火法炼铜
火法环保高效节能炼铜设备
火法环保高效节能炼铜设备主要原料是硫化铜精矿，一般包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序，流程见图1。
焙烧 分半氧化焙烧和全氧化焙烧（“死焙烧”），分别脱除精矿中部分或全部的硫，同时除去部分砷、锑等易挥发的杂质。
此过程为放热反应，通常不需另加燃料。
造锍熔炼一般采用半氧化焙烧，以保持形成冰铜时所需硫量；还原熔炼采用全氧化焙烧；此外，硫化铜精矿湿法冶金中的焙烧，是把铜转化为可溶性硫酸盐，称硫酸化焙烧。
焙烧用的流态化焙烧炉（沸腾炉）见图2。
焙烧技术条件见表2。
熔炼 主要是造锍熔炼，其目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化，并与脉石、熔剂等造渣除去，产出含铜较高的冰铜（xCu 2S·yFeS）。
冰铜中铜、铁、硫的总量常占80%～90%，炉料中的贵金属，几乎全部进入冰铜。
冰铜含铜量取决于精矿品位和焙烧熔炼过程的脱硫率，世界冰铜品位一般含铜40%～55%。
生产高品位冰铜，可更多地利用硫化物反应热，还可缩短下一工序的吹炼时间。
熔炼炉渣含铜与冰铜品位有关，弃渣含铜一般在0.4%～0.5%。
熔炼过程主要反应为：2CuFeS 2→Cu 2S+2FeS+SCu 2O+FeS→Cu 2S+FeO2FeS+3O2+SiO2→2FeO·SiO2+2SO22FeO+SiO2→2FeO·SiO2造锍熔炼的传统设备为鼓风炉、反射炉、电炉等，新建的现代化大型炼铜厂多采用闪速炉。
鼓风炉熔炼 鼓风炉是竖式炉，小国很早就用它直接炼铜。
传统的方法为烧结块鼓风炉熔炼。
硫化铜精矿先经烧结焙烧脱去部分硫，制成烧结块，与熔剂、焦炭等按批料呈层状加入炉内，熔炼产出冰铜和弃渣，此法烟气含SO2低，不易经济地回收硫。
为消除烟害，回收精矿中的硫，20世纪50年代，发展了精矿鼓风炉熔炼法，即将硫化铜精矿混捏成膏状，再配以部分块料、熔剂、焦炭等分批从炉顶中心加料口加入炉内，形成料封，减少漏气，提高SO2浓度。
混捏料在炉内经热烟气干燥、焙烧形成烧结料柱，块状物料也呈柱状环绕在烧结料柱的周围，以保持透气性，使熔炼作业正常进行。
铜火法精炼
铜火法精炼在熔融高温条件下，除去矿产粗铜和再生铜中的硫、铁、铅、锌、镍、砷、锑、锡、秘和氧等杂质，产出火法精铜的火法炼铜过程。
部分再生铜、少数不含或含贵金属很少的粗铜，经过火法精炼，即可供机械制造等部门直接使用。
绝大部分粗铜在火法精炼后铸成阳极板，经电解精炼，生产纯度更高、用途更广的电解铜。
基本原理火法精炼的主要目的是要除去粗铜中的硫等杂质，利用杂质对氧的亲和势大于铜对氧的亲和势和杂质氧化物在铜中溶解度低的特性，向熔铜中鼓入空气，即可使杂质生成气体和造渣除去，而金、银等贵金属富集于铜液中。
鼓入空气中的氧首先与铜反应生成Cu20，Cu2o同分散于铜液中的杂质接触，生成杂质氧化物除去。
然后再用含碳氢化合物的还原剂除掉溶于铜中的氧，产出化学成分和物理性能符合要求的精炼铜。
基本过程铜火法精炼包括氧化脱硫等杂质和还原脱氧两个基本过程。
氧化过程又称氧化精炼期，主要是脱除粗铜中的硫、铁、铅、锌、镍、砷、锑、锡和秘等杂质。
熔池中待精炼熔体质量的98%以上是铜，所以氧化过程一开始，首先是铜被鼓入熔池的空气中的氧所氧化: 4Cu+O2→2Cu2O生成的Cu2O溶解于铜液中，在操作温度1373K一 1523K条件下，Cu2O在铜中溶解度为6%一13%。
铜中杂质金属(Me)遇溶解在铜液中的Cu2O时便发生反应: Cu2O+Me→MeO十2Cu 由于MeO在铜中溶解度很小，而铜的浓度在杂质氧化时几乎不发生变化，可视为常数，上式的反应平衡常数为: K‘=〔Cu2O〕〔Me〕K‘ 或〔Me‘〕〔Cu2O〕式中表明，Cu2O的浓度越高，杂质金属的浓度就越小，被除去的杂质就越多。
从节约嫉料和不延长下一步还原过程所需时间等综合因素出发，氧化过程温度控制在1373~1423K时，eu2o的饱和浓度约为6%~s%。
氧化精炼期通常还要加入石英砂、石灰和苏打等熔剂，以使铁、铅、砷、锑等杂质氧化后造渣除去。
除硫是在氧化过程的后期完成。
因为在有对氧的亲和势较大的金属杂质存在时，铜的硫化物不易氧化，而一旦金属杂质氧化结束，铜中硫的氧化反应会剧烈进行: 〔S〕e。
火法炼铜
招专业人才上一览英才火法炼铜主要原料是硫化铜精矿，一般包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序.焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧（“死焙烧”），分别脱除精矿中部分或全部的硫，同时除去部分砷、锑等易挥发的杂质。
此过程为放热反应，通常不需另加燃料。
造锍熔炼一般采用半氧化焙烧，以保持形成冰铜时所需硫量；还原熔炼采用全氧化焙烧；此外，硫化铜精矿湿法冶金中的焙烧，是把铜转化为可溶性硫酸盐，称硫酸化焙烧。
熔炼主要是造锍熔炼，其目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化，并与脉石、熔剂等造渣除去，产出含铜较高的冰铜（xCu2S·yFeS）。
冰铜中铜、铁、硫的总量常占80%～90%，炉料中的贵金属，几乎全部进入冰铜。
冰铜含铜量取决于精矿品位和焙烧熔炼过程的脱硫率，世界冰铜品位一般含铜40%～55%。
生产高品位冰铜，可更多地利用硫化物反应热，还可缩短下一工序的吹炼时间。
熔炼炉渣含铜与冰铜品位有关，弃渣含铜一般在0.4%～0.5%。
熔炼过程主要反应为：2CuFeS2→Cu2S+2FeS+SCu2O+FeS→Cu2S+FeO2FeS+3O2+SiO2→2F eO·SiO2+2SO22FeO+SiO2→2FeO·SiO2造锍熔炼的传统设备为鼓风炉、反射炉、电炉等，新建的现代化大型炼铜厂多采用闪速炉。
鼓风炉熔炼鼓风炉是竖式炉，小国很早就用它直接炼铜。
传统的方法为烧结块鼓风炉熔炼。
硫化铜精矿先经烧结焙烧脱去部分硫，制成烧结块，与熔剂、焦炭等按批料呈层状加入炉内，熔炼产出冰铜和弃渣，此法烟气含SO2低，不易经济地回收硫。
为消除烟害，回收精矿中的硫，20世纪50年代，发展了精矿鼓风炉熔炼法，即将硫化铜精矿混捏成膏状，再配以部分块料、熔剂、焦炭等分批从炉顶中心加料口加入炉内，形成料封，减少漏气，提高SO2浓度。
混捏料在炉内经热烟气干燥、焙烧形成烧结料柱，块状物料也呈柱状环绕在烧结料柱的周围，以保持透气性，使熔炼作业正常进行。
火法炼铜工艺
1 概述铜是人类应用的最古老的金属之一，它有很长的、很光辉的历史。
考古学证明，早在一万年前，西亚人已用铜制作装饰品之类的物件。
铜和锡可制成韧性合金青铜，考古发现在公元前约3000年，历史已进入了青铜时代。
而今铜的化学、物理学和美学性质使它成为广泛应用于家庭、工业和高技术的重要材料。
铜具有优良可锻性、耐腐蚀性、韧性，适于加工；铜的导电性仅次于银，而其价格又较便宜，故而被广泛应用于电力；铜的导热性能也颇佳；铜和其他金属如锌、铝、锡、镍形成的合金，具有新的特性，有许多特殊的用途。
铜是所有金属中最易再生的金属之一，再生铜约占世界铜供应总量的40%。
铜以多种形态在自然环境中存在，它存在于硫化物矿床中（黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、蓝铜矿）、碳酸盐矿床中（蓝铜矿、孔雀石）和硅酸盐矿床中（硅孔雀石、透视石），也以纯铜即所谓“天然铜”的形态存在。
铜以硫化矿或氧化矿形式露天开采或地下开采，采出矿石经破碎后，再在球磨机或棒磨机中磨细。
矿石含铜一般低于1%。
1.1国内外铜冶金的发展现状目前国内外的铜冶炼技术的发展主要还是以火法冶炼为主，湿法为辅。
铜的火法生产量占总产量的80%左右。
目前，全世界约有110座大型火法炼铜厂。
其中，传统工艺（包括反射炉、鼓风炉、电炉）约占1/3；闪速熔炼（以奥托昆普炉为主）约占1/3；熔池熔炼（包括特尼恩特炉、诺兰达炉、三菱炉、艾萨炉、中国的白银炉、水口山炉等）约占1/3。
另外，世界范围内铜冶金工业同样面临铜矿资源短缺的问题，国土资源部信息中心统计资料表明：在世界范围内，铜是仅次于黄金的第2个固体矿产勘查热点，全球固体矿产勘查支出中约20%是找铜的，并且这一比例还有增加的趋势。
相应地，铜也是各大势力集团争夺的焦点之一。
从全球角度看铜的保证年限只有约29年。
铜的主要出口国是拉美发展中国家。
1.2商洛情况全市已发现各类矿产60种，已探明矿产储量46种，其中大型矿床15处，中型矿床24处。
储量居全省首位的有铁、钒、钛、银、锑、铼、水晶、萤石、白云母和钾长石等20种，其中柞水大西沟铁矿储量3.02亿吨，占全省的46%，居全省第二位的有铜、锌、钼、铅等13种。
工业上炼铜的方法
工业上炼铜的方法（最新版4篇）《工业上炼铜的方法》篇1工业上炼铜的方法主要有两种：火法炼铜和湿法炼铜。
火法炼铜是指通过高温将铜矿石中的铜转化为铜金属。
这种方法的优点是能够处理含铜量较低的矿石，同时能够生产高质量的铜金属。
火法炼铜的工艺流程一般包括：矿石破碎、磨矿、选矿、熔炼、精炼等步骤。
其中，熔炼是火法炼铜的关键步骤，通常采用高温熔炼炉，如鼓风炉、电炉等，将铜矿石熔炼成铜金属。
湿法炼铜是指通过化学反应将铜矿石中的铜转化为铜金属。
这种方法的优点是能够处理含铜量较低的矿石，同时能够生产高质量的铜金属。
湿法炼铜的工艺流程一般包括：矿石破碎、磨矿、选矿、浸出、萃取、电积等步骤。
其中，浸出和萃取是湿法炼铜的关键步骤，通过使用溶剂将铜矿石中的铜离子溶解出来，然后通过电积将铜离子还原成铜金属。
《工业上炼铜的方法》篇2工业上炼铜的方法主要有两种：火法炼铜和湿法炼铜。
火法炼铜是利用高温将铜矿石中的铜转化为可溶性的铜化合物，然后通过还原反应将铜化合物还原成纯铜。
这种方法的优点是能够处理较高品位的铜矿石，且生产效率高。
但其缺点是能耗较高，对环境污染较大。
湿法炼铜是利用化学反应将铜矿石中的铜转化为可溶性的铜化合物，然后通过置换反应将铜化合物中的铜置换出来。
这种方法的优点是能耗较低，对环境污染较小，但其缺点是只能处理较低品位的铜矿石，且生产效率较低。
在火法炼铜中，常用的方法是鼓风炉法和电炉法。
鼓风炉法是将铜矿石和焦炭一起加热，通过鼓入空气，使铜矿石中的铜转化为可溶性的铜化合物，然后通过还原反应将铜化合物还原成纯铜。
电炉法是利用电能将铜矿石中的铜转化为可溶性的铜化合物，然后通过还原反应将铜化合物还原成纯铜。
在湿法炼铜中，常用的方法是硫酸法和氰化法。
硫酸法是将铜矿石和硫酸一起加热，通过化学反应将铜矿石中的铜转化为可溶性的铜化合物，然后通过置换反应将铜化合物中的铜置换出来。
《工业上炼铜的方法》篇3工业上炼铜的方法主要有火法炼铜和湿法炼铜两种。
工业冶炼铜方法
工业冶炼铜方法一、火法炼铜。
1.1 原理与基本过程。
咱先来说说这火法炼铜啊。
火法炼铜呢，就是利用高温把铜矿石里的铜给提炼出来。
一般来说啊，最常见的铜矿石是黄铜矿，这里面铜、铁、硫元素都有。
这火法炼铜的过程啊，就像是一场烈火中的“大改造”。
首先把矿石进行熔炼，这就好比是把一群小伙伴（各种元素）从矿石这个“大家庭”里给拆分出来。
在高温下，矿石里的硫化铜被氧化，变成氧化铜和二氧化硫。
这二氧化硫啊，可不能小瞧它，它是个有味道的家伙，还会对环境有点小影响呢。
不过咱现在有各种办法来处理它，不让它到处捣乱。
然后啊，氧化铜再被还原剂还原，这还原剂就像是个“小助手”，把铜从氧化铜里给拽出来，最后得到粗铜。
1.2 传统的熔炉。
传统的火法炼铜用到的熔炉啊，那也是有讲究的。
像鼓风炉就是一种比较老派的熔炉。
它就像一个大火炉，呼呼地往里面吹风，让炉子里的燃料充分燃烧，产生高温。
这就像是给矿石开一场超级热的“派对”，让矿石在里面尽情地“变化”。
不过鼓风炉也有它的缺点，它的效率不是特别高，而且对环境的影响相对来说大一点。
现在啊，又有了闪速炉这种比较先进的熔炉。
闪速炉就像是一个高科技的“大厨房”，能够快速地把矿石处理好，效率高得很，而且对环境也相对友好一些。
二、湿法炼铜。
2.1 原理及特点。
接着咱聊聊湿法炼铜。
湿法炼铜啊，和火法炼铜可不一样，它走的是“温柔路线”。
它的原理呢，就是用溶剂把铜从矿石里浸出来。
这就好比是用一种特殊的“魔法药水”，把铜给溶解出来。
这种方法比较适合处理低品位的铜矿石。
为啥呢？因为低品位的矿石要是用火法炼铜啊，成本太高，不划算。
而湿法炼铜就像是一个“节俭的小能手”，能把那些别人看不上的低品位矿石里的铜给提取出来。
而且啊，湿法炼铜对环境的友好程度比火法炼铜要好一些，不会产生那么多的废气。
2.2 浸出过程。
湿法炼铜的浸出过程可有趣了。
一般会用到硫酸溶液作为浸出剂。
把铜矿石放到硫酸溶液里，就像把糖放到水里一样，铜就慢慢地溶解到溶液里了。
炼铜技术总结(通用5篇)
炼铜技术总结(通用5篇)炼铜技术总结(通用5篇)炼铜技术总结要怎么写，才更标准规范？根据多年的文秘写作经验，参考优秀的炼铜技术总结样本能让你事半功倍，下面分享【炼铜技术总结(通用5篇)】相关方法经验，供你参考借鉴。
炼铜技术总结篇1炼铜技术是一种历史悠久的工艺，它从自然界中的矿石中提取铜。
在现代，炼铜技术得到了极大的发展，出现了许多新的技术和方法，使得铜的生产更加高效和环保。
下面是一些常见的炼铜技术。
1.火法炼铜火法炼铜是一种传统的炼铜方法，主要包括矿石的焙烧、熔炼和电解三个过程。
这种方法的优点是可以生产出高纯度的铜，但是需要大量的能源和材料，对环境造成的影响较大。
2.湿法炼铜湿法炼铜是一种使用化学方法从矿石中提取铜的方法。
这种方法主要包括酸浸、沉淀和过滤三个过程。
这种方法的优点是可以减少对环境的污染，但是需要较高的技术要求和成本。
3.生物炼铜生物炼铜是一种新型的炼铜方法，它利用微生物将铜离子转化为可溶性铜化合物，然后通过水洗和酸浸等方法将铜离子提取出来。
这种方法具有环保、高效等优点，但是需要较高的技术要求和成本。
4.联合炼铜联合炼铜是一种将火法炼铜和湿法炼铜相结合的方法。
这种方法可以在保证铜的纯度的同时，减少对环境的污染，提高生产效率。
总之，炼铜技术已经得到了极大的发展，新的技术和方法不断涌现。
在选择炼铜方法时，需要考虑成本、效率、环保等因素，并根据实际情况进行选择。
炼铜技术总结篇2炼铜技术是一项重要的技术，它对于铜的生产和利用具有至关重要的作用。
下面是炼铜技术的一些主要步骤和注意事项的总结：1.火法炼铜：这是一种古老的炼铜方法，主要步骤包括：焙烧、熔炼、吹炼、精炼等。
其中，焙烧和熔炼是两个重要的步骤，它们可以去除铜矿石中的杂质，使铜以氧化物的形式存在于矿石中。
吹炼是将氧化铜还原成纯铜，精炼则可以进一步去除铜中的杂质。
2.湿法炼铜：这种方法使用水或其他溶剂来提取铜。
主要的步骤包括：溶解矿石、沉淀铜离子、精炼铜等。
火法炼铜技术现状及发展趋势
火法炼铜技术现状及发展趋势以火法炼铜技术现状及发展趋势为题，本文将从火法炼铜技术的定义、原理、应用现状以及未来发展趋势等方面进行分析和探讨。
一、火法炼铜技术的定义和原理火法炼铜技术是指利用火法将铜矿中的铜含量浓缩、分离并提取出来的一种冶金工艺。
该技术主要包括热法浸出、热法萃取、热法还原等过程。
其中，热法浸出是将铜矿石经过粉碎、浸出等步骤，使其中的铜溶解于硫酸溶液中；热法萃取是利用有机溶剂将铜从硫酸溶液中萃取出来；热法还原是将萃取得到的铜化合物通过还原反应，得到纯铜金属。
二、火法炼铜技术的应用现状火法炼铜技术是目前广泛应用于铜冶炼领域的一种成熟技术。
在全球范围内，火法炼铜技术被广泛应用于铜矿石的冶炼过程中。
尤其在发展中国家，由于设备简单、工艺成熟、操作灵活等特点，火法炼铜技术得到了较大的推广和应用。
火法炼铜技术在铜冶炼行业中的应用主要有以下几个方面：1. 铜矿石冶炼：火法炼铜技术是将铜矿石中的铜浓缩、分离的关键工艺之一。
通过火法炼铜技术，可以将铜矿石中的铜含量提高到一定的浓度，为后续的精炼工艺提供原料。
2. 废弃电子产品回收：火法炼铜技术也被广泛应用于废弃电子产品的铜回收过程中。
通过火法炼铜技术，可以将废弃电子产品中的铜元素提取出来，实现资源的再利用。
3. 冶金废渣处理：火法炼铜技术还可应用于冶金废渣的处理过程中。
通过火法炼铜技术，可以将冶金废渣中的有价金属如铜、铅等提取出来，实现资源的综合利用。
三、火法炼铜技术的发展趋势随着科学技术的不断进步和全球资源的日益匮乏，火法炼铜技术也在不断发展和改进中。
未来，火法炼铜技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 提高冶炼效率：未来的火法炼铜技术将致力于提高冶炼效率，降低能耗和环境污染。
通过改进工艺流程、优化设备结构等手段，进一步提高铜矿石冶炼的效率和经济效益。
2. 资源综合利用：未来的火法炼铜技术将更加注重资源的综合利用。
除了提取铜金属外，还将寻求将其他有价金属如铅、锌等同时提取出来，实现废弃物的资源化利用。
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火法冶炼铜的现状及发展姓名：邓奠方班级：化学2010-2 学号：2010442160摘要: 炼铜技术是冶金工程中的一个重要项目，目前火法熔炼技术发展迅速并得到广泛的应用,在铜工业生产中已明确提出“清洁生产”的目标。
环境意识要求清洁的生产工艺,即工艺过程中极少排放废物,对火法炼铜技术的进一步完善提出了更高的要求。
本文叙述了目前世界火法炼铜的主要工艺、工业生产实例及进展情况,对现代铜冶金新方法-闪速熔炼、熔池熔炼以及其它熔炼技术作了较为详细的介绍,并指出了铜火法冶炼存在的问题及今后的主要技术发展方向。
关键词:火法炼铜进展闪速熔炼熔池熔炼1引言目前世界上从硫化矿中提取铜, 85% ~90%是采用火法冶炼,因为该法与湿法冶炼相比,无论是原料的适应性,还是在生产规模、贵、稀金属富集回收方面都有明显的优势。
因此为了降低能耗,减少火法炼铜的环境污染,闪速熔炼、熔池熔炼以及其它熔炼技术都在不断改进和发展。
2 火法炼铜主要工艺火法炼铜主要包括[1]: 铜精矿的造锍熔炼，铜锍吹炼成粗铜，粗铜火法精炼，阳极铜电解精炼。
经冶炼产出最终产品-电解铜(阴极铜)。
目前世界铜冶炼厂使用的主要熔炼工艺为闪速熔炼和熔池熔炼。
在熔池熔炼工艺中,精矿被抛到熔体的表面或者被喷入熔体内,通常向熔池中喷入氧气和氮气使熔池发生剧烈搅拌,精矿颗粒被液体包围迅速融化,因此 ,使含有氧气的气泡和包裹硫化铜/铁的溶液发生质量传递。
而闪速熔炼中的干精矿是散布在氧气和氮气的气流中的,精矿中所含的硫和铁发生燃烧,在熔融颗粒进入反应空间时即产生熔炼和吹炼。
当这些颗粒与熔池融为一体时,有些反应还会继续进行,但大部分是在飞行过程中发生的。
吹炼工艺目前仍以P-S转炉为主, 90年代后连续吹炼技术成功商业化应用,吹炼工艺实现了质的飞跃。
1995年闪速吹炼问世并成功应用于美国肯尼柯特冶炼厂,将闪速炼铜整体工艺(闪速熔炼+闪速吹炼)硫的回收率由95%提高到99. 9%以上,其基本流程是各种精矿在闪速炉熔炼产出冰铜,然后将冰铜水淬,磨粉并干燥,再在另一规格较小的闪速炉中用富氧空气吹炼成粗铜,产出的粗铜通过溜槽加至阳极炉闪速吹炼具有生产能力大、工艺技术先进、成熟可靠、环保好、自动化程度高、运行费用低烟气量小、二氧化硫浓度高且稳定等优点,具有良好的推广应用价值,尤其适合于新建大型铜冶炼厂和对环保要求非常严格的炼铜厂改造。
粗铜火法精炼以回转炉精炼为主,由于传统固定式精炼炉主要依靠人工操作、劳动强度大、环保效果差、易跑铜、难控制,已逐步被机械化程度高、炉体密闭易操作的回转式阳极炉所替代。
3 国内外火法炼铜进展及发展趋势3. 1 熔池熔炼3. 1. 1 诺兰达连续炼铜法诺兰达法于1967年在加拿大首次获得专利,是历经30余年发展起来的自热熔炼技术。
世第一个连续熔炼和吹炼的反应炉于1973年在霍恩冶炼厂投产,经过多次工艺改造,目前采用富氧熔炼,日处理精矿达2000t以上,该法很适于使用氧气。
在所有炼铜方法中,诺兰达法能耗低并随着富氧浓度的增加而减少,且对原料适应性强,既可处理高硫铜精矿,也可处理低硫含铜物料。
同时具有高的床能力,流程简单,不需要复杂的备料过程,炉料不需要深度干燥,操作简单,容易掌握。
诺兰达炼铜炉既可以直接生产粗铜,也可以生产高品位冰铜。
直接生产粗铜存在粗铜质量较差、硫及稀散元素等杂质含量较高、渣含铜高、炉子寿命短(约100d)等不足而生产高品位冰铜炉子寿命较长(超过1年)。
但是,当铜精矿中某些有害元素含量很低时,特别是Sb和B,i可利用诺兰达炼铜炉产出用于电解的合格阳极铜。
3. 1. 2 瓦纽科夫法瓦纽科夫熔炼法是前苏联发明和发展的一种富氧侧吹熔池熔炼法,是由莫斯科钢铁学院的瓦纽科夫教授于1949年创造出的熔池熔炼技术,于1979年,在诺里尔斯克建造一台20m2工试验炉, 1982年投产,床能力75~100t/m2.日,采用富氧浓度为68% ~70%,烟气SO2浓度达40%,烟尘率降低80% ~90%,标准燃料单耗比反射炉熔炼低71% ~75%,粗铜成本下降2. 4%。
目前,前苏联共有六台工业生产炉。
瓦纽科夫法具有原料适应性强,备料简单,节能,技术成熟可靠,烟气二氧化硫浓度高,环保,贵金属回收率高,投资少等特点。
因此引起冶金工作者的注意,目前正在分析研究这种工艺的一些可能和有前景的应用方向。
为了进一步完善和扩大熔池熔炼技术及其使用范围,正在积极推广应用到其他有色金属生产、炉渣贫化及化工部门的硫酸生产中。
3. 1. 3 澳斯麦特熔炼法/艾萨熔炼法澳斯麦特熔炼法/艾萨熔炼法是20世纪70年代由澳大利亚联邦科学工业研究组织矿业工业部J.M.Floyd博士领导的研究小组发明的。
随后芒特·艾萨矿物控股有限公司(简称MIM)和澳大利亚国家科学院(简称CSIRO)在20世纪80年代联合开发了艾萨熔炼法,MIM于1987年在铜冶炼厂建起了一座示范工厂, 1996年MIM开发了Enterprise和ErnentHenry矿,铜精矿产量增加,于是决定扩建铜冶炼厂, 1997年经两次提高给料率和提高氧浓度试验,现熔炼能力已扩建到250kt/a铜。
斯特莱特工业公司其第一台艾萨熔炼炉于1996年在印度TamilNaduTuticorin新建冶炼厂投产,现在铜的年产量超过150kt。
澳斯麦特熔炼法/艾萨铜法具有熔炼强度高,生产能力大;工艺流程短,结构简单,占地面积小;投资少,一般只有相同规模闪速熔炼炉的60% ~70%左右;原料适应性较强,精矿不需干燥;可用廉价的煤作为燃料直接随炉料入炉,能耗较低;炉子密封性好,烟气较稳定, SO2浓度高;采用顶吹喷枪,操作简便;整个冶金过程计算机控制,金属回收率高等优点。
但由于喷枪使用12~15d要更换其不锈钢管头,所以喷枪寿命还有待进一步提高。
在炼铜技术中,艾萨熔炼法的特点符合现代有色金属冶炼简单、高效的发展方向,具有广阔的发展前景,逐步得到了有色金属领域的广泛认可。
3. 2 闪速熔炼法闪速熔炼是50年代冶金领域崛起的一项强化熔炼新技术,自从1949年第一座芬兰奥托昆普闪速炉诞生和1953年加拿大国际镍公司因科闪速炉投产至今,闪速熔炼经历了60年的历程,得到了很大的发展。
20世纪70年代,日本对闪速炉技术所作的改革及当时5座闪速炉的兴建,对把闪速熔炼技术推向世界起到了重要作用。
美国建成了世界上第一台闪速吹炼炉,与之配套处理闪速熔炼炉产出并经水淬与磨碎的冰铜。
与传统炼铜方法相比,闪速炼铜具有生产能力大,燃料消耗少,热利用高,硫利用高,环保好,容易实现自动化等优点,但也存在炉渣需处理及烟尘率高的问题。
闪速炼铜的发展趋势主要有四方面: (1)富氧浓度的提高。
(2)大型化和计算机控制。
(3)简化流程、提高对原料适应性。
(4)提高铜锍品位、实现直接炼铜。
3. 3 国外其它熔炼方法三菱连续炼铜法是日本三菱金属公司于20世纪60年代开发的, 1974年在直岛冶炼厂一台旧反射炉基础上建立一套月产粗铜4000t的三菱法工业设备。
1991年直岛冶炼厂完成技术改造,生产能力达到年产铜23万t。
三菱法的技术发展趋势是逐渐提高喷枪鼓风中的富氧浓度,使熔炼过程达到自热的程度;应用更有效的冷却方式,进一步提高炉子了的使用寿命。
该法的特点是投资低,约相当反射炉的60%,操作简单,炉寿命长,无出渣出铜操作,无需吊罐,电子计算机自动控制,可产冰铜品位65%,弃渣含铜0. 5%。
3. 4 国内炼铜研究进展为提高中国铜冶炼技术装备水平,治理污染、降低能耗,提高经济规模,自20世纪80年代以来,贵冶、铜陵、云铜、大冶、中条山等主要大型铜冶炼企业加大了技术改造力度,先后引进了闪速熔炼、诺兰达熔炼、澳斯麦特顶吹熔炼、艾萨顶吹熔炼等一批具有当今世界先进水平的铜冶炼工艺技术和装备,提升了中国铜冶炼整体水平。
白银法是具有中国特色的熔池熔炼法。
1976年白银公司建成44m2白银炉,日处理精矿达400,t经过几年连续生产,证明新的炼铜法熔炼强度大,燃料消耗低,烟气SO2浓度高,综合利用好等优点,故于1980年下半年,用100m2白银炉取代了210m2反射炉。
1991年白银炉进行了富氧自热熔炼工业试验,并取得了成功,白银炉床能率达到33t/m2.日,出炉SO2浓度提高到17%,铜熔炼回收率达到了97. 82%。
为了使白银法从整体技术上赶上当今国际炼铜技术的先进水平,需要进一步强化熔炼,提高生产能力;提高鼓风强度,增加鼓风量,提高富氧浓度;进一步强化炉体的冷却,以此提高熔炼炉强度，和熔炼效率。
4 火法冶炼存在问题及以后4. 1 国外先进炼铜技术尚需完善近20年来,我国虽引进了国际上一些先进的炼铜新工艺,如闪速熔炼法、艾萨法、澳斯麦特和诺兰达等,但通过多年的实践,这些先进技术尚有不足之处。
4. 1. 1 双闪速炉熔炼法投资大,专利费昂贵,铜精矿和熔剂要先进行磨细和深度干燥,需消耗部分能源。
熔炉产出的铜锍需要水淬再干燥细磨,工序繁杂。
每道工序均难以保证100%回收率,总会产生机械损失;热态高温铜锍水淬物理热几乎全部损失,水淬后再干燥,再消耗热能也不尽合理。
铜锍水淬需要大量的水冲,增加成本。
破碎、干燥要增加人力和动力的消耗,烟尘率高,这些都是多年来该工艺没有得到大量推广的重要原因。
4. 1. 2 艾萨法和澳斯麦特法顶吹都要建立高层厂房,噪音大、顶吹的氧枪12m长,使用周期短,一般3~7d要更换一次,消耗大、劳动条件差、操作不方便。
用电炉做贫化炉,电的能耗较高,渣含铜难以降到0. 6%以下。
4. 1. 3 三菱法四个炉子(熔炼炉、贫化电炉、吹炼炉、阳极炉)自流配置,第一道工序的熔炼炉需要配置在较高的楼层位置,建筑成本相对较高,炉渣采用电炉贫化,弃渣含铜量达0. 6% ~0. 7% ,远远高于我国多数大型铜矿开采的矿石平均品位,资源没有得到充分的利用。
系统控制非常严格,只要某一个环节出问题就无法正常生产。
4. 1. 4 诺兰达连续吹炼法诺兰达连续吹炼法因采用侧吹,需要人工打风眼,劳动强度大,噪音较大,操作条件不好,冶炼环境较差,如果掌握不好容易引起喷炉事故。
4. 2 新型铜连续冶炼技术的开发半个多世纪以来,世界铜冶炼技术发生了重大变化,出现了闪速熔炼、诺兰达、艾萨/奥斯麦特法等优秀的新工艺,但过程还都是分“熔炼-吹炼”2个阶段,并在2个独立的炉子中进行。
基本流程是:铜精矿→熔炼→冰铜→吹炼→粗铜由于过程不连续,造成了流程长、能耗高、投资大等一系列问题。
特别是常用的吹炼设备PS转炉,由于它作业的周期性和回转式操作,不可避免的存在以下三个问题:SO2泄漏对空污染严重; 烟气大幅度波动; 设备投资高。
为此,淘汰已有100多年历史的PS转炉,连续冶炼是铜冶炼近年发展趋势。