火法炼铜技术现状及发展趋势

李文越

中国瑞林工程技术有限公司，江西 南昌 330031



火法炼铜技术现状及发展趋势

李文越*

中国瑞林工程技术有限公司，江西 南昌 330031

本文就是对火法炼铜技术进行其方法的总结与过程的回顾，对我国的火法炼铜技术中所存在的问题进行明确，其目的就是为我国的铜冶炼企业的技术方法上的改造与治炼工艺的选择提供方法。

火法炼铜；技术现状；发展趋势

一、火法炼铜技术现状

(一)熔炼

1.闪速熔炼。闪速炉在1949年被奥拓昆普公司发现，并用于其工业生产过程中。这种工艺的能耗较低，而且其反应较为迅速，可以大量的处理原材料，并且对于环境无伤害，所以应用的较为广泛。其主要的原理上，在对铜精矿进行干燥处理之后，将其和熔剂完成混合，然后使用特别制作的喷嘴和有着一定氧气的空气共同的喷射到高温的炉内，经呈现一种悬浮的状态，冰铜生成以后与炉渣一起沉入淀池中，生产过程中所产生的烟气反随着锅炉的降温与除尘后进行制酸。

闪速熔炼法有奥托昆普炉、In-Co炉和Contop炉三种。上个世纪的八十年代，闪电炉在建或以建的其发展趋势是，高强度、高富氧、高冰铜品位、高料量等，气流干燥技术开始逐渐的被蒸汽干燥的技术去取代了，同时其中常温富氧鼓风和高强度的熔炼的技术得到较在的应用。

2.熔池的熔炼。我们所了解的熔池能够追溯到到上个世纪作用，其中有着一定代表性的炉型是，转炉吹炼铜硫以及烟化炉贫化熔炼铅。把铜精矿在开始配料之后放入到富氧空气中的熔池内进行激烈的搅动，精矿颗粒熔化之后，使用加热和分解还有氧化去进行还原的反应。这个时候炉中的混合物经过排风口排到澄清的炉中，其出现的烟气经过降温并且除尘之后，去产生酸。这样的一种比较简单，原料进行制备的顺序也很简单，产生的烟尘率低。吹炼方法主要有三种，顶吹、侧吹、低吹。现在美国与赞比亚等国家都在使用此项技术，我国的云南铜业也要使用。

现代造锍熔炼的主要方法就是熔池熔炼和闪速熔炼，二者具有明显的诧异，闪速炉反应出现的炉膛中，反应体系的连续相属于气相；。熔池熔炼反应出现在熔池中，反应体自身的连续相主要是液相。工艺的技术指标上也存在一定的差异。对于工艺的选择应该根据企业自身的自然条件、原料的成份、当地的资源储备情况。

(二)吹炼

1905年转炉吹炼工艺被很多国家所使用，其工艺都很简单。并且其技术也比较的成熟。其有着设备大型化和富氧软炼的特点，可是PS进行转炉的操作时，容易产生炉口漏风的情况，并且烟气量较大，而且炉口易形成弥漫性烟气等问题。

现在一些新的吹炼方法不断的出现，七十年代时，比利时的霍勃肯冶炼厂，对其进行改造，提高了漏风、烟气外泄、喷溅等问题的改进方法，可以进行连续的进料，提高吹炼的效率。在08年底，我们国家的山东方圆和北京有色金属研究院一起进行开发了低吹的连续炼铜工艺，并且以经投入生产，运行至今。现在侯马冶炼厂的“双澳”以及山东祥光铜业集团的“双闪”炼铜技术的开发还有使用，正是短流程铜清洁冶金技术的以此新的尝试。

(三)火法精炼

以往的火法精炼，其生产以反射炉为主，需要人工进行扒渣，冶炼时耗能较高，现场生产环境差，容易跑铜等众多缺点，现在这种工艺已经被回转式阳极炉所替代，这种工艺机械化的强度并不是很高，炉体的密闭性也很好，操作起来相对单一。可是这样的工艺在贵溪和云铜还有谦比希铜冶炼厂获得了非常普遍的运用。

其发展趋势主要是对其氧化与还原的过程进行短时控制，减少其作业的时间，扩大生产增加容量。国外技术人员主要是选择碳酸钠当前其自身的助溶剂去完成相关的试验，同时使用真空精炼技术以及气体或者是液体还原剂等技术去进行相关的研发，这些技术和以往饿技术比较起来，进行作业的时间比较短并且生产的效率比较高，其能够很好的对生产效率加以提升，并且体现出非常好的作用与价值。

(四)电解精炼

这样的一种工艺的发展越来越大型化与自动化。其厂房跨度是很大的，并且其电解槽也很大，我们在选择专用吊车的自动定位系统之后，其机械化和自动化的水平在不断的提升，工人劳动进行劳作的强度也有所降低。我国的铜电解工艺达到国际先进水平的标志就是艾萨不锈钢阴极电解工艺，可以减少生产中的短路现象，对于产品的质量与生产效率进行提升。

二、我国铜冶炼出现的一些问题

(一)铜原料依赖进口

我国现有冶炼的企业八十多年，至14年底时，铜产能以达到560万吨，对于铜精矿的需求也达到了1200吨，我国的铜精矿只能满足百分之五十，而铜原料主要依靠智利与秘鲁。容易受到多方面的影响，我国的冶炼行业的生产工艺技术指标，很难进行保证，所以平均每吨比国外高二百美元，其市场的竞争力较低。所以应该加强对自身的资源开发力度，满足内部需求，利用国外优秀的资源。

(二)冶炼成本高

冶炼企业资本的主要获得通过铜精矿的加工费和相关副产品进行销售所产生的费用。可是铜精矿自身的价格经常会受到相关加工费用的限制和影响。加工费一般都是原料的供应商去交给冶炼厂家所消耗的费用。由于我国国内的原料供应较少，原料多依赖进口，所以加工费用受到国际影响。我国现在的冶炼行业成本较高。但是我国的劳动力与其他的辅助方面费用要低于发达国家，但是冶炼企业的管理费用较高，这就需要我们进行科技发展对其管理基础予以加深，使得成本减少，从而让生产力有所提升。

(三)环保形势依然严峻

当开始铜锍吹炼的时候，还使用了PS转炉的工艺，其操作工艺有着一定的间断性，造成了其炉口容易产生烟气弥漫，不利于制酸。现在我国只有山西侯马和山东祥光两家企业，使用了连续吹炼的作用方式，可以解决厂房内低空所产生的污染，是我们在大力发展连续软炼的工作重点。

(四)渣含铜比较高

高富氧的熔炼其自身的特别非常的显著，有着节能降低损耗和烟气易制酸。可是其炉渣里含铜非常多，尽管使用了高铁渣，对其渣量予以减少，便是其炉渣中的含铜量超过了废渣里的含铜量。我们经过对渣选矿的形式能够获得比较高的回收率，可是其投资相对较大，厂房要求较高。我们应该探讨炼渣贫化的新方法，使其可以通过电热还原硫化也可以用高铁渣冶炼，将渣含铜降至0.35%以下。

[1]肖兴国，谢蕴国.冶金反应工程学基础[M].北京：冶金工业出版社，1997.5.

[2]任鸿九等编著.有色金属熔池熔炼[M].北京：冶金工业出版社，2001.12.

[3]彭容秋主编.铜冶金[M].长沙：中南大学出版社，2004.12.

李文越，北京科技大学硕士研究生，现任职于中国瑞林工程技术有限公司。

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