铜闪速熔炼的发展与挑战
我国铜冶炼技术的进步及发展
冶金冶炼M etallurgical smelting 我国铜冶炼技术的进步及发展陈晓军（新疆五鑫铜业有限责任公司，新疆 昌吉 ８３１１００）摘 要：随着我国社会经济的不断发展，我国逐渐成长为一个工业生产大国，重工业快速发展，对铜的需求量也在不断增加，我国的铜冶炼产业也在不断进步发展。
铜是一种重要的过渡型金属元素，它可以和多种化合物进行反应，被广泛应用在武器和装饰物品中。
我国现阶段的铜产量不足，必须不断探索新的方法去提高铜的使用率。
我国的铜冶炼技术面临着巨大的挑战，目前炼铜的方法主要有火法炼铜和湿法炼铜两种，但火法炼铜仍是目前铜冶炼主要使用的技术。
本文结合我国铜冶炼行业的现状进行分析，对铜冶炼技术的创新和发展进行探讨。
关键词：铜冶炼；技术发展进步；策略中图分类号：ＴＦ８１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）１４－００１５－２Progress and development of copper smelting technology in ChinaCHEN Xiao-jun（Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｗｕｘｉｎ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｃｈａｎｇｊｉ ８３１１００， Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｓｏｃｉａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ， Ｃｈｉｎａ ｈａｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｇｒｏｗｎ ｉｎｔｏ ａ ｌａｒｇｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｕｎｔｒｙ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｉｎｄｕｓｔｒｙ， ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｃｏｐｐｅｒ ｉｓ ａｌｓｏ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ， ａｎｄ Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｓ ａｌｓｏ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ． Ｃｏｐｐｅｒ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ． Ｉｔ ｃａｎ ｒｅａｃｔ ｗｉｔｈ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ａｎｄ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｗｅａｐｏｎｓ ａｎｄ ｄｅｃｏｒａｔｉｖｅ ａｒｔｉｃｌｅｓ． Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ， ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｉｓ ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ， ｓｏ ｗｅ ｍｕｓｔ ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ ｅｘｐｌｏｒｅ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ． Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｆａｃｉｎｇ ｇｒｅａｔ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ． Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｔｗｏ ｍａｉｎ ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ： ｐｙｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ， ｂｕｔ ｐｙｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｙ， ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Keywords: ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ； Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｇｒｅｓｓ； ｓｔｒａｔｅｇｙ随着世界经济的不断发展，全球化的步伐越来越快。
铜冶炼技术的革新：底吹熔炼技术的发展与未来
铜冶炼技术的革新：底吹熔炼技术的发展与未来标题：铜冶炼技术的革新：底吹熔炼技术的发展与未来在冶金工业的广阔天地中，铜的冶炼技术一直是研究的热点之一。
近年来，底吹熔炼技术以其独特的优势，逐渐成为铜冶炼领域的新宠。
这项技术起源于中国，自20世纪90年代开始发展，至今已在全球范围内得到了广泛的应用和认可。
本文将深入探讨底吹熔炼技术的发展历史、技术特点及其在现代铜冶炼工业中的应用，并展望其未来的发展方向。
技术起源与发展历程底吹熔炼技术，又称为SKS熔炼技术，最初在1991年至1992年间于中国的水口山冶炼厂进行了为期217天的工厂试验。
这项技术的核心在于通过底吹氧枪将富氧高压气体注入熔体，从而实现铜精矿的快速熔炼。
试验期间，碳燃料的使用以及物料的成块处理，为后续技术的发展奠定了基础。
随着技术的不断优化，2005年在越南的Sin Quyen冶炼厂建立了第一座工业规模的底吹熔炼炉，尽管其运行效果并不理想，但这标志着底吹熔炼技术开始走向工业化。
2008年，真正意义上的商业化底吹熔炼炉在东营方圆有色金属公司启动，其熔炼炉的设计和运行参数均达到了预期目标，证明了底吹熔炼技术的可行性和高效性。
技术特点与优势底吹熔炼技术的主要优势在于其对原料的高适应性、高氧利用率和热效率，以及灵活的产能调整能力。
与传统的闪速熔炼和侧吹熔炼技术相比，底吹熔炼技术能够处理更大尺寸和更高湿度的原料，无需复杂的原料准备过程。
此外，底吹熔炼技术在操作过程中无需使用碳燃料，从而减少了二氧化碳的排放。
在东营方圆有色金属公司的实践中，底吹熔炼炉实现了无需外部燃料的自热熔炼，这不仅降低了能耗，还减少了温室气体的排放。
此外，底吹熔炼技术在低温下运行的能力，使得熔炼过程中无需额外的燃料来维持熔炼温度，从而进一步降低了能耗和成本。
基础研究与技术优化为了支持底吹熔炼技术的发展，大量的基础研究工作也在同步进行。
这些研究包括渣的热力学性质、熔池流体动力学行为等方面的深入分析。
铜冶炼的历史与技术进展介绍
采矿和选矿
随着采矿和选矿技术的进 步，铜矿石的开采和选矿 效率得到提高，为铜冶炼 提供了充足的原料。
环境保护
随着环境保护意识的提高 ，铜冶炼过程中开始采取 措施减少对环境的污染。
现代铜冶炼
高效率、低能耗
现代铜冶炼技术不断改进 ，实现了高效率、低能耗 的生产，提高了经济效益 。
环保要求
随着全球环保意识的提高 ，铜冶炼过程中的环保要 求越来越严格。
随着全球经济的发展，特别是新兴市场的崛起，铜冶炼行业面 临巨大的市场需求和发展机遇。
05
铜冶炼的挑战与对策
资源短缺问题
总结词
随着全球铜需求的不断增长，资源短缺问题日益严重，成为铜冶炼行业面临的 主要挑战之一。
详细描述
随着经济的发展和人口的增长，全球铜需求量不断攀升，而铜矿资源却日益枯 竭，导致资源短缺问题愈发突出。为了应对这一问题，企业需要加大勘探力度 ，寻找新的铜矿资源，同时提高资源利用率，减少浪费。
回收，具有环保、节能等优点，但操作条件苛刻、金属回收率较低。
智能化铜冶炼技术
自动化控制技术
物联网技术
利用自动化控制系统对铜冶炼过程中 的各项工艺参数进行实时监测和调控 ，提高生产效率和产品质量。
利用物联网技术实现铜冶炼设备的远 程监控和智能化管理，提高设备运行 效率和安全性。
数据分析技术
通过数据分析技术对铜冶炼过程中的 各种数据进行分析和挖掘，为生产决 策提供科学依据。
湿法冶炼
总结词
利用化学反应将铜从矿石中溶解在溶液 中，再通过电解沉积的方法将铜提取出 来。
VS
详细描述
湿法冶炼是20世纪中叶以后发展起来的 铜冶炼技术，其基本原理是利用酸、碱或 盐类的溶液，将铜从矿石中溶解出来，再 通过电解沉积的方法将铜还原沉积出来。 湿法冶炼的优点是能耗低、环境污染小， 适用于处理低品位、复杂难处理矿石。但 湿法冶炼的生产效率相对较低，成本较高 。
铜闪速熔炼工艺
产， 经过 ６ ０年 的探索 和发展 ， 尤其是在近 １ ０余年 间， 由于新型精矿喷嘴和炉体冷却元件 的研发应用 ， 闪速熔炼技术得到了飞速发展 ， 进人了“ 四高” 熔炼 时代 ， 既高富氧 、 高铜锍品位 、 高处理量、 高热负荷 ， 目前 单 台闪 速炉 产 量 已达 到 了 ４ Ｏ万 吨 。据不 完 全 统计 ，０年 共 出售 了 近 ５ ６ ０个 许 可 证 ， 目前 已在 ２ ０ 多个 国家被应 用 。采 用该法 生 产 的铜 量 约 占世 界铜 产量 的三 分 之 一 以上 。闪 速 熔 炼 具 有 技 术 成 熟 可 靠， 自动 化程 度高 ， 产强 度大 ， 生 作业 成本低 ， 保 环境 护好 等优 势 ， 称 之 为标 准 的清 洁炼 铜工 艺 。 国家 被 发展和改革委员会 ２０ ０６年 第 ４ 号文《 ０ 铜冶炼行业 准 人条件 》 中首推 闪速 熔炼 工艺 。
ｐ ｏ ｐ ｃ ｆｆ ｈ ｆ ｒ ａ ｅ ｓ ｌ ｎ ｒ ｃ ｓ ａ ｉｅ ． ｒ ｓ ｅ ｔｏ ａ ｕ ｃ ｍｅｔ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｗ ｓ ｇｖ ｎ ｌ ｓ ｎ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ ｆ ｓ ｏ ｒ ａ ｅ ｓ ｌ ｎ ；ｐ ｏ ｅ ｓｔ ｃ ｎ ｃ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｉ ｎ ｎ ａ ｒ ｔｃ ｉｎ；ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ａ ｈ ｆ ｕ ｎ ｃ ｍｅｔ ｇ ｒｃ ｓ ｅ ｈ ｉ ；ｅ ｕ ｐ ｎ ；ｅ ｖｒ ｍｅ ｔ ｐ ｏｅ ｔ ｌ ｉ ｏ ｌ ｏ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ
１ 概 述
目前 世 界 上 铜 矿物 主 要 分 为硫 化 矿 和 氧化 矿 ， 特 别是 硫 化 矿 分 布 最 广 ， 当 今 炼 铜 的 主 要 原 料 。 是
国内铜火法冶炼技术现状及展望
国内铜火法冶炼技术现状及展望摘要：铜的冶炼工艺分为火法和湿法两类，全世界80%以上的铜是通过火法冶炼生产出来的，而在中国则高达97%，火法冶炼占据着主导地位。
自20世纪60年代以来，火法炼铜技术有了长足的发展。
在80年代初期，中国铜冶炼行业也随着江铜贵溪冶炼厂引进的第一台闪速炉而开启了快速追赶世界先进水平的热潮。
90年代以来，中国铜冶炼行业对引进技术不断改进，并自主研发了一系列新的冶炼技术。
目前，中国的铜冶炼技术已经处于当代世界领先水平。
鉴于此，本文将着重介绍国内新发展的铜冶炼工艺技术，并展望其未来的发展方向。
关键词：铜火法；冶炼技术1 火法冶炼技术1.1 熔炼技术1.1.1 闪速熔炼20世纪40年代，芬兰奥托昆普公司开发出奥托昆普闪速炉，20世纪50年代，加拿大国际镍业公司开发了因科闪速炉，形成了闪速熔炼技术的两种典型炉型。
其中，奥托昆普闪速炉应用更为广泛，也是我国引进的炉型。
自贵溪冶炼厂于1985年引进闪速熔炼技术以后，先后有金隆铜业、紫金铜业、祥光铜业（闪速熔炼+双速吹炼工艺，以下简称“双闪”）、金冠铜业（双闪）、广西金川防城港（双闪）、中原黄金和东南铜业（双闪）引入了闪速冶炼技术。
其中祥光铜业通过消化吸收，形成了特色的“双旋浮”冶炼技术[3]。
中国恩菲和金川集团联合开发了一种结合闪速炉和电炉技术的新炉型，即金川铜合成炉，将渣含铜降低到了0.7%以下。
1.1.2 顶吹熔炼顶吹熔炼是将喷枪从炉子顶部插入，通过氧枪鼓入富氧空气，对熔体形成强烈的搅动，从而实现强化冶炼的目的。
根据喷枪的插入深度和形式，可分为自热炉顶吹熔炼、三菱法和顶吹浸没熔炼。
其中，以顶吹浸没熔炼技术应用最为广泛，分为奥斯麦特熔炼法和艾萨熔炼法。
国内使用奥斯麦特熔炼法的企业主要有侯马冶炼厂（顶吹熔炼+顶吹吹炼工艺，以下简称“双顶吹”）、金昌冶炼厂、葫芦岛冶炼厂、云南锡业（双顶吹）和大冶冶炼厂。
使用艾萨熔炼法的主要为云南铜业、昆鹏铜业和楚雄滇中铜业。
铜精矿的闪速熔炼
与细颗粒相比，粗颗粒不但具有比表面积小和 停留时间短的缺点，而且热传递和质传递系数也 小。
在干精矿中，粒度级别的分布是不均匀的， 全部颗粒达到同样的反应程度是不可能的。 对粗 颗粒会有反应不足，细颗粒则会反应过度。
2、反应塔内精矿氧化行为与熔炼产物的形成
精矿中最常见的矿物有黄铜矿(CuFeS2)和黄铁矿(FeS2)。闪 速炉内发生的总反应可以表达如下:
一般铜精矿，生产含铜为40%～60%的铜锍时， 反应的净热约为2500～3300kJ/(t·精矿)。
表5.3 精矿和燃料发热值的比较
名称
MJ/Kg
名称
MJ/Kg
烟煤
27.9 产出铜锍品位Cu80% 2.79
重油
43.0
铜精矿
（Cu29.5%,Fe26.0
%,
1.67
S31%)产出铜锍品位
Cu51%
闪速熔炼的生产过程中，精矿中的硫化物氧 化以及造渣反应放出大量的热，辅之以热风或富 氧空气，使过程能半自热或自热进行。随着精矿 中的发热元素硫和铁的含量不同和矿物相组成不 同，氧化反应放出的热量也不同。
放出的热量还取决于氧化程度，即生产出的 铜锍品位越高，化学反应放出的热量就越多。表 5.3列出了典型的硫化铜精矿的发热值，并和普通 燃料发热值进行比较。
1、 奥托昆普闪速熔炼
奥 托 昆 普 闪 速 熔 炼 是 采 用 富 氧 空 气 或 723~1273K 的热风作为氧化气体。在反应塔顶部设置了下喷型精 矿喷嘴。干燥的精矿和熔剂与富氧空气或热风高速喷 入反应塔内，在塔内呈悬浮状态。物料在向下运动过 程中，与气流中的氧发生氧化反应，放出大量的热， 使反应塔中的温度维持在1673K以上。在高温下物料 迅速反应(2~3s)，产生的熔体沉降到沉淀池内，完成 造冰铜和造渣反应，并进行澄清分离。
2024年铜冶炼市场分析现状
铜冶炼市场分析现状引言铜冶炼是一项重要的金属冶炼工艺，旨在从铜矿石中提取纯铜。
铜作为一种重要的工业金属，在建筑、电气、交通等众多领域有广泛应用。
本文将对铜冶炼市场的现状进行深入分析。
市场规模根据国际铜研究小组（ICSG）的数据，铜冶炼市场在过去几年中保持了稳定的增长。
2019年，全球铜冶炼产量为约20,000万吨，而2020年则达到了25,000万吨。
这一增长主要得益于中国和印度等新兴市场的快速发展以及电子和电气设备行业的增长。
市场发展趋势1. 新兴市场需求增长中国和印度等新兴市场的快速发展推动了铜冶炼市场的增长。
随着这些地区的城市化进程加快，对建筑和基础设施的需求不断增长，增加了对铜冶炼产品的需求。
2. 电动汽车行业的崛起随着电动汽车行业的迅速崛起，对铜的需求也大幅增加。
电动汽车的电动驱动系统中广泛使用铜线和铜箔，这进一步推动了铜冶炼市场的发展。
3. 可持续发展趋势环保和可持续发展已经成为全球范围内的关注焦点。
铜冶炼行业也面临着减少环境影响的压力。
为了适应市场需求，许多企业开始采用更环保的生产技术和设备，以减少废水、废气和固体废弃物的排放。
竞争格局目前，全球铜冶炼行业呈现出较高的集中度。
少数大型企业占据着市场的主要份额。
其中，智利的国际铜业公司（Codelco）是全球最大的铜冶炼企业，其占据了全球约10%的市场份额。
此外，美国的自由港麦克莱根（Freeport-McMoRan）和中国的江西铜业也是该行业的重要参与者。
市场挑战1. 高成本铜冶炼面临着原材料和能源成本上涨的挑战。
铜矿石的供应量有限，且越来越难以开采，这导致铜矿石价格上涨。
同时，能源价格的不断上涨也增加了铜冶炼的成本。
2. 环境压力随着环境保护意识的提高，铜冶炼企业面临着减少排放和处理废物的要求。
这需要企业进行技术升级和投资，增加了企业的运营成本。
展望未来尽管铜冶炼市场面临一些挑战，但其前景依然广阔。
随着全球新兴市场的快速发展和电动汽车行业的崛起，对铜的需求将持续增长。
铜冶炼行业市场现状分析
铜冶炼行业市场现状分析铜作为一种重要的基础金属，在工业、建筑、电子等众多领域都有着广泛的应用。
铜冶炼行业作为铜产业链的重要环节，其市场现状受到多种因素的影响，呈现出复杂多变的特点。
从全球范围来看，铜的需求持续增长。
随着新兴经济体的快速发展，基础设施建设不断推进，对铜的需求量大幅增加。
特别是在电力、交通等领域，铜的应用十分广泛。
例如，电力行业中的电线电缆、变压器等都需要大量的铜；交通领域中的汽车制造，电动汽车的发展也推动了对铜的需求，因为电动汽车中的电池、电机和电子系统都离不开铜。
在供应方面，全球主要的铜生产国包括智利、秘鲁、中国等。
智利和秘鲁凭借丰富的铜矿资源，在全球铜供应中占据重要地位。
然而，铜矿的开采并非一帆风顺，面临着诸多挑战。
例如，一些铜矿品位下降，开采成本上升；部分矿区面临着环境保护、社区关系等方面的压力，导致铜矿的开发受到一定限制。
在中国，铜冶炼行业近年来发展迅速。
国内的铜消费量一直保持较高水平，这也促使了国内铜冶炼产能的不断扩张。
同时，政府对于铜冶炼行业的政策调控也在不断加强。
一方面，鼓励企业通过技术创新提高资源利用率，减少环境污染；另一方面，对于盲目扩张和低水平重复建设进行严格限制。
技术进步对于铜冶炼行业的发展有着至关重要的作用。
目前，一些先进的冶炼技术如闪速熔炼、富氧顶吹熔炼等得到了广泛应用，提高了铜的生产效率和质量，同时降低了能耗和污染物排放。
然而，与国际先进水平相比，我国在某些关键技术领域仍存在一定差距，需要进一步加大研发投入。
市场竞争方面，铜冶炼行业的竞争日益激烈。
大型企业凭借规模优势、技术优势和成本优势，在市场中占据主导地位。
而一些中小企业则面临着较大的竞争压力，需要不断提升自身实力，以适应市场的变化。
价格波动是铜冶炼行业面临的一个重要问题。
铜价受到全球经济形势、供需关系、货币政策、地缘政治等多种因素的影响，波动较为频繁。
这给铜冶炼企业的生产经营带来了很大的不确定性。
企业需要通过合理的套期保值等手段，应对价格风险。
铜加工行业面临的机遇与挑战
目前，铜加工行业已经发展成为一个庞大的产业 ，全球市场规模超过千亿美元，中国是全球最大 的铜加工产品生产国和消费国。
铜加工行业面临的机遇与挑战
02
铜加工行业面临的机遇
新能源领域的发展
新能源领域的发展为铜加工行业提供了广阔的市场空间。随着可再生能源技术的不 断进步和应用，如太阳能、风能等，对铜的需求量逐渐增加。
数字化转型
数字化转型是铜加工企业转型升级的重要途径。企业应加强信息化建设，建立数字化管理系统，实现 生产数据、销售数据、库存数据等的实时采集、分析和应用，提高决策效率和准确性。
全球化与区域化并存
全球化
铜加工企业应关注全球市场需求，加强 国际合作与交流，拓展海外市场，提高 国际竞争力。同时，应关注国际贸易政 策变化，加强风险防范和应对。
技术创新和产业升级有助于提高铜加 工产品的质量和性能，降低生产成本， 提高企业的竞争力。
03
铜加工行业面临的挑战
原材料价格波动
总结词
铜作为主要的原材料，其价格的波动对铜加工行业的成本和盈利带来巨大影响。
详细描述
铜价受国际政治经济形势、供求关系、通货膨胀等多种因素影响，波动幅度较 大。铜加工企业需要关注市场动态，合理安排生产和采购，以降低原材料成本 波动带来的风险。
拓展国际市场与加强国际合作
国际市场拓展
国际合作
铜加工企业应积极开拓国际市场，了解国际 市场需求和趋势，加强产品研发和品质管理， 提高出口产品的竞争力和市场占有率。
鼓励企业与国际知名铜加工企业开展合作， 引进先进技术和管理经验，提高自身的国际 化水平，共同开拓国际市场。
THANKS
感谢观看
协同创新
鼓励企业与科研机构、高校等开 展产学研合作，共同推进铜加工 技术的创新和升级，提高产品的 附加值和市场竞争力。
浅谈铜冶炼闪速熔炼技术
关键词 ：铜 ；冶炼 ；闪速熔炼
中图分类号 :G676
文献标识码 :A
文章编号 ：11-5004（2019）02-0015-2
铜是重要的金属材料，具有重要的应用，铜在自然界的储量 比较丰富，铜矿物主要以硫化矿和氧化矿为主，其中硫化矿的储 量最多，分布也最为广泛，是当前人们冶炼铜的最主要的原料。 在实际生产过程中，硫化矿先经过选矿富集，然后再应用火法工 艺炼铜人，而在火法炼铜工艺中最为重要的步骤就是熔炼，当前 熔炼主要分为传统熔炼和现代强化熔炼等，而由于传统熔炼技 术具有能耗高，热效率低、对环境污染大以及铜硫品位低等缺 点，逐渐将被淘汰。现在在火法工艺炼铜中，高效、节能并且低 污染的强化熔炼技术占主流。
图 1 闪速炼铜工艺示意图 图 1 中展示了闪速炼铜的工艺示意图，其中，备料指的是对 物料进行干燥和混合的过程，通过对物料进行干燥可以使工艺 的总热量实现平衡，而且对其自热反应具有重要的作用。在物料 干燥完成之后将其输入到闪速炉中，之后在反应塔中，物料会充 分的和氧气混合，此反应是以悬浮物的形式来进行的，沉淀池内 会进行熔融相的收集工作，将反应产生的冰铜和熔渣分离开来。 炉子烟气的冷却会在余热锅炉中进行，余热锅炉还会收集 部分烟尘，电收尘器会将剩余的颗粒收集起来，在一般情况下能 够使所有的烟尘都返回炉内。 在具体的生产过程中，根据不同的渣型选择和氧势，闪速熔 炼炉所产生炉渣中铜的含量也有所区别，通常会在 1.0%~4.0% 之间，所产生的炉渣需要进一步浮选。炉渣进选厂后一部分成为 渣精矿返回备料使用，剩下的尾矿通常含铜在 0.3% 以下，无进 一步浮选价值，可考虑炼铁或外售。
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目前贵冶一系统回旋式蒸汽干燥机处理能力为220t/h，为目前国际上 能力最大的蒸汽干燥机，该蒸汽干燥机将余热锅炉产生的高压饱和蒸汽 （4.2Mpa）直接用于透平发电，然后将背压排出的1.3Mpa饱和蒸气用于 铜精矿干燥，多余的蒸气减压后并入低压管网，用于生产、生活。
火法炼铜的主要工艺流程
硫化铜矿（含Cu：0.5%-2%）
浮选
铜精矿（含Cu：18%-30%）
熔炼
铜锍 (含Cu：30%-65%) 吹炼 粗铜(含Cu：98.5%) 火法精炼
阳极铜
(含Cu：99.3%)
电解精炼
阴极铜
(含Cu：99.99%)
闪速熔炼将焙烧、熔炼和部分吹炼过程在一个设 备内结合进行，其炉体由反应塔、沉淀池和上升烟道 三部分组成。
铜精矿闪速熔炼工艺进展
一、闪速熔炼的发展概述 二、闪速炼铜的工艺过程 三、闪速熔炼的发展成就 四、主要熔炼工艺的技术对比 五、闪速熔炼的未来发展前景 六、贵冶闪速炼铜的发展历程
闪速熔炼的发源地
芬兰奥托昆普公司（奥图泰）
奥托昆普研究中心所取得的主要成果历程如下： 1949年，在芬兰Harjavalta建成第一座铜闪速炉工厂； 1954年，第一次向日本古河矿业公司转让闪速熔炼许可证； 1959年，在芬兰Harjavalta建成第一台镍闪速炉； 1962年，在芬兰Kokkola建成处理黄铁矿生产元素硫的闪速炉； 1969年，向博茨瓦纳转让闪速熔炼许可证，用于镍熔炼，同时回收元素硫； 1971年，富氧技术用于芬兰Harjavalta铜熔炼闪速炉和镍熔炼闪速炉； 1978年，在波兰Glogow建成用于直接生产粗铜的闪速炉； 1982年，研究成功铅熔炼闪速炉； 1984年，研究成功闪速吹炼技术； 1995年，在美国Kennecott Utah冶炼厂建成第一座闪速吹炼炉 。
采用工艺 闪速熔炼 闪速熔炼/三菱法 闪速熔炼 闪速熔炼 闪速熔炼 闪速熔炼 反射炉 闪速炉（合成炉） 反射炉
ISA工艺 ISA工艺 诺兰达连续炼铜法 闪速熔炼 ISA工艺 反射炉 三菱连续法 闪速熔炼 肯尼科特/闪速熔炼
产能/kt 900 500 450 450 450 450 400 400 400
关于铜锍品位，理论上讲，闪速炉可生产任意品位的铜锍。
由于使用了富氧，在高投料量和高铜锍品位作业条件下，大幅地提升了反 应塔的热负荷，这在客观上将对提高炉子寿命不利。解决这一问题的应对 措施有：改善精矿喷嘴性能，提高操作技术水平，提高炉体冷却元件的功 能。
3.2闪速炉熔炼发展的新技术新设备
精矿蒸汽干燥 传统闪速炉是采用回转窑、鼠笼和气流干燥管来完成精矿的干燥。
380 360 350 350 350 322 320 320 320
一、闪速熔炼的发展概述 二、闪速炼铜的工艺过程 三、闪速熔炼的发展成就 四、主要熔炼工艺的技术对比 五、闪速熔炼的未来发展前景 六、贵冶闪速炼铜的发展历程
目前世界上80%的铜是用火法冶炼生产出来的，特别是硫化铜矿，基本上 全用火法处理。
3.1闪速熔炼的“四高”发展
20世纪80年代以后新建的闪速炉及旧闪速炉的改造，基本上走着一 条共同的道路，即高生产能力，高铜锍品位，高富氧浓度及高热负荷。
高生产能力即更大的生产规模，并不意味着炉体尺寸的扩大，而基本是取 决于精矿喷嘴的优化，也就是入炉精矿燃烧的更有效化。
富氧技术无论现在和将来都是闪速炉熔炼中最重要的特点。几乎所有的闪 速炉都使用富氧，而且使用富氧的浓度无一例外地逐年上升。
蒸汽干燥机系统取代了传统的三段气流干燥法，使用低品位级的冶 炼余热蒸汽，大幅减轻了环境污染，节能减排，实现能源利用的最大 化，该设备堪称为环保节能的绿色设备。
干矿的气流输送
当前干矿输送普遍采用正压仓 泵输送，其输送压力达到了 500KPa±，因铜精矿中混有熔 剂石英沙，对管道和设备磨损非 常严重，精矿容量出现泄漏现象， 带来环境污染和铜精矿的流失。
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所属公司 江西铜业公司 比拉集团 智利国家铜业公司 泛太平洋铜业公司 阿鲁比斯 住友金属矿山有限公司 M
Vedanta 南方铜业公司 斯特拉塔公司 铜陵有色金属集团/住友 云南铜业公司 三菱/同和金属/古河 LS-日光铜业公司 大西洋铜业S.A 肯尼科特
火法炼铜工艺流程主要包括熔炼、吹炼、火法精炼和电解精炼等工序。 熔炼主要是造冰铜熔炼，目的是使铜精矿部分铁氧化，造渣除去，产出 含铜较高的冰铜。 吹炼进一步氧化、造渣脱除冰铜中的铁和硫，生产粗铜。精炼分火法精 炼和电解精炼， 火法精炼是通过氧化造渣进一步脱除杂质元素，生产阳极铜。 电解精炼是通过引入直流电，阳极铜溶解，在阴极析出纯铜，杂质进入 阳极泥或电解液，从而实现铜和杂质的分离，产出阴极铜。
闪速熔炼工艺是将干燥后的原料 （含水≤0.3%）经精矿喷嘴与富氧空 气充分混合后喷入闪速炉，在高温反 应塔内进行热离解和氧化反应，生成 的冰铜和炉渣在沉淀池内分离，烟气 经余热回收和电收尘收尘后送硫酸制
酸。
一、闪速熔炼的发展概述 二、闪速炼铜的工艺过程 三、闪速熔炼的发展成就 四、主要熔炼工艺的技术对比 五、闪速熔炼的未来发展前景 六、贵冶闪速炼铜的发展历程
自从1949年芬兰第一座奥托昆普闪速炉诞生以来，闪速熔炼 已经历60多年的历史，至今得到了巨大的发展，已成为铜和镍冶 炼最有发展前景的生产工艺。
据统计：目前全世界火法炼铜的工厂约 110家，其中采用闪 速熔炼的工厂占 40多家，产铜量占总量的 50%以上，在近代铜 冶炼中，闪速熔炼法占主导地位。
2011年世界铜冶炼产能前18位冶炼厂
排名 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
冶炼厂名称 贵溪冶炼厂 比拉铜业 北方铜业 佐贺关/大分 汉堡 别子/东予 卡伦图奈斯 金川冶炼厂 若里尔斯克
斯特里特 伊洛冶炼厂 阿尔托诺提 金隆 云南冶炼厂 福岛 温山二厂 维尔瓦 加菲尔德
国家 中国 印度 智利 日本 德国 日本 智利 中国 俄罗斯