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淺述銅冶煉技術(shù)發(fā)展方向及趨勢(shì)

文檔作者：陳立華文檔來源：陳立華 (中冶葫蘆島有色金屬集團(tuán)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2020年12月03日
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第26卷第5期
2010年l0月
有色礦冶
NoN —FERROUS M田 DiG AND METALLURGY
Vo1．26．№ 5
October 20l0
文章編號(hào)：1007—967X(2010)04—0024—03
淺述銅冶煉技術(shù)發(fā)展方向及趨勢(shì)
陳立華
(中冶葫蘆島有色金屬集團(tuán)，遼寧葫蘆島125003)
摘要：本文通過介紹國(guó)內(nèi)外一些銅冶煉的改造情況，從火法和濕法兩個(gè)方面簡(jiǎn)述了銅冶煉發(fā)展
技術(shù)進(jìn)展情況。歸納了銅冶煉技術(shù)的發(fā)展方向及趨勢(shì)，簡(jiǎn)略介紹了各種工藝技術(shù)的優(yōu)缺
點(diǎn)及應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞：火法煉銅；濕法煉銅；閃速熔煉；熔池熔煉
中圖分類號(hào)：TF811 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1 基本概況
近20年來，世界銅冶煉技術(shù)有很大的發(fā)展，火
法煉銅仍然是主要的的煉銅方法，傳統(tǒng)的火法煉銅
工藝如鼓風(fēng)爐、反射爐和電爐煉銅已經(jīng)被淘汰，被富
氧強(qiáng)化熔煉所取代。富氧強(qiáng)化熔煉的基本特點(diǎn)是熔
煉強(qiáng)度大，單臺(tái)爐子的生產(chǎn)能力高，能源消耗低，特
別是冶煉煙氣含二氧化硫濃度高，有利于制酸，解決
了過去冶煉煙氣污染環(huán)境的問題。
濕法煉銅近幾年來產(chǎn)銅比例有所提高，1997年
濕法煉銅的比例達(dá)到總產(chǎn)銅量的13％，大部分集中
在智利和美國(guó)，主要是采用大規(guī)模堆浸或薄層浸出，
浸出液萃取電積生成銅。這種方法處理的原料主要
是露天銅礦多年堆積的含銅品位低的廢面表外礦。
最近智利有幾個(gè)新建銅礦由于礦石中金銀硫無綜合
回收價(jià)值或不宜于選礦的氧化礦、硫化礦，也采用濕
法冶煉，因此，濕法煉銅的原料有所擴(kuò)大。
2 火法煉銅
火法煉銅廠是從銅精礦中生產(chǎn)粗銅，主要包括
造锍熔煉和銅锍吹煉兩個(gè)過程(極個(gè)別輝銅礦含鐵
特低或者是從高鎳锍分選的二次銅精礦采取一步煉
銅)。
(1)傳統(tǒng)的造锍熔煉工藝包括鼓風(fēng)爐，反射爐
或電爐熔煉，氧化脫硫程度都很低，用空氣作氧化
劑，生成低品位冰銅，熔化所需的熱少部分利用氧化
反應(yīng)熱，大部分是外加熱，即利用礦物燃料燃燒熱或
電熱，產(chǎn)生的煙氣量大而二氧化硫濃度低，在技術(shù)和
經(jīng)濟(jì)上，煙氣不適合用兩轉(zhuǎn)兩吸法生產(chǎn)硫酸，制酸尾
氣含硫量超標(biāo)，造成環(huán)境污染。
(2)新的造锍熔煉利用純氧或富氧空氣作氧化
劑，氧氣脫硫程度高，反應(yīng)速度快，生產(chǎn)能力大，相應(yīng)
的爐子熱損失小。熔化所需的熱主要利用氧化反應(yīng)
熱，能耗低，基本上為自熱熔煉，煙氣最小，而其中二
氧化硫濃度高，能夠?qū)崿F(xiàn)兩轉(zhuǎn)兩吸制酸，減少對(duì)環(huán)境
的污染。新的造锍熔煉分兩大類：一類是閃速熔煉
或懸浮熔煉，包括奧托昆普(outokumpu)型，因科
(INCO)，還有旋渦熔煉(ConTop)法，也屬這一類。
另一類是熔池熔煉。包括諾蘭達(dá)法、智利特尼因特
法、三菱法、艾薩法、澳斯麥特法、瓦紐可夫法、白銀
法和水口山法等，其中三菱法有4臺(tái)熔煉爐、5臺(tái)吹
煉爐在生產(chǎn)，艾薩、澳斯麥特爐近幾年發(fā)展較快，目
前有7座爐子進(jìn)行銅精礦的熔煉和冰銅的吹煉。
閃速熔煉是精礦經(jīng)過深度干燥后，用富氧空氣
噴人反應(yīng)塔內(nèi)，在懸浮狀態(tài)下熔煉，熔煉產(chǎn)品在沉淀
池沉淀分離，此法在20世紀(jì)50年代末開始生產(chǎn)，已
在四十多家企業(yè)推廣應(yīng)用，因?yàn)椴粩喔倪M(jìn)在節(jié)能環(huán)
保方面有顯著成績(jī)。最大的閃速爐一臺(tái)爐子年產(chǎn)
3O萬t銅，而熔池熔煉目前一臺(tái)爐子年產(chǎn)最多20萬
t。在此對(duì)年產(chǎn)30萬t銅的大型廠如猶他廠、馬格
馬銅廠，無疑閃速熔煉是最佳的選擇，但對(duì)同樣一臺(tái)
爐子來說，閃速熔煉比熔池熔煉工藝低一些，設(shè)備多
一些，因此就年產(chǎn)l0萬t左右的銅廠閃速熔煉的投
資比熔池多一些，另外閃速熔煉煙塵率較高，增加了
煙氣處理的復(fù)雜性，并且對(duì)原料要求也嚴(yán)格一些。
熔池熔煉是20世紀(jì)70年代開始在工業(yè)上應(yīng)
用，目前仍在不斷的創(chuàng)新中，它是往一個(gè)高溫冰銅和
爐渣熔池內(nèi)，鼓人富氧空氣，加入精礦，在劇烈攪拌
的熔池內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)化熔煉。它的爐型有臥、立式、回轉(zhuǎn)
式或固定式，鼓風(fēng)方式有側(cè)吹、頂吹、底吹。其特點(diǎn)
收稿日期：2010—09一lO
作者簡(jiǎn)介：陳立華(1973一)，男，畢業(yè)于遼寧工學(xué)院，工程師，從事冶煉生產(chǎn)和技術(shù)工作。
第5期 陳立華：淺述銅冶煉技術(shù)發(fā)展方向及趨勢(shì) 25
是對(duì)爐料的要求不高，各種類型的精礦，干的、濕的、 諾蘭達(dá)爐和三菱連續(xù)吹煉爐聯(lián)合在一起。智利的特
大粒的、粉狀的都適用，爐子容積小，熱損失小，節(jié)能 尼恩特改良轉(zhuǎn)爐和俄羅斯、哈薩克斯擔(dān)的瓦紐，熔煉
環(huán)保都比較好，特別是煙塵率明顯低于閃速熔煉，但 都有很大進(jìn)展。
推廣面不及閃速熔煉，目前一臺(tái)爐子最大生產(chǎn)能力 (2)在國(guó)內(nèi)，1992年大冶冶煉廠成功引進(jìn)了諾
為2O萬t，但就一臺(tái)爐子比較，熔池熔煉流程短，設(shè) 蘭達(dá)技術(shù)。銅陵一冶建成了奧托昆普閃速熔煉工藝
備較少，就年產(chǎn)10萬t左右的銅廠而言，單位投資 并迅速達(dá)到了設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。貴溪冶煉廠完成了二
要低一些?？偟膩碚f，兩種類型的強(qiáng)化熔煉都有發(fā) 期、三期投產(chǎn)改造，使單臺(tái)閃速爐的生產(chǎn)能力由原設(shè)
展前途。 計(jì)的10萬t提高到了30萬t。中條山在國(guó)內(nèi)第一
(3)關(guān)于銅锍吹煉，自從1905年P(guān)eirce和 家引進(jìn)了澳大利亞奧斯特麥特技術(shù)。云銅引進(jìn)了艾
Smith將P—S臥式轉(zhuǎn)爐成功用于銅的吹煉以來，P 薩煉銅技術(shù)，生產(chǎn)已趨于穩(wěn)定。銅陵二冶繼中條山
一S轉(zhuǎn)爐吹煉技術(shù)一直處于主導(dǎo)地位。P—S轉(zhuǎn)爐 之后，也引進(jìn)了奧斯麥特工藝，現(xiàn)已基本達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。
曼簍 嬰 昱 簍 4世界銅冶煉發(fā)展趨勢(shì) 技術(shù)的發(fā)展
， 該技術(shù)已無法滿足當(dāng)前的要求，長(zhǎng)期以 一 、一 ～
來人們一直尋求連續(xù)吹煉的工藝，但進(jìn)展比較緩慢。 銅冶煉的發(fā)展趨勢(shì)歸納起來有以下幾點(diǎn)：
近3O年來，出現(xiàn)了一些連續(xù)吹煉技術(shù)，從根本上解 (1)由于銅礦的性質(zhì)，為了回收其中的銀和硫，火
決了P—S轉(zhuǎn)爐周期性作業(yè)造成的諸多問題。這些法煉銅仍占主要地位，但濕法煉銅比例會(huì)有所提高。
連續(xù)吹煉技術(shù)包括：三菱(Mitsubishi)吹煉、肯尼科 (2)火法煉銅中富氧熔煉(包括閃速熔煉和熔
特一奧托昆普閃速吹煉、INCO閃速吹煉、諾蘭達(dá) 池熔煉)將取代傳統(tǒng)熔煉工藝。
(Nornada)連續(xù)吹煉、特尼恩特(Teniente)轉(zhuǎn)爐、奧 (3)銅廠將是無污染工作，二氧化硫廢氣排放
斯麥特(Ausmeh)爐吹煉，其中INCO閃速吹煉是加 濃度將在300 ppm以下，硫的實(shí)收率達(dá)到95％ 一
拿大銅崖(Copper Cif)冶煉廠為處理鎳冰銅中分離 99％。無廢水廢渣排放。
出來的復(fù)雜銅精礦而開發(fā)的，諾蘭達(dá)(Nornada)連續(xù) (4)火法煉銅將基本上是自熱熔煉。
吹煉爐，1997年1 1月在加拿大諾蘭達(dá)投產(chǎn)，目前存 (5)銅锍連續(xù)吹煉將會(huì)更廣泛的應(yīng)用。
在爐壽命短、s回收率低(70％)等問題。三菱吹煉 (6)低品位礦將會(huì)用濕法冶金進(jìn)行利用。濕法
爐需連續(xù)地注入冰銅，連續(xù)排粗銅和爐渣，因此需要 冶煉中浸出和萃取效率將會(huì)進(jìn)一步提高。
與三菱熔煉爐、氧化電爐連在一起使用。特尼恩特 (7)計(jì)算機(jī)在線控制將是主要的生產(chǎn)控制手段。
爐的s回收率低，爐期短，煙氣量大。奧斯麥特爐吹 (8)工廠的規(guī)模將會(huì)更大型化，每一工序?qū)?huì)
煉于1999年在中條山侯馬冶煉廠首次投入生產(chǎn)，存 是單臺(tái)爐子生產(chǎn)，操作工作將會(huì)更加減少。
在送風(fēng)時(shí)率低，制酸尾氣含硫量超標(biāo)，煙氣排空后造 (9)電解銅的質(zhì)量將會(huì)進(jìn)一步提高，銅產(chǎn)品的
成環(huán)境污染。 高純度將在99．99％ 以上。
3 國(guó)內(nèi)外幾個(gè)銅冶煉廠的改造情況 蓋 ，賀家齊．現(xiàn)代銅冶金學(xué)[M]．冶金工業(yè)出版社 ．
美 ，
。造成年產(chǎn)30萬 2 墓 魯 , 2002(：6 )．
t銅的閃速爐熔煉工藝。美國(guó)馬格 ～ ～ ?～? ? ?～ ? 一? ? ? ?
馬銅廠改造后也是一臺(tái)年產(chǎn)30萬t銅的閃速爐。 [4] 竺春明． 引進(jìn)奧斯麥特技術(shù)改造云錫錫精礦熔煉系統(tǒng)[J]．有
日本古河公司收購澳大利亞南方銅冶煉廠，首次將 色冶煉，2002(5)．
Simple Description of Copper Smelting Technology Development and Trends
CHEN Li．hua
(Huludao Nonferrous Metals Group Co．，Ltd．ofMCC，Huludao 125003，China)
Abstract：This paper describes the transformation of copper smelting at home and abroad situation，F(xiàn)rom both the
fire and wet copper smelting outlined the development of copper smelting technical progress．Summarized the devel—
opment of copper smelting technology directions and trends，Brief description of the advantages and disadvantages of
various technology and application．
Key words：fire smelting copper；copper hydometellurgy；flash smelting；bath smelting

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