铜冶炼节能减排现状与发展

廖文江，余小华

（1.中国瑞林工程技术股份有限公司，江西 南昌 330031；2.铜陵有色金冠铜业分公司，安徽 铜陵 244000）

1 铜冶炼技术当前应用的主要概况

（1）铜冶炼技术应用的现状。经济建设是我国社会建设的主要目标，不但关系着整个经济建设利润的增长，同时也是工业建设重要的物质建设保障。铜冶炼技术是有色金属制作生产的重要工艺。随着时代的更迭，铜冶炼技术也得到了更好的优化。但就当前整个行业的现状来看，社会建设对于铜的需求数量，明显要高于当前实际的产量。而且在当前的国际的市场上，也具有举足轻重的地位。因此，加强对铜冶炼工艺的适应升级，不但可以更好的保证当前社会建设的合理开展，对于整个世界的贡献也具有重大的裨益。

（2）铜冶炼技术的工艺。当前我国很多城市铜冶炼工艺采用火冶炼的方法，而且整体的产量一直名列世界的前茅。应用火冶炼方法开展铜炼化的期间，先检测铜矿石的品质；在熔炉中先进行熔硫，通过吹炼炉先制作成粗铜；利用化学氧化的原理，最后通过火法精炼，制作成为当前人们能随处可见的铜材质。时至今日，火冶炼工艺经过不断的技术改造，相比其它铜冶炼技术如湿法冶炼具有十分明显的优势。整个作业的工艺相对简单，流程短，铜的金属回收率高，无需投入过多的专业技术能力进行培训，可以多次进行回收再利用，而且当前铜在有色金属的市场销量也非常的可观。

2 铜冶炼技术应用期间的节能措施解析

（1）节能技术应用的实际情况。在对铜矿石进行炼化的过程中，需要耗费大量的能源，这种情况的主要源自多种不同能源消耗计算的标砖与繁杂的参数所产生。另外，不同的企业采用的工艺标准也有所不同，就整体的实施的情况来看，多数铜冶炼的企业都能保证能源的消耗能在合理的区间之内，符合国家相关的行业标准。

（2）铜冶炼技术应用期间的节能措施。①加大热能收集技术的应用。在对铜矿石进行冶炼的期间，适时的加大热能技术的应用，利用熔炼与吹炼关键环节的控制，可以合理的收集热能，从而使能量得以更加具体的应用，起到了节约能源的最终目标。②制酸期间的能源消耗。对于整个铜矿石的冶炼过程来说，制酸的过程是整个冶炼期间能源消耗最大的环节。要想真正的实现铜冶炼节能的目标，就应加强此环节节能技术的应用力度，使制酸期间产生的能量进行必要的转化，应用到其它的环节之中。通过对制酸期间一次设备应用的热量进行汇集，将制酸期间产生的大量热循环的应用到铜冶炼的生产之中。除原常规的转化工段外，现在对干吸工段也大量采用了HRS低温位热回收技术。另外，通过制酸过程的化学反应，还能生成高浓度的二氧化硫，通过科学的管理方式，加大铜冶炼期间的工艺改造力度，进而使整个铜冶炼制酸期间产生的能源得以更加合理的应用，从而起到更好的节能效果。③对原有的工艺进行合理的改造。在铜矿石进行炼化的期间，要对原有的工艺进行深入的分析，对当前的工艺进行合理的优化，加大熔炼技术改造的力度，提升整体炼化的效率，40万吨/a以上的大产能规模应用闪速熔炼的技术，中等产能规模采用侧吹+顶吹的连续吹炼技术可以节约1/2以上的能源。而其它的熔炼技术只能节省1/4的能源，由此可以看出，通过技术改造的办法，以企业节能的有力措施，不仅可以使企业整体能源应用的效率得以更好的保障，同时也间接的为企业创造了可观的经济效益。④实现自热熔炼。在进行铜矿石冶炼的期间，将氧气的整体含量控制在80%左右，在投入的铜矿石不进行干燥处理的前提下，也能实现自热熔炼。

同时，由于烟气中的SO2浓度高，可以在后续的制酸系统中采用高浓度转化工艺。

3 铜冶炼技术减排期间的分析

（1）污水排放实际情况分析。①冷却水的排放。在整个铜冶炼作业的期间，设备在生产期间会生成大量的冷却水。冷却水是铜冶炼期间产生所有废水总量的95%。②企业员工生活期间废水。在整个铜冶炼的行业中，水资源的整体消耗数量高达97%，要想使整个水资源得以更好的控制，使污水能够得到更好的排放，首先，需要针对铜冶炼的整个作业流程进行合理的分析，根据地理位置及地勘部门的地质报告，与生产技术人员及环保部门工作人员，共同商议整个污水处理的现状，设计科学的排放方案。其次，在对铜矿石进行冶炼的期间，会产生贪酸或者含砷的重金属废水，应用物理防治与化学防治相结合的办法，设定沉淀池，将重金属物质进行沉淀的方式进行过滤，再通过化学中和的办法，对水质进行处理，达到国家环保部门的排污规定，避免发生周边环境受到污染的情况。再者，企业还需要适时的加大对生产场选地及雨水沉积情况的处理力度，通过化学物质相互之间的中和作用，使污水处理达到标准之后，才能进行排放。另加，在进行化学反应的期间，会生成石膏这种物质，与建筑单位进行合作，不但可以实现废物利用，还能使企业的经济利益得到更好的保证。

（2）废气的处理的措施及控制要点。①处理措施。众所周知，在进行铜冶炼的期间，会产生大量的二氧化硫气体，通过提纯工艺，形成高纯度的二氧化硫，对于净化工段产出的废酸，如采用中国瑞林的专有技术H2S法进行处理，可以实现废酸处理连续化，实现重金属砷的脱除率高，解决钠离子的二次污染问题。另外，对于制酸尾气和环集烟气的二氧化硫含量较低的烟气脱硫工艺可以采用离子液法，可以将烟气中的二氧化硫通过胺液吸收，进行吸收脱硫反应并生成硫酸。②控制要点。在对铜矿石进行冶炼的期间废气处理的过程中，要加强制酸期间的气体再利用力度，生成的高纯度二氧化硫，可以根据市场情况进行多种硫酸产品的制备如发烟酸或蓄电池级精制硫酸等，对于低浓度含量的气体，进行二次循环再利用；利用先进的技术对铜矿石冶炼工艺进行改造，对吹炼及冶炼的工艺的链条适当的进行延长，减少有害气体的排放。

4 结语

综上所述，通过铜冶炼节能减排现状与发展分析，认识到铜冶炼技术当前应用的现状：升级铜冶炼技术的工艺；进行铜冶炼技术应用期间的节能措施解析；制定铜冶炼技术应用期间的节能措施，对原有的工艺进行合理的改造，实现自热熔炼，加大热能收集技术的应用；降低制酸期间的能源消耗；优化铜冶炼技术减排期间的分析：主要是污水排放和废气的处理的措施及控制要点。相信在专业人员及环保部门共同努力之下，铜冶炼技术的节能环保制理，会达到理想的综合治理效果，为我国社会建设贡献更大的力量。