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1、铜火法冶炼用石英熔剂(讨论稿)编制说明一、工作简况1.1任务来源(1)计划批准文件名称、文号及项目编号、项目名称、计划完成年限根据全国有色金属标准化技术委员会202397号文件关于转发2023年第三批有色金属行业、协会标准制(修)订项目计划及征集起草单位通知的要求,确定由江西铜业股份有限责任公司等单位制定铜火法冶炼用石英熔剂团体标准。项目计划编号为2023-025-T/CNIA,项目完成年限为18个月,技术归口单位为全国有色金属标准化技术委员会。标准起草单位由江西铜业股份有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公司、大冶有色金属有限责任公司、云南铜业股份有限公司、紫金矿业集团股份有限公司、山东恒邦冶
2、炼股份有限公司。12立项目的和意义石英砂和石英石是一种非金属矿物质,是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物,其主要矿物成分是SiO2,常用在陶瓷、玻璃、铸造、建筑、化工、冶金等领域。在铜火法冶炼行业主要做为添加剂和助熔剂使用,起着不可或缺的重要作用。随着中国铜冶炼行业的高速发展,冶炼企业的生产经营规模急剧扩张,石英熔剂的要求也越来越高,需求量也越来越大。石英熔剂在铜火法冶炼原料占比为12%-15%,根据国家统计局数据显示2020年我国阴极铜产量已经突破1000万吨,根据有色金属学会统计2021年我国铜精矿处理量为2528万吨,石英熔剂消耗量330万吨左右。铜火法冶炼行业石英砂和石英石没有统
3、一标准,对冶炼行业的采购影响较大,目前企业采购主要是和供货企业共同签订验收管理办法,供货企业按照使用企业要求进行供货验收,使用企业的市场自主选择权小,造成冶炼成本高,影响企业经济效益。另外不同企业的石英熔剂成分不一,杂质含量不同,对冶炼技术提升产生制约,影响冶炼企业的发展。中国在铜火法冶炼行业所需的石英砂和石英石规格和成分上没有相应的国家标准或行业标准,建立我国铜火法冶炼用石英熔剂标准,促进现有产品质量的提高,确保产品生产、检验和验收的规范及统一,满足铜冶炼行业需求,推进铜冶炼行业高质量发展。1.3 主要参加单位和工作成员所作的工作表1主要起草人及工作职责起草人单位工作职责江西铜业股份有限公司
4、总体策划、编制、组织实施。负责主要技术的内容编写工作;在标准完善过程中,多次调研成员单位的应用情况,测试并收集现场数据,最终带领编制组完成标准的编制工作。铜陵有色金属集团控股有限公司作为铜冶炼行业代表单位,积极配合现场实验,并提供编制组所需要的调研情况、单位指标及真实有效的现场数据,在标准的编制过程中,提出宝贵建议和意见。大冶有色金属有限责任公司作为铜冶炼行业代表单位,积极配合现场实验,并提供编制组所需要的调研情况、单位指标及真实有效的现场数据,在标准的编制过程中,提出宝贵建议和意见。云南铜业股份有限公司作为铜冶炼行业代表单位,积极配合现场实验,并提供编制组所需要的调研情况、单位指标及真实有效
5、的现场数据,在标准的编制过程中,提出宝贵建议和意见。紫金矿业集团股份有限公司作为铜冶炼行业代表单位,积极配合现场实验,并提供编制组所需要的调研情况、单位指标及真实有效的现场数据,在标准的编制过程中,提出宝贵建议和意见。山东恒邦冶炼股份有限公司积极配合现场实验,并提供编制组所需要的调研情况、单位指标及真实有效的现场数据,在标准的编制过程中,提出宝贵建议和意见。1.4主要工作过程1.4.1预研阶段标准主编单位江西铜业股份有限公司,成立于1979年,是中国第一家采用闪速炉炼铜技术的火法炼铜企业,经过40多年的发展目前涵盖闪速炉、PS转炉、侧吹炉、倾动炉、固定式阳极炉等多种铜火法冶炼技术炉,在长期实践
6、中积累了丰富的铜火法冶炼经验。主编单位有关技术人员,在前期深入一线铜火法冶炼企业和石英熔剂生产企业进行调研,了解石英熔剂的生产应用情况,先后与主要参编单位紫金铜业有限公司、大冶有色金属有限责任公司、云南铜业股份有限公司、中铜东南铜业有限公司、金冠公司、金隆公司、赤峰金通铜业有限公司、铜陵有色张家港联合铜业有限公司、山东恒邦冶炼股份有限公司等企业技术人员深入讨论了标准的技术路线与方案,并根据讨论情况,由主编单位整理与撰写,形成标准起草思路。前期对国内部分铜冶炼企业和石英生产企业进行调研,通过发放调查表,征求各单位对铜火法冶炼用石英熔剂标准修订的意见,共收到紫金铜业有限公司、中铜东南铜业有限公司、
7、金冠公司、金隆公司、赤峰金通铜业有限公司、铜陵有色张家港联合铜业有限公司、山东恒邦冶炼股份有限公司等7家单位的意见回复。同时组织部分企业开展了二氧化硅和石英熔剂粒度讨论和试验,并对试验数据进行了分析,在此基础上完成了标准讨论稿和编制说明。1.4 .2标准立项2023年4月,江西铜业股份有限公司向全国有色技术标准化技术委员会重标委提交了铜火法冶炼用石英熔剂标准的制定建议书和立项报告等材料。对标准内容进行了征求意见和讨论,全体委员会议论结论为同意修订团体标准。2023年8月根据全国有色金属标准化技术委员会202397号文件关于转发2023年第三批有色金属行业、协会标准制(修)订项目计划及征集起草单
8、位通知,团体标准铜火法冶炼用石英熔剂项目计划编号为2023-025-T/CNIAo1.4.3 起草阶段根据任务,江西铜业股份有限公司成立了标准起草小组,根据前期的调研结果和现场试验,编制组及时修稿标准文本,形成了铜火法冶炼用石英熔剂标准征求意见稿及其编制说明。1.4.4 征求意见阶段(1)标准征求意见会议2023年4月25日,在武汉举行的有色金属标准项目论证会,江西铜业股份有限公司向全国有色技术标准化技术委员会重标委提交了铜火法冶炼用石英熔剂标准的制定建议书和立项报告等材料。对标准内容进行了征求意见和讨论,起草单位根据会议纪要对意见进行整理分析。2023年12月20日,在鹰潭举行有色金属标准工
9、作会议上对铜火法冶炼用石英熔剂进行了预审,根据与会专家及企业代表认真研究和讨论,形成了有效的更改意见,根据此次会议纪要,形成征求意见稿及其标准说明。(2)标准在线征求意见2023年12月,编制组通过电话和邮件等形式将铜火法冶炼用石英熔剂发送10家单位进行意见征集。回函的单位数7个,回函并有建议或意见的单位数7个。根据征求意见稿的回函情况,针对各家反馈的意见情况,经编制组讨论研究,提出具体修改意见及采纳情况,编写了标准征求意见稿的征求意见汇总表。2024年2月形成铜火法冶炼用石英熔剂标准送审稿、意见汇总表及编制说明。1.4. 5审查阶段1.5. 6报批阶段二、编制原则(1)本标准是根据GB/T1
10、.1-2020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草的要求进行编写。(2)以广泛征求各铜火法冶炼企业和相关单位的意见为基本参照依据。(3)本标准编写遵循“先进性、实用性、统一性和规范性”的原则,使标准具有科学性和可操作性。(4)根据产品工艺的成熟与完善、技术发展水平及测试数据确定技术指标取值范围。三、标准主要技术内容的确定依据1范围石英熔剂在铜火法冶炼过程主要做为添加剂和助熔剂使用,原料占比为12%-15%,主要参与冶炼的造渣反应,熔炼炉渣是以FeO-Si。2系及FedSiCh-CaO系、FeO-Sio2-A2O3系等为主体的,炉渣的物理性质对熔炼过程有重要影响,炉渣成分的变化对液态炉
11、渣的性质有重要影响。石英砂和石英石技术特征石英砂和石英石是一种非金属矿物质,是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物,见图1和图2;其主要矿物成分是SiOz,见表1图1石英砂外观图2石英石外观表2石英熔剂主要成分(%)元素SiO2(%)As(%)Fe(%)F(%)Cl(%)Al2Q1(%)石英砂含量2850.12.00.10.18.0石英石含量2800.15.00.1-13.02 规范性引用文件GB/T2007.1-1987散装矿产品取样、制样通则手工取样方法GB/T3884铜精矿化学分析方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T14263散装浮选铜精矿取样、制样方法YB
12、/T4225石英砂中二氧化硅含量测定方法SJ/T10380工业用酸洗石英砂3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件4 产品分类标准编制组调研了六家有代表性的企业,收集了它们在2020年至2022年期间的石英熔剂使用数据。这些企业的在铜火法冶炼企业年产阴极铜占全国的50%以上。根据统计分析,这些企业石英砂二氧化硅含量在85%以上,石英石二氧化硅含量在80%以上,如果二氧化硅含量过低会影响冶炼过程造渣反应,为了规范石英熔剂的生产,适应铜火法冶炼使用,编制组确定了石英熔剂产品品级分类。表3”部分企业石英熔剂二氧化硅含量统计表”序号厂家名称石英砂()石英石()1江西铜业股份有限公司85.06%97.2
13、%92.03%-97.68%2铜陵有色金冠铜业分公司88.35%-95.19%76.4%-97.75%3铜陵有色金隆铜业有限公司87.4%-94.2%73.7%-97.2%4紫金矿业集团股份有限公司87.24%-97.93%83.60%-96.78%5山东恒邦冶炼股份有限公司86.05%-97.93%91.83%-97.98%6中铜东南铜业有限公司82.06%-99.65%不涉及表4石英熔剂产品品级分类元素SiO2(%)石英砂含量一级品294二级品291三级品N88四级品285石英石含量一级品292二级品288三级品2805技术要求5.1 化学成分中杂质元素种类及限量石英砂、石英石做为铜火法冶
14、炼的重要原料之一,对于整个熔炼过程来说是至关重要的,在生产、使用过程中,其中的元素含量对人体健康和环境都具有不同程度的破坏作用,并且直接影响最终冶炼炉渣的质量。本次铜火法冶炼用石英熔剂团体标准的制定基于铜冶炼的环保政策要求,致力于推进我国铜冶炼的绿色生产,提高废水、废气的治理效率,达到减排零排放的目的,减少冶炼中的危废量,从而为铜冶炼业的健康、可持续发展提供支撑。标准编制组通过调研、收集和整理各单位的意见,确定了针对铜火法冶炼石英熔剂中除SiO2外的其他元素,如As、Fe.F、Cl、A1203等的限量标准,以期实现我国铜冶炼向绿色、节能、环保和高效的方向发展。对各元素做以下确定:(1)杂质碑AS含量的确定:表5各单位确定石英砂中As限量范围品级数据类型江西铜业股份有限公司铜陵有色金冠铜业分公司铜陵有色金隆铜业有限公司紫金矿业集团股份有限公司山东恒邦冶炼股份有限公司本文件确定限量范围(不大于、)一级品Si02294极大值(弱)0.0060.0080.05/0.1极小值()0.0010.000191极大值()0.0160.0130.05/0.1极小值%)0.0010.000188极大值(%)0.0510.0450.05/0.1极小值(%)0.0010.0