废杂铜冶炼工艺及发展趋势

张玉杰

摘 要：废杂铜冶炼工艺是现代工业技术的一项重要内容，由于我国工业技术发展较晚，现代工业技术还存在许多问题，下面我们对几种欧洲废杂铜冶炼工艺进行分析，并与我国废杂铜工艺现状进行对比，找出我国废杂铜冶炼存在的问题，提出了我国废杂铜冶炼工艺的发展趋势，并给出相应的建议。

关键词：废杂铜冶炼工艺;冶炼工艺发展趋势;废杂铜综合利用

引言：铜是金属中较容易回收的一种，随着生产用度的增加铜的需求量也越来越大，铜的消费增长速度极快，若加大铜的开采量很容易造成铜资源枯竭，不利于我国可持续发展战略的实施，正因如此我国越来越重视废杂铜的回收处理。废杂铜大致分为新废杂铜和旧废杂铜两种，其中2/3的高质量废铜是可以作为原料，直接熔炼成精铜或铜合金，占废杂铜总量1/3的废杂铜则是间接利用，通过冶炼去杂之后再进行使用，本文主要对冶炼工艺及发展趋势进行讨论。

一、废杂铜冶炼工艺

（一）奥地利鼓风炉—转炉—反射炉冶炼工艺

这种工艺的用的是典型的三段法流程，废杂铜的原材料不同生产工艺和产出产品也不同，例如：含铜量低的残渣进鼓风炉熔炼，用焦炭还原成黑铜最后进转炉产出粗铜;含铜量高（含铜96%以上）的杂铜在冶炼时只需直接进阳极炉精炼就可以冶炼出铜材。这种工艺的主要由鼓风炉、固定式阳极炉、电解构成。这种工艺在进行时对环境的控制尤为严谨，对有害气体排放标准有明确的要求，对废水，废渣都进行了收集处理，达到标准后才进行排放，有效的缓解了环境压力。

（二）艾萨炉冶炼工艺

艾萨炉废杂铜冶炼工艺与奥地利三段法相似，它在奥地利三段法的基础上减少了设备数量，提高了产能，对环境的改善能力也进一步提升。采用这种工艺的优势有降低了残渣含铜量，有害气体排放量减少，耗能减少，大大提高了生产能力，此工艺唯一的不足之处就是对耐火材料要求较高，低品位废杂铜在冶炼过程中容易产生大量有害气体，所以二次燃烧要足够充分。

（三）比利时TBRC炉废杂铜冶炼工艺

这种工艺加工的主要原料为含铜量在25%到30%的各种废杂铜，以较难处理的废杂铜为主，核心设备就是三台TBRC炉。这道工艺首先用到的是一个与艾萨炉设计原理相似的燃烧熔炼炉，再用包子将它产出的黑铜放入第一台顶吹回转式转炉种吹炼，吹炼结束之后放入第二台TBCR炉进行还原，最后由第三台TBRC炉进行炉渣贫化进而产出成品。这种工艺大大提高了粗铜的质量，甚至还可以将粗铜直接加工成阳极板，这种工艺最大的优势是产出的烟气进行收尘后可直接排放。

二、我国废杂铜冶炼工艺及发展趋势

（一）扩大生产规模

我国大多数废杂铜的原料是靠进口的，早在上世纪我国废杂铜的回收行业发展已经初具规模，随着科学技术的发展，废杂铜的分类也越来越仔细，在废杂铜冶炼早期就已经形成了比较完整的产业链，许多废杂铜回收企业随之兴起，但由于企业规模较小，设备功能不齐全，工艺技术落后生产成本高，资源得不到合理的利用。有些企业还存在有害气体不经处理就直接排放的现象，对环境污染严重。从废杂同行业发展至今，我国在产业升级过程中已经淘汰了一些技术落后的中小企业，最后升级成功的大型企业已经具备了较大的生产空间和规模，例如：贵溪冶炼厂在2003年和2009年分别投产了高品位废杂铜处理炉倾动炉和低品位废杂铜处理炉卡尔多炉，这不仅扩大了生产规模还促进了我国废杂铜产业的升级，对我国废杂铜冶炼工艺发展具有重要意义。

（二）逐渐引进改善外国先进工艺

我国现阶段回收的废杂铜大多都是性能较高的，对于低品位的废杂铜处理起来还是有一定的难度，因此我国废杂铜冶炼工艺的效益不高，前面介绍三种欧洲冶炼工艺设备能较好的处理这类问题，对复杂的原材料也有相应的处理措施和设备，还把对环境的危害降到了最低，为了促进我国可持续发展战略有效实施，我国积极吸取教训及时弥补不足，近期我国还批准了铜陵有色集团对现有的澳斯麦特炉进行升级改造的计划，主要用来处理低级的废杂铜，这种做法为促进我国废杂铜工艺发展做出了巨大贡献，还为增强我国废杂铜工艺在世界的影响力做出了巨大贡献。

（三）科研投入越来越大

上世纪我国的废杂铜冶炼工艺还以传统工艺为主，传统工艺不仅成本高而且污染严重，随着国家对环境建设越来越重视，众多重工业企业纷纷进行产业升级，现在的企业总的技术水平和设施已经达到了标准水平，随着科学技术的发展和可持续发展战略的实施，我国废杂铜冶炼工艺将面临着更大的发展机遇，不久的将来在世界上的地位也会有所提高。

（四）技术人员投入增多

近年来我国越来越重视技术人员的培养，倡导培养高质量技术人才，促进各类工艺的发展促进我国经济发展。在竞争激烈的今天，努力开发人力资源，不断提高技术人员水平，是一个企业又快又好发展的有效途径，废杂铜冶炼企业也是如此。提高技术人员水平不仅可以提高企业的核心竞争力，还能促进废杂铜冶炼企业的发展。

结束语

综上所述，近年来国内废杂铜行业取得了较大的发展。在原有的基础上我国应该更加注重资源的合理利用，在各个废旧金属集散地设立废杂铜分类点，提高废旧金属的重复使用率，使废杂铜加工工艺逐渐走上专业化、规模化、技术化的道路，促进节能环保。在全球化趋势的推动下加大科研力度，提高废杂铜工艺的科学技术含量多借鉴国外先进技术，加快我国废杂铜冶炼工艺技术的发展，坚持走可持续发展道路，促进资源合理利用。

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