火法煉銅技術現狀及發展趨勢

李文越

中國瑞林工程技術有限公司，江西 南昌 330031

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火法煉銅技術現狀及發展趨勢

李文越*

中國瑞林工程技術有限公司，江西 南昌 330031

本文就是對火法煉銅技術進行其方法的總結與過程的回顧，對我國的火法煉銅技術中所存在的問題進行明確，其目的就是為我國的銅冶煉企業的技術方法上的改造與治煉工藝的選擇提供方法。

火法煉銅；技術現狀；發展趨勢

一、火法煉銅技術現狀

(一)熔煉

1.閃速熔煉。閃速爐在1949年被奧拓昆普公司發現，并用于其工業生產過程中。這種工藝的能耗較低，而且其反應較為迅速，可以大量的處理原材料，并且對于環境無傷害，所以應用的較為廣泛。其主要的原理上，在對銅精礦進行干燥處理之后，將其和熔劑完成混合，然后使用特別制作的噴嘴和有著一定氧氣的空氣共同的噴射到高溫的爐內，經呈現一種懸浮的狀態，冰銅生成以后與爐渣一起沉入淀池中，生產過程中所產生的煙氣反隨著鍋爐的降溫與除塵后進行制酸。

閃速熔煉法有奧托昆普爐、In-Co爐和Contop爐三種。上個世紀的八十年代，閃電爐在建或以建的其發展趨勢是，高強度、高富氧、高冰銅品位、高料量等，氣流干燥技術開始逐漸的被蒸汽干燥的技術去取代了，同時其中常溫富氧鼓風和高強度的熔煉的技術得到較在的應用。

2.熔池的熔煉。我們所了解的熔池能夠追溯到到上個世紀作用，其中有著一定代表性的爐型是，轉爐吹煉銅硫以及煙化爐貧化熔煉鉛。把銅精礦在開始配料之后放入到富氧空氣中的熔池內進行激烈的攪動，精礦顆粒熔化之后，使用加熱和分解還有氧化去進行還原的反應。這個時候爐中的混合物經過排風口排到澄清的爐中，其出現的煙氣經過降溫并且除塵之后，去產生酸。這樣的一種比較簡單，原料進行制備的順序也很簡單，產生的煙塵率低。吹煉方法主要有三種，頂吹、側吹、低吹。現在美國與贊比亞等國家都在使用此項技術，我國的云南銅業也要使用。

現代造锍熔煉的主要方法就是熔池熔煉和閃速熔煉，二者具有明顯的詫異，閃速爐反應出現的爐膛中，反應體系的連續相屬于氣相；。熔池熔煉反應出現在熔池中，反應體自身的連續相主要是液相。工藝的技術指標上也存在一定的差異。對于工藝的選擇應該根據企業自身的自然條件、原料的成份、當地的資源儲備情況。

(二)吹煉

1905年轉爐吹煉工藝被很多國家所使用，其工藝都很簡單。并且其技術也比較的成熟。其有著設備大型化和富氧軟煉的特點，可是PS進行轉爐的操作時，容易產生爐口漏風的情況，并且煙氣量較大，而且爐口易形成彌漫性煙氣等問題。

現在一些新的吹煉方法不斷的出現，七十年代時，比利時的霍勃肯冶煉廠，對其進行改造，提高了漏風、煙氣外泄、噴濺等問題的改進方法，可以進行連續的進料，提高吹煉的效率。在08年底，我們國家的山東方圓和北京有色金屬研究院一起進行開發了低吹的連續煉銅工藝，并且以經投入生產，運行至今。現在侯馬冶煉廠的“雙澳”以及山東祥光銅業集團的“雙閃”煉銅技術的開發還有使用，正是短流程銅清潔冶金技術的以此新的嘗試。

(三)火法精煉

以往的火法精煉，其生產以反射爐為主，需要人工進行扒渣，冶煉時耗能較高，現場生產環境差，容易跑銅等眾多缺點，現在這種工藝已經被回轉式陽極爐所替代，這種工藝機械化的強度并不是很高，爐體的密閉性也很好，操作起來相對單一。可是這樣的工藝在貴溪和云銅還有謙比希銅冶煉廠獲得了非常普遍的運用。

其發展趨勢主要是對其氧化與還原的過程進行短時控制，減少其作業的時間，擴大生產增加容量。國外技術人員主要是選擇碳酸鈉當前其自身的助溶劑去完成相關的試驗，同時使用真空精煉技術以及氣體或者是液體還原劑等技術去進行相關的研發，這些技術和以往餓技術比較起來，進行作業的時間比較短并且生產的效率比較高，其能夠很好的對生產效率加以提升，并且體現出非常好的作用與價值。

(四)電解精煉

這樣的一種工藝的發展越來越大型化與自動化。其廠房跨度是很大的，并且其電解槽也很大，我們在選擇專用吊車的自動定位系統之后，其機械化和自動化的水平在不斷的提升，工人勞動進行勞作的強度也有所降低。我國的銅電解工藝達到國際先進水平的標志就是艾薩不銹鋼陰極電解工藝，可以減少生產中的短路現象，對于產品的質量與生產效率進行提升。

二、我國銅冶煉出現的一些問題

(一)銅原料依賴進口

我國現有冶煉的企業八十多年，至14年底時，銅產能以達到560萬噸，對于銅精礦的需求也達到了1200噸，我國的銅精礦只能滿足百分之五十，而銅原料主要依靠智利與秘魯。容易受到多方面的影響，我國的冶煉行業的生產工藝技術指標，很難進行保證，所以平均每噸比國外高二百美元，其市場的競爭力較低。所以應該加強對自身的資源開發力度，滿足內部需求，利用國外優秀的資源。

(二)冶煉成本高

冶煉企業資本的主要獲得通過銅精礦的加工費和相關副產品進行銷售所產生的費用。可是銅精礦自身的價格經常會受到相關加工費用的限制和影響。加工費一般都是原料的供應商去交給冶煉廠家所消耗的費用。由于我國國內的原料供應較少，原料多依賴進口，所以加工費用受到國際影響。我國現在的冶煉行業成本較高。但是我國的勞動力與其他的輔助方面費用要低于發達國家，但是冶煉企業的管理費用較高，這就需要我們進行科技發展對其管理基礎予以加深，使得成本減少，從而讓生產力有所提升。

(三)環保形勢依然嚴峻

當開始銅锍吹煉的時候，還使用了PS轉爐的工藝，其操作工藝有著一定的間斷性，造成了其爐口容易產生煙氣彌漫，不利于制酸。現在我國只有山西侯馬和山東祥光兩家企業，使用了連續吹煉的作用方式，可以解決廠房內低空所產生的污染，是我們在大力發展連續軟煉的工作重點。

(四)渣含銅比較高

高富氧的熔煉其自身的特別非常的顯著，有著節能降低損耗和煙氣易制酸。可是其爐渣里含銅非常多，盡管使用了高鐵渣，對其渣量予以減少，便是其爐渣中的含銅量超過了廢渣里的含銅量。我們經過對渣選礦的形式能夠獲得比較高的回收率，可是其投資相對較大，廠房要求較高。我們應該探討煉渣貧化的新方法，使其可以通過電熱還原硫化也可以用高鐵渣冶煉，將渣含銅降至0.35%以下。

[1]肖興國，謝蘊國.冶金反應工程學基礎[M].北京：冶金工業出版社，1997.5.

[2]任鴻九等編著.有色金屬熔池熔煉[M].北京：冶金工業出版社，2001.12.

[3]彭容秋主編.銅冶金[M].長沙：中南大學出版社，2004.12.

李文越，北京科技大學碩士研究生，現任職于中國瑞林工程技術有限公司。

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