铜及铜合金的熔炼工艺特性及操作要点 铜及铜合金的熔炼是什么？铜及铜合金的熔炼工艺特性是什么？操作要点又有哪些呢？首先来看熔炼定义：熔炼是铸造生产工艺之一。将金属材料及其它辅助材料投入加热炉溶化并调质，炉料在高温(1300～1600K)炉内物料发生一定的物理、化学变化，产出粗金属或金属富集物和炉渣的火法冶金过程。炉料除精矿、焙砂、烧结矿等外，有时还需添加为使炉料易于熔融的熔剂，以及为进行某种反应而加入还原剂。此外，为提供必须的温度，往往需加入燃料燃烧，并送入空气或富氧空气。粗金属或金属富集物由于与熔融炉渣互溶度很小和密度差分为两层而得以分离。富集物有锍、黄渣等，它们尚须经过吹炼或其他方法处理才能得到金属。 铜及铜合金的熔炼图1 常见铜及铜合金的熔炼工艺特性及操作要点： 黄铜熔炼工艺特性及操作要点： 1）锌的除气和脱氧性能很好，操作中加入脱氧剂铜-磷的目的，主要是改善合金的流动性； 2）含锌大于20％的黄铜，一般可按喷火次数作为实际出炉依据； 3）尽量低温加锌，高温捞渣，以减少熔炼损耗； 4）以冰晶石作熔剂的合金，冰晶石加入量约为炉料重量的0.1％； 5）铁以Cu-Fe或Al-Fe中间合金加入，易氧化元素如砷、铍等与铜制成中间合金加入。
青铜熔炼工艺特性及操作要点： 1）青铜宜采用中频感应电炉熔炼，硅砂或镁砂炉衬，但用有芯感应炉熔炼铝青铜时，最好使用中性或碱性炉衬； 2）硅青铜、锡锌铅青铜吸气性强，应使用煅烧木炭作覆盖剂，装料后立即加入足够木炭，直到浇铸完毕不再向炉内添加木炭。 铜及铜合金的熔炼图2 白铜熔炼工艺特性及操作要点： 1）白铜宜采用工频或中频感应电炉熔炼，硅砂或镁砂炉衬； 2）为提高普通白铜的热塑性，可加入钛、锆作变质剂。 3）装料时如炉内残留铜水过少，镍、铁不易熔化时，允许先加入少量紫铜以加速熔化。 镍和镍合金熔炼工艺特性及操作要点： 1）镍和镍合金采用中频或高频感应电炉熔炼，高铝砂或镁砂炉衬； 2）为提高纯镍和镍合金的热塑性，细化晶粒，可加入少量钛作变质剂，在炉料全部熔化后加入； 3）加炭脱氧时，可用小块木炭慢慢加于液面，一次加入过多或过快易造成金属液上涨，甚至外溢。木炭加入量视木炭与金属液反应情况而增减；
操作规程编号：LX-FS-A91302 闪速熔炼炉炉前岗位安全操作规程 标准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
闪速熔炼炉炉前岗位安全操作规程 标准范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1排渣和排铜的准备 a.排铜、排渣时，穿好隔热服、工作鞋，戴好防护面罩，厚布手套。 b.加强标准化点检，按要求检测两炉的液面和铜、渣温度，并作记录。 c.加强铜、渣流槽和水套的冷却水的确认工作，以避免冰铜与水接触发生爆炸。 d. .排铜、排渣前要仔细检查铜、渣流槽和水套的损伤程度,不符合规定的禁止使用并更换。 e.严禁用大锤、钢钎等工具重击铜槽和水套表
面。 f. .排铜、排渣前要仔细检查连接软管有无破损和接口不严密的状况，不符合规定的禁止使用并更换。 2闪速熔炼炉排铜操作 a.检查水淬水压、流量正常，粒化系统正常运行，事故水和仪表阀5处于应急状态。 b.检查流槽盖板密封完好，流槽保持干燥，流槽环集系统运行正常。 c.将选择的排冰铜口周围清理干净，稍开氧气阀（≤0.2MPa）。 d.一人开氧，一人烧口。开启氧气时，要缓慢平稳，并严禁戴有油污的手套；烧口时，吹氧管要缓慢水平推进；冰铜流出后，迅速关闭氧气阀，拔出吹氧管。
目前,中国已引进世界上最先进的炼铜新工艺有:闪速炉熔炼、艾萨熔炼、奥斯麦特熔炼、诺兰达熔炼等。国内自主创新的有白银法熔炼、金川合成炉熔炼、东营方圆的氧气底吹熔炼。后3种都是中国人自己研制的,都具有自主知识产权。这7种也算世界上较先进的炼铜法。通过多年的实践,国外的先进技术尚存不足之处,分述如下: 1、双闪速炉熔炼法: 投资大,专利费昂贵,熔剂和原料先进行磨细再进行深度干燥,需额外消耗能源这不尽合理。熔炉产出的铜硫需要水碎再干燥再细磨,工序繁杂。每道工序均难以保证100%回收率,会产生部分机械损失;热态高温铜锍水碎物理热几乎全部损失,水碎后再干燥,再加上炉内大量水套由冷却水带走热量,热能利用也不尽合理。铜锍水碎需要大量的水冲,增加动力消耗。破碎、干燥要增加人力和动力的消耗。这些都是多年来该工艺没有得到大量推广的重要原因。 2、艾萨法和澳斯麦特法均属于顶吹冶炼系列: 顶吹都要建立高层厂房,噪音大、高氧浓度低烟气量大、顶吹的氧枪12米长,3天至一周要更换一次,不锈钢消耗量大、投资大、操作不方便。都用电炉做贫化炉,渣含铜一般大于%不合国情。 3、三菱法的不足 4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%~%,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。 4、诺兰达和特尼恩特连续吹炼法,尚在工业试验阶段。 诺兰达是侧吹、要人工打风眼、劳动强度很大、风眼漏风率达10%~15%。有很大噪音、操作条件不好、冶炼环境不理想。如果掌握不好容易引起泡沫渣喷炉事故。 综上所述,让我们来寻求新的冶炼工艺,在不断的探索中发现新途径。 氧气底吹炉炼铅、炼铜最早是湖南水口山和中国有色工程设计研究总院共同研发在水口
闪速熔炼炉工艺培训 祥光铜业潘如春 1、铜精矿的成分 自然界的铜主要以硫化矿和氧化矿形式存在,特别是硫化矿分布最广。硫化矿采用火法冶炼进行处理，氧化矿用湿法进行处理。我们处理的铜精矿均为硫化矿， 铜精矿一般由黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、硫铁矿（FeS2）等其中两种或两种以上混合而成，并含有一定的脉石成分（SiO2、Al2O3、CaO、MgO等）及金属的氧化物如氧化镁，氧化铝等。熔炼炉入炉物料主要为硫化物和较少的氧化物。硫化物组成成分有：CuFeS2、CuS、Cu2S、FeS2、FeS、ZnS、PbS、NiS等。氧化物有：SiO2、Al2O3、CaO和MgO 等以及Fe2O3、Fe3O4、Cu2O、CuO、ZnO、NiO、MeO·Fe2O3。 闪速炉对原料要求较高，对物料的粒度、水份都有很高的要求。闪速炉实现的是自热反应，在冶炼过程中不需要外部供热（或需要很少的热量），所有对混合精矿的化学成分也有要求，对铜精矿的含铜和S/Cu有一定要求，过高的S/Cu造成反应热量多，过低的S/Cu造成反应热量低（烟灰和吹炼炉渣等冷料处理不掉）。 2、FSF配料计算 按车间配料单（《配料计划变更指令书》）在熔炼计算机数模中，设定铜精矿、FCF渣、渣精矿等配料比例，然后计算出所需要的石英沙配比，从而得到入炉混合精矿的成分。 根据石英沙比例，我们可以保证反应得出的渣型合理。 配料计算得到的混合精矿成分是FSF炉况控制的基础。 配料的准确性非常重要，将直接关系到炉况控制的精确性。 3、熔炼反应过程 1）高价硫化物的热分解
熔炼未经焙烧或烧结处理的生精矿或干精矿时，炉料中含有较多的高价硫化物，在熔炼炉内被加热后，离解成低价化合物，主要反应有： 2FeS2(s)→2FeS(s)+S2(g) (2-1) 300℃开始，560℃激烈进行： 2CuFeS2(s)→Cu2S(s)+2FeS(s)+1/2S2(2-2) 550 ℃开始： 2CuS(s)＝Cu2S(s)+1/2S2(2-3) 400 ℃开始，600 ℃激烈反应。 2）硫化物氧化 在现代强化熔炼炉中，炉料往往很快地就进入高温强氧化气氛中，所以高价硫化物除发生离解反应同时，还被直接氧化。主要的氧化反应有： 高价硫化物的直接氧化 2CuFeS2+5/2O2=(Cu2S·FeS)+FeO+2SO2(2-7 ) 2FeS2+11/2O2= Fe2O3+4SO2(2-8 ) 3FeS2+8O2= Fe3O4+6SO2(2-9 ) 2CuS+O2=Cu2S+SO2(2-10) 低价的化合物的氧化反应 2FeS(l)+3O2(g) = 2FeO(g)+2SO2 (g) (2-11) 10Fe2O3(s)+FeS(l) = 7Fe3O4 (s)+SO2 (g) (2-12) 2Cu2S(l)+3O2 (g) = 2Cu2O(l)+2SO2 (g) (2-13) Cu2O(l)+FeS(l)= Cu2S+FeO 其它有色金属硫化物（NiS、PbS、ZnS等）也会被氧化成相应的氧化物。 在强氧化气氛下，还会发生下列反应时，Fe3O4生成量较多。Fe3O4容易在炉壁形成挂渣，在炉底析出形成炉底粘结，对炉体耐火材料起保护作用。 3FeO(l)+1/2O2 = Fe3O4 (S) (2-14) 3）沉淀池造渣反应 2FeO(l) + SiO2 =2Fe O·SiO2 (2-15) 炉渣是以2FeO·SiO2(铁橄榄石）为主的氧化物熔体。 铜锍与炉渣互不相溶，且密度各异从而分离。 在氧化气氛的造锍熔炼中，只能依靠与FeS的作用来还原，即： 3 Fe3O 4 (s)+[FeS] = 10(FeO)+SO2 (g) ΔGo=761329－455千焦(2-16) 式中（）为渣相，[ ]为冰铜相。反应要在1400℃以上才能向右进行，而且Kp值很小。 铁硫化物生成Fe3O4的趋势是不可避免的，只是随炉型，程度不同。在强氧势及良好的气固接触经过氧化反应，炉料中铁的一部分形成Fe3O4，纯Fe3O4的
冶金概论讲义 1 冶金基本知识 1.1 冶金的概念及冶金方法分类 冶金就是从矿石或二次金属资源中提取金属或金属化合物，用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。 冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金， 根据冶炼金属的不同，冶金工业又了可以分黑色冶金工业和有色冶金工业，黑色冶金主要指包括生铁、钢和铁合金（如铬铁、锰铁等）的生产，有色冶金指后者包括其余所有各种金属的生产。 1.2 火法冶金 火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化，生成另一种形态的化合物或单质，分别富集在气体、液体或固体产物中，达到所要捉取的金属与脉石及其它杂质分离的目的。实现火法冶金过程所需热能，通常是依靠燃料燃烧来供给，也有依靠过程中的化学反应来供给的，比如，硫化矿的氧化焙烧和熔炼就无需由燃料供热；金属热还原过程也是自热进行的。火法治金过程没有水溶液参加，所以又称为干法冶金。火法冶金是提取金属的主要方法之一，其生产成本一般低于湿法治金。 火法冶金包括：干燥、焙解、焙烧、熔炼，精炼，蒸馏等过程。 1.3 湿法冶金 湿法冶金是在溶液中进行的冶金过程。湿法冶金温度不高，一般低于100℃，现代湿法冶金中的高温高压过程，温度也不过473K左右，极个别情况温度可达573K。 湿法冶金包括：浸出、净化、制备金属等过程。 （1）浸出用适当的溶剂处理矿石或精矿，使要提取的金属成某种离子（阳离子或络阴离子）形态进入溶液，而脉石及其它杂质则不溶解，这样的过程叫浸出。浸出后经沉清和过滤，得到含金属（离子）的浸出液和由脉石矿物绢成的不溶残渣（浸出渣）。对某些难浸出的矿石或精矿，在浸出前常常需要进行预备处理，使被提取的金属转变为易于浸出的某种化合物或盐类。例如，转变为可溶性的硫酸盐而进行的硫酸化焙烧等，都是常用的预备处理方法。 （2）净化在浸出过程中，常常有部分金属或非金属杂质与被提取金属一道进入溶液，从溶液中除去这些杂质的过程叫做净化。
闪速熔炼炉泡沫渣的成因和预防措施 刘富全 中铝东南铜业有限公司熔炼厂，福建宁德 352100 摘要：分析了闪速熔炼炉泡沫渣发生的成因 ,同时提介绍出了泡沫渣预防和处理措施 关键词：闪速熔炼；炉温；渣型；泡沫渣 前言 目前国内铜冶炼工艺比较先进的“双闪”技术，即“闪速熔炼”、“闪速吹炼”冶炼工艺，在中国已有四座双闪铜冶炼厂。某厂设计能力为年产阴极铜400kt/a，硫酸1460 kt/a。该厂从建成至投产生产过程中不断设备改进与技术革新，于建成当年产出第一块阳极铜板。在试生产过程中熔炼炉因停炉后复产发生泡沫渣工艺事故 ,现就其原因作一简要分析 ,并提出预防和处理措施。 1 工艺简介 闪速熔炼是铜冶炼“双闪”炼铜的熔炼工艺，主要功能是处理铜精矿、烟尘、吹炼渣、渣选精矿、石英砂的混合物料，炉料在反应塔内与富氧空气完成氧化脱硫反应及造渣、造冰铜反应，生成的冰铜经冰铜风淬系统风淬后及冰铜磨研磨干燥后送闪速吹炼系统吹炼，熔炼渣经缓冷后进入渣选系统。烟气经过余热锅炉、电收尘净化后和吹炼炉烟气混合后送制酸厂制酸。 2 产生泡沫渣的情况 泡沫渣发生在闪速熔炼炉停炉保温再次投料复产时段。在停炉保温期间，通过采取增加柴油辅助升温，在闪速熔炼炉靠近反应塔侧形成明显的停炉前的生料堆，逐渐熔化反应。停炉保温期间，多次尝试进行熔体排放，由于铜渣分离不清和炉内熔体粘度较大，熔体下部温度较低等原因，排放困难，熔体排出效果不明显。 闪速熔炼炉停炉保温反应塔侧检尺炉内熔体总液面高640mm。发生泡沫渣前两小时炉内液面异常增高，测得反应塔侧熔体液面高740mm。熔炼炉再次投料生产，炉内产生泡沫渣从燃烧器口、观察孔逸出。现场取样泡沫渣较轻，渣面凹凸不平，渣内部有许多的气孔。 3 泡沫渣的成因
１引言 生产实践表明，在铜闪速熔炼过程中，当闪速炉处理料量不变时，闪速炉产出的冰铜温度、冰铜品位及渣中铁硅比是闪速熔炼过程的综合判断指标，也是对闪速炉的操作参数（即热风、氧气量）进行调控的重要依据。目前，由于对这三大参数的检测只能放在出冰铜时进行人工测量，而冰铜每隔一段时间才从冰铜口放出，这样测得的数据将滞后熔炼过程１ｈ以上，再加上人为因素的影响，使得测量得到的三大参数难以及时起到修正操作参数的作用。此外，由于对冰铜温度的检测是使用消耗式热电偶在炉前冰铜口处测得［１］，这种一次性热电偶测温存在不可重复性，测量成本较高。因此，研究开发闪速熔炼过程模型，用三大参数的预测值代替其实测值来指导闪速炉的反 馈控制，将极大提高对熔炼过程操作参数调控的实时性，从而可以优化操作参数，进而提高生产过程的稳定性。 目前，闪速炉计算机在线控制多采用基于物料平衡和热平衡的机理模型来模拟熔炼过程［２］。与其它方法建立的模型相比，机理模型的可解释性强、外推性能好。但是机理模型的建立通常是基于一定假设条件的，而这些假设条件与实际情况存在一定差距，难以保证机理模型的精确性。 而对于机理模型不清楚的对象，可以采用基于数据驱动的建模方法建立过程模型。其中，模糊神经网络（ＦＮＮ） 由于具有很强的容错能力，在处理和解决问题时不需要对象的精确数学模型，ＦＮＮ通过其结构的可变性，逐步适应外部环境的各种因素的作用，因此在解决具有高度非线性和严重不确定性的复杂系统控制方面具有巨大潜力。 收稿日期：２００７－０９－２８ ※本项目获２００４年国家发改委高技术产业化专项资助， 资助文号：发改高技［２００４］２０８０号。作者简介：顾毅（１９６２—） ，男，广西人，高级工程师，主要从事工业自动化设计与研究工作。铜闪速熔炼过程参数预测模型 顾毅１，颜青君２ （１．南昌有色冶金设计研究院，江西南昌３３０００２；２．中南大学信息科学与工程学院， 湖南长沙４１００８３）〔 摘要〕针对铜闪速炉的冰铜温度、冰铜品位与渣中铁硅比的预测问题，提出了一个基于模糊神经网络 的预测模型。仿真结果表明，该模型的预测精度较高，可以较准确地反映冰铜温度、冰铜品位与渣中铁硅比的变化趋势，为生产操作提供有益的指导。 〔 关键词〕闪速炉；预测模型；模糊神经网络中图分类号：ＴＦ８０１．３，ＴＰ１５文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４－４３４５（２００７）０６－００１３－０３ ＦｏｒｅｃａｓｔｉｎｇＭｏｄｅｌｏｆｔｈｅＰａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎＣｏｐｐｅｒＦｌａｓｈＳｍｅｌｔｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓ ＧＵＹｉ１，ＹＡＮＱｉｎｇ－ｊｕｎ２ （１．ＮａｎｃｈａｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓ，Ｎａｎｃｈａｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ３３０００２，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈａｎｇｓｈａＨｕｎａｎ４１００８３，Ｃｈｉｎａ） ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｆｏｒｅｃａｓｔｔｈｅｍａｔｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｍａｔｔｅｇｒａｄｅ，ａｎｄｒａｔｉｏｏｆＦｅｔｏＳｉＯ２ｉｎｓｌａｇｆｒｏｍｃｏｐｐｅｒｆｌａｓｈｓｍｅｌｔｅｒ，ａｎｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ． Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔ， ｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅ ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌｉｓｓａｔｉｓｆｙｉｎｇ．Ｓｏｔｈｉｓｍｏｄｅｌｃｏｕｌｄｅｘａｃｔｌｙｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｃｈａｎｇｅｔｒｅｎｄｓｏｆｔｈｅｍａｔｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｍａｔｔｅｇｒａｄｅ，ａｎｄｒａｔｉｏｏｆＦｅｔｏＳｉＯ２ｉｎｓｌａｇ，ａｎｄｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄａｓａｇｕｉｄｅｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎ． ＫｅｙｗｏｒｄｓＣｏｐｐｅｒｆｌａｓｈｓｍｅｌｔｅｒ；ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌ；ｆｕｚｚｙｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓ 有色冶金设计与研究 第２８卷２００７年第６期 １２月
铸造硅黄铜熔炼工艺-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
铸造硅黄铜熔炼作业指导书 1.配料及炉前准备 1)按照具体牌号配料： C87500 Cu: ≥79%, Zn: 12-16% , Si: 3.0-5.0% C87600 Cu: ≥88%, Zn: 4-7%, Si: 3.5-5.5% C87600 Cu: 84-86%, Sn: 4-7%, Zn: 4-6% Pb:4-6% 1）按照合金成分配置相应合金元素，锌元素按照上限配，铅、锡元素按照下限配，硅元素按照中间值配， 2）原料硅在使用前须由大块敲成小块，大小不超过20mm；并在200℃以上，烘烤4小时。 3）炉料中加入同牌号的回炉料，或重熔锭时，补加其重量的2%的锌 4）回炉料应是本厂的同牌号的报废铸件、浇冒口及重熔锭，比例控制在总重量的40-60%，特殊情况，经技术、质检同意，可以全部使用旧料。 5）炉料使用前必须预热，料块大小不得超过∮300mm。 2.熔炼设备及工具的准备 1）检查中频电器是否正常，冷却水是否通畅。 2）所有熔炼工具须涂上炭灰涂料，充分烘干后方可使用。 3.合金的熔炼 1）合金熔炼时加料的顺序为： Ⅰ. C87600:硅、电解铜、锌、旧料，其中硅须预热至发红。 Ⅱ. C87500:硅、电解铜、锌、旧料，其中硅须预热至发红。 Ⅲ. C83600:电解铜、锌、锡、铅、旧料。 2）各种炉料加入熔化后，需充分搅拌，防止铜液温度不均匀，局部过热氧化。 3）加入锌块时，必须迅速压入液面以下，不停搅拌，如浮出液面则再压入，反复进行，直至熔化完全。 4）为防止铜液温度过高，可留少许炉料最后加入，以便于降温。
铜闪速熔炼过程操作模式的多类分类策略研究 针对铜闪速熔炼操作模式易获取而标记困难的特点，文章利用支持向量机在解决小样本、非线性及高维模式识别问题中特有的优势，构造了一种基于边缘交叉的支持向量机决策树模型，能有效的减小传统决策树方法出现的误差积累现象，提高铜闪速熔炼过程操作模式分类的准确度。 标签：操作模式；支持向量机；多类分类 引言 铜是重要的有色金属之一，在能源、航空、冶金、机械、石油、化工、电器、医疗卫生等工业部门中有着重要的应用。熔炼是提取铜、铅、锌、镍等有色金属的主要工艺方法，世界上85%的铜是通过熔炼工艺生产的，但我国铜熔炼工艺能耗比发达国家高出21.2%，有价金属随炉渣损失大。因此，研究研究铜闪速熔炼过程的操作参数优化，对于实现铜闪速熔炼过程的节能降耗、提高资源利用率以及充分发挥生产潜力、提高生产过程的技术经济指标，实现企业的可持续发展，都具有重大意义[1]。 铜闪速熔炼过程是一个复杂的物理化学变化过程，具有非线性、时变性、强耦合、大滞后等特点。Goto和Maruyama等[2-5]开发了符合热力学反应条件和物料平衡、热量平衡的操作参数优化模型。然而，由于数学模型是通过大量简化得到的，很难应用数学模型来实现操作参数的优化。无法完全依靠传统方法建立精确的物理模型进行管理监控。但在长期的运行过程中产生了大量反映其运行机理和运行状态的数据。由于实际需求和成本优化等因素考虑，如何利用这些海量数据来优化系统操作参数，提高产量已成为亟待解决的问题。文献[6]针对铜闪速熔炼过程的特点，充分利用在生产过程中长期积累的工业数据，提出了基于数据驱动的操作模式优化方法。文章在此基础上，针对铜闪速熔炼过程生产过程的特点，进行了铜闪速熔炼过程操作模式的分类策略研究，提出一种改进的多类支持向量机分类方法，并将其应用到铜闪速熔炼过程的操作模式分类。 1 铜闪速熔炼过程控制机理 铜闪速熔炼工艺机理为：将深度脱水的精矿粉末，在闪速炉喷嘴处与空气或氧气混合，然后从反应塔顶部喷入反应塔内并发生反应，形成熔融硫化物和氧化物的混合熔体，并下降到反应塔底部，在沉淀池中汇集并沉淀分离，最终形成冰铜与炉渣。闪速熔炼炉结构如图1所示。 图1 闪速熔炼结构图 铜闪速熔炼优化控制的基本思想是以铜闪速熔炼三大工艺指标的稳定优化运行为控制目标。精矿、造渣剂等混合物以规定的速率加入到闪速炉中，在这个速率上建立所有其他的控制。熔炼过程所需要的热消耗主要通过提高炉内富氧浓
硅黄铜熔炼工艺 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
硅黄铜熔炼工艺（090707） 1、所有使用的工具，浇包，炉子须经刷涂料并烘干 涂料：刚玉粉2.5Kg，硅溶胶1000ml，酒精 150ml 2、将炉预热至500-600℃（暗红色），半小时后加料 3、焙烧炉加热至1100℃保温至少20分钟 4、加料顺序：铜 Si Zn，等熔炼后充分搅拌，最后加锌搅 拌，调整温度至1100℃-1150℃扒渣 5、铜液温度加热至1050-1150℃时，分批将经预热至200- 300℃的锌块逐块压入铜液底部，每加一批，搅拌一次（，边加边搅拌），全部加完后再进行一次搅拌。 6、锌有脱氧作用，一般不需精炼，全部锌加入后，将合金液 迅速加热至沸腾（除气），然后进行炉前检验，合格后浇注。 7、用硼砂作覆盖剂 8、出炉前加0.2%铝脱氧，浇注温度为1100℃ 9、待铜件温度降至250℃-350℃左右，进行水爆清理，水温尽 量控制在40℃以下为宜 10、操作员须严格按工艺操作 生产技术部
2009-7-5 每炉配料单： 260Kg 铜 216（4%）Kg 锌锭 44Kg（4%）结晶硅 9.5 Kg（5%） 精炼剂 0.1%—0.15%（0.26-0.39Kg）铝（脱氧用）0.52Kg 产前会： 1、成品率与工资挂钩，大家须明确各自岗位的责任 2、针扣成品率：77%（70%）熔炼问题，浇注问题（浇注方 式） 3、铜成品率不得低于87%，必须严格按工艺操作，如出现 个人行为影响铸件质量，须承担相应责任 4、水爆处理事项说明（铸件温度250℃，水温控制40℃） 5、工艺规范说明，成分检验结果未出来时不得浇注
铜镍硫化精矿熔炼流程 我国金川公司和新疆阜康冶炼厂（处理喀拉通克铜镍矿鼓风炉熔炼产出的金属化高镍锍）镍生产的原则工艺流程如图2。 由于高镍锍除含镍和硫以外，还含有相当数量的铜,并富集了原料中的狂族金属和贵金属及钴，困此高镍锍的铜镍分离和精炼是镍冶炼工艺中的突出问题,也是多年处理硫化矿的生产关键。在镍冶金发展的早期阶段,通常采用四种方法处理高镍锍，即分层熔炼法、选矿磨浮分离法、选择性浸出法、低压基法。上世纪70年代以来，国内外高镍锍，即镍分离方法较多的优点，应用范围正在逐步扩大。? 分层熔炼法的基本理论依据是：将高镍锍和硫化钠混合熔化,在熔融状态下,硫化铜极易溶解在Na2S中,而硫化镍不易溶解于Na2S中。硫化铜和硫化镍的密度为5300—5800kg/m3,而Na2S 的密度仅为1900kg/m3。当高镍锍和Na2S混合熔化时，硫化铜大部分进入Na2S相，因其中密度小而浮在顶层，而硫化镍因其密度大面留在底层。当温度下降到凝固温度时，二者分离得更彻底，凝固后的顶层和底层很容易分开。为了使硫化铜及硫化镍更好地分离，顶层和底层再分别进行分层熔炼，重新获得分层后的硫化铜和硫化镍,直至满足工艺要求。由于该法工艺过程复杂、劳动条件差，且生产成本高，除个别工厂经革新后仍在使用外，现已基本淘汰。? 利用选矿磨浮分离铜镍—可溶阳极电解传统工艺处理，即：吹炼成高镍锍--转炉渣电炉贫化
--高镍锍磨浮分离--阳极熔炼--电解。该工艺的缺点是生产疚效率低，排入大气的烟气中含硫量高，耗电量大，有价金属的损失大。湿法选择性浸出因其铜镍提取方法不同，大致可分为五种。 (1)硫酸选择性浸出电积法。芬哈贾伐尔塔精炼厂、南非的吕斯腾堡厂均采用这一工艺。但其流程又不完全相同。如芬兰哈贾伐尔塔精炼厂处理的高镍锍成分为（%）：Ni75、Cu15、S7、Co0.7、Fe0.5、Ni/Cu=5。原先采用两段常压浸出，由于镍浸出率低。现已改为三段常压浸出。吕腾堡厂处理的高镍锍成分为(%)：Ni约50、Cu约28、S约22。采用两段加压浸出，电积提铜和电积提镍。这种浸出分离与部分净液相结合的工艺流程比较简单：缺点是电能消耗大，当Ni/Cu比低时选择性浸出效果较差。(2)硫酸选择性浸出氢还原。本工艺与上一工艺相比不同之外在于以加压氢还原取代镍电积。代表性的工厂为1974年投产的美国镍港精炼厂。其流程为高镍锍熔化--水淬--细磨,然后经一段常压浸出和两段加压浸出液经净化后用加压氢还原法制得镍粉。南非英帕拉厂所采用的流程与镍港精炼厂类似,不同之处是采用三段加压浸出。本工艺与上一工艺相比，流程比较简单，但能源消耗都比较多；镍粉售价虽然较高，然而在市场销售上的灵活性不如电解镍。(3)加压氨浸--氢还原法。代表性的工厂有加拿大舍里特公司克莱夫科精炼厂、澳大利亚克威那拉镍精炼厂。克威那拉镍精炼厂原设计处理硫化镍精矿,1974年后改为处理卡尔古利镍冶炼厂的高镍锍。该法的优点是在较低温度和压力下,在碱性介质中浸出,设备的结构和防腐蚀等方面比较容易解决。缺点是消耗大量氨,大部分硫最终氧化成硫酸根；且对含铜量高的原料亦不太适合。(4)盐酸浸出法。代表性工厂有加拿大鹰桥公司在挪威的克里斯蒂安松精煤炼厂的试验工厂。其方法是经细磨后的高镍锍用浓盐酸溶液在约70℃常压下浸出12h,浸出率为98.7%。该法选择性浸出效果很好,提镍能耗出比较低；但设备腐蚀比较严重，现已基本不采用。(5)氯气浸出法。挪威的克里斯蒂安松厂除了曾试验过上述盐酸浸出法外,1975年后又开始试作氯气选择性浸出新工艺，几次改进后,于1981年建成年产（4—5.5）×104t阴极镍的精炼厂。该法的实质是，在110℃下通氯气选择性浸出镍，浸出液经置换脱铜，用碳酸镍中和脱铁，溶剂萃取公离镍钴,分别电积得到阴极镍和阴极钴。在阳极上产生的氯气返回浸出。高镍锍中的铜、硫几乎全部以CuS形态留于浸出渣中。该流程的特点是浸出液体中Ni2+高达230g/L,总的溶液量少,阳极析出的氯气返回利用；与其他工艺相比,流程较为简化。目前世界上用氯气浸出法的还的日本住友新居滨精炼厂。羰基法生产属于气化冶金方法,以加拿大国际镍公司铜崖精炼厂采用的中压法为代表。其高镍锍的成分为(%)：Ni62、Cu14、S2.0、Fe2、Co1,在旋转转炉内用氧气吹至S为0.2%--4%，在180℃、7.2MPa压力下羰基化,产出高纯镍粉及Ni--Fe粉,铜和贵金属富集于残渣中。该法比蒙得法效率高,但不像蒙得法要求原料中不能含硫和铜。高压法虽然比中压法效率要高，但过程要求在200℃、18—20MPa压力下进行,中压法对原料的镍铜比及含硫量量要求比高压法要严格。
铜冶炼闪速熔炼及熔池熔炼技术探讨 当前世界上广泛采用的铜火法冶炼方法主要有三种，包括传统熔炼、闪速熔炼以及熔池熔炼。技术成熟、简易灵活、生产可靠、设备简单等是传统熔炼方法的优点，但其缺点是较低的生产效率，较差的硫回收率，烟气含SO2浓度比较低，烟气处理费用高。因此，本文主要对闪速熔炼、熔池熔炼技术进行了简要的分析，并进一步探讨了铜的火法精炼、电解精炼等关键环节，希望能够通过不断的分析和研究，切实的提升铜冶炼技术水平。 标签：铜冶炼；闪速熔炼；熔池熔炼 1 冶炼工艺选择的基本原则 1.1 适应能力 在冶炼中，主要有着能够对各种化学成分、粒度的原料进行处理，能够适应处理能力有较大波动等要求，因此所采用的工艺流程必须要适应这些要求。 1.2 高效节能 企业要想取得更高的经济效益，生产作业必须要有着较高的效率，能源消耗较少，因此工艺工艺流程的选择必须要满足高效节能的要求。 1.3 技术先进、成熟、可靠，环境友好，排放达标 技术的先进性与实用性是工艺流程必须具备的，同时技术的可靠性也至关重要，因此选择的工艺流程必须成熟可靠，技术风险较低。此外，还需要遵循“以人为本”的原则，工艺系统必须密闭性强、有害烟气泄露少，能够满足清洁工厂的要求。 2 两种冶炼工艺分析 2.1 闪速熔炼 2.1.1 工艺配置 图1为直接炼粗铜工艺的典型流程图。其与闪速吹炼流程相比有着差异较为明显，主要体现在把闪速吹炼渣返回至之前的闪速熔炼炉中，而不是在单独的炉渣贫化系统中处理。备料主要是对物料进行干燥和混合。物料的干燥能够使工艺的总热量实现平衡，此外，还能够更好的控制烟气管路的腐蚀。然后闪速炉中输送干燥物料。在反应塔中，物料和氧气进行混合，反应以悬浮物的形式进行，在沉降室中进行熔融相收集，分离出炉渣与粗铜。
?铜的冶炼 ?从铜矿中开采出来的铜矿石，经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂，铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品。 ?A．电解铜与精铜 ?工业上使用的铜有电解铜(含铜99.9%～99.95%)和精铜(含铜99.0%～99.7%)两种。 前者用于电器工业上，用于制造特种合金、金属丝及电线。后者用于制造其他合金、铜管、铜板、轴等。 ?B．铜的冶炼工艺 ?铜冶金技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法治炼为主，其产量约占世界铜产量的85%，现代湿法冶炼的技术正在逐步推广，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。 ?下面我们具体了解一下火法冶炼与湿法冶炼(SX－EX)两种炼铜方式。 ? a.火法炼铜: ?通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜，也即电解铜，一般适于高品位的硫化铜矿。火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30%，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95%，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。?除了铜精矿之外，废铜也是精炼铜的主要原料，包括旧废铜和新废铜，旧废铜来自旧设备和旧机器，废弃的楼房和地下管道；新废铜来自加工厂弃掉的铜屑（铜材的产出比约为50%），一般废铜供应较稳定，废铜可以分为：裸杂铜（品位在90%以上）；黄杂铜(电线)；含铜物料(旧马达、电路板)；由废铜和其他类似材料生产出的铜，也称为再生铜。 ? b.湿法炼铜: ?一船适于低品位的氧化铜，生产出的精铜为电积铜。现代湿法冶炼有硫酸化焙烧－浸出－电积，浸出－萃取－电积，细菌浸出等法，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广，预计本世纪末可达总产量的20%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。 ?其工艺流程图如下：其中铜的萃取（铜从水层进人有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进人水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。 ?火法和湿法两种工艺有如下特点： ?(1)后者的冶炼设备更简单，但杂质含量较高，是前者的有益补充。 ?(2)后者有局限性，受制于矿石的品位及类型。 ?(3)前者的成本要比后者高。
铜的冶炼工艺文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
?铜的冶炼 ?从矿中开采出来的铜矿石，经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂，铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品。 ?A．电解铜与精铜 ?工业上使用的铜有电解铜(含铜%～%)和精铜(含铜%～%)两种。前者用于电器工业上，用于制造特种合金、金属丝及电线。后者用于制造其他合金、铜管、铜板、轴等。 ?B．铜的冶炼工艺 ?铜冶金技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法治炼为主，其产量约占世界铜产量的85%，现代湿法冶炼的技术正在逐步推广，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。 ?下面我们具体了解一下火法冶炼与湿法冶炼(SX－EX)两种炼铜方式。 ? a.火法炼铜: ?通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜，也即电解铜，一般适于高品位的硫化铜矿。火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30%，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达%的电解铜。该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95%，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。 ?除了铜精矿之外，废铜也是精炼铜的主要原料，包括旧废铜和新废铜，旧废铜来自旧设备和旧机器，废弃的楼房和地下管道；新废铜来自加工厂弃掉的铜屑（铜材的产出比约为50%），一般废铜供应较稳定，废铜可以分为：裸杂铜（品位在90%以上）；黄杂铜(电线)；含铜物料(旧马达、电路板)；由废铜和其他类似材料生产出的铜，也称为再生铜。 ? b.湿法炼铜: ?一船适于低品位的氧化铜，生产出的精铜为电积铜。现代湿法冶炼有硫酸化焙烧－浸出－电积，浸出－萃取－电积，细菌浸出等法，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广，预计本世纪末可达总产量的20%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。?其工艺流程图如下：其中铜的萃取（铜从水层进人有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进人水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。 ?火法和湿法两种工艺有如下特点：
1.工程概况 1.1 工程特点 中铝东南铜业有限公司铜冶炼基地项目工程铜冶炼采用了闪速熔炼炉和闪速吹炼炉的“双闪”工艺。两台闪速反应炉体是本工程的核心设备，基本结构类似，主要包括沉淀池底部钢结构、炉体主钢架、反应塔及上升烟道筒体、沉淀池框架及侧板结构、水冷元件、耐火砌体、喷嘴及各种烧嘴等。沉淀池位于混凝土基础上，反应塔与上升烟道悬挂于炉体主钢架上，水冷元件（铜水套）遍布于反应塔、上升烟道、沉淀池各部位的耐火砌体中，给入炉料、富氧空气的喷嘴和供氧烧嘴布置在反应塔顶部。 根据上述结构特点，两炉的安装所采用的工艺及方法相同，以下根据以往我公司安装、改造过的闪速熔炼炉、闪速吹炼炉的实际经验简述两台闪速炉的安装方法和技术特点。 1.2熔炼炉概况 （1）、熔炼炉概况 1）、闪速熔炼炉具有节能环保的优点，它利用铜精矿巨大表面面积的粉状物料，在炉内充分与氧接触，在高温下，以极高的速度完成硫化物的可控氧化反应。反应放出大量热，供给熔炼过程，使用含硫高的物料，有可能实现自热熔炼。闪 ）浓度高的特点。 速炉具有生产率高、能耗低、烟气中二氧化硫（SO 2 2）、闪速熔炼炉主要用于铜、镍等硫化物 精矿熔炼，闪速熔炼是充分利用细磨物料的巨 大活性表面，强化冶炼反应过程的熔炼方法。 这种方法主要用于铜、镍等硫化矿的造锍 熔炼（铜、镍、钴火法炼制过程中的一个重要 工序）。闪速熔炼脱硫率高，有利于二氧化硫 的回收，并可通过入炉的氧量，在较大范围内 控制熔炼过程的脱硫率。 （2）、熔炼炉组成及特点与发展 1）、中铝东南铜业有限公司铜冶炼基地项目工程闪速炉具备年产量40万吨阴极铜的处理能力，这是其他传统冶金炉不能比拟的，1996年在美国Kenncott
铜冶炼工艺 粗铜的火法精炼 火法精炼原理：粗铜中多数杂质对O的亲和力大于Cu对O的亲和力，而且，杂质氧化物在Cu中的溶解度非常小，因此，杂质以氧化物炉渣的形式出去。同时氧化过程的进行使铜中产生过量的氧化铜，最终需要还原得到粗铜。即粗铜的火法精炼分为氧化过程和还原过程。 1.氧化过程（氧化除渣阶段） 空气进入铜熔体，首先与铜反应生成Cu2O，再与其它金属杂质 作用使杂质氧化，化学反应如下： 4Cu+O2→2Cu2O Cu2O+Me→MeO+Cu 反应式中的Me代表金属杂质。 2.还原过程（还原得到阳极铜） 氧化除渣后铜液中的Cu2O，用还原剂进行还原： Cu2O+H2→2Cu+H2O Cu2O+CO→2Cu+CO2 Cu2O+C→2Cu+CO 还原剂有：重油、天然气、液化石油气、木炭等。得到的阳极铜送电解车间进行电解精炼。
铜的电解精炼 铜的电解精炼，是将火法精炼的铜浇铸成阳极板，用纯铜薄片作为阳极片，相间地装入电解槽中，用硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液，在直流电的作用下，阳极上的铜和电位较负的金属溶解进入溶液，而贵金属和某些金属（硒、碲）不溶，成为阳极泥沉淀于电解槽底，溶液中的铜在阳极上优先析出，而其他电位较负的金属不能在阳极上析出。这样，阳极上析出的金属铜纯度很高，成为阴极铜或电解铜。 电解精炼过程： 阳极：火法精炼铜； 阴极：电解铜（阴极铜）； 电解液：硫酸铜和硫酸的水溶液。 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。 1.阳极反应 电解液中含有H+、Cu2+、SO42-和水分子，当通入直流电时，在阳极上可能的氧化反应为： Cu-2e→Cu2+ Me-2e→Me2+ SO42--2e→SO3+1/2O2 H2O-2e→2H++1/2O2 Me指Fe、Pb、Ni、As、Sb等，电极电位比铜负，与铜一起溶解进入电解液；SO42-和H2O电极电位比铜正得多，在阳极上不可能进行
铜冶炼的工艺流程及原理-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主，其产量约占世界铜总产量的85%。 1)火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30％，作 为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9％的电解铜。该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95％，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。 近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。 2)现代湿法冶炼有硫酸化焙烧－浸出－电积，浸出－萃取－电积，细菌浸出等法，适于低 品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广，预计本世纪末可达总产量的20%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降 低。 向左转|向右转 电解铝的基本原理和工艺过程：电解铝就是通过电解得到金属铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝熔融电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，在电解槽内进行电化学反应。阳极主要产物是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘，该气体需经过净化处理后排空。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从电解槽内抽出，送至铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯、型材等 生产工艺流程其生产工艺流程如下图： 氧化铝氟化盐碳阳极直流电↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 排出阳极气体------ 电解槽↑ ↓ ↓ 废气← 气体净化铝液↓ ↓ 回收氟化物净化澄清----------------------- ↓ ↓ ↓ 返回电解槽浇注轧制或铸造↓ ↓ 铝锭线坯或型材方程电解铝就是通过电解得到的铝. 重要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al+3O2。阳极：2O2ˉ- 4eˉ=O2↑ 阴极:Al3+ +3eˉ=Al 粗铜的火法精炼：火法精炼原理：粗铜中多数杂质对O的亲和力大于Cu对O的亲和力，而且，杂质氧化物在Cu中的溶解度非常小，因此，杂质以氧化物炉渣的形式出去。同时氧化过程的进行使铜中产生过量的氧化铜，最终需要还原得到粗铜。即粗铜的火法精炼分为氧化过程和还原过程。 1. 氧化过程（氧化除渣阶段）空气进入铜熔体，首先与铜反应生成Cu2O，再与其它金属杂质作用使杂质氧化，化学反应如下：4Cu+O2→2Cu2O Cu2O+Me→MeO+Cu 反应式中的Me代表金属杂质。 2. 还原过程（还原得到阳极铜）氧化除渣后铜液中的Cu2O，用还原剂进行还原：Cu2O+H2→2Cu+H2O Cu2O+CO→2Cu+CO2 Cu2O+C→2Cu+CO 还原剂有：重油、天然气、液化石油气、木炭等。得到的阳极铜送电解车间进行电解精炼。铜的电解精炼：铜的电解精炼，是将火法精炼的铜浇铸成阳极板，用纯铜薄片作为阳极片，相间地装入电解槽中，用硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液，在直流电的作用下，阳极上的铜和电位较负的金属溶解进入溶液，而贵金属和某些金属（硒、碲）不溶，成为阳极泥沉淀于电解槽底，溶液中的铜在阳极上优先析出， 2
祥光 双闪 铜冶炼工艺及生产实践 周松林 ﹙祥光铜业有限公司,山东阳谷252327﹚ 摘要:介绍了祥光铜业 双闪 (闪速熔炼和闪速吹炼)铜冶炼工艺技术、主要设备、生产实践及存在问题与对策。实践表明: 双闪 工艺是高效环保的炼铜技术,是未来铜冶炼的发展方向,祥光铜业是当今世界最清洁环保的绿色铜冶炼厂之一。 关键词:闪速熔炼;闪速吹炼;生产实践;环境保护 中图分类号:T F 811 文献标识码:A 文章编号:1007-7545(2009)02-0011-05 Xiangguang Double Flash Copper S melter Process and Production Practice ZH OU So ng lin (Xiangguang Copper Co.,Ltd,Yanggu,S handong 252327,China) Abstract:The Double Flash (Flash Sm elting and Flash Converting )copper smelting technique,m ain e quipments,productio n practice and existing pro blems and problem solutions of Xiangguang Copper are in tro duced.T he practice demonstrates that the Double Flash process is a high effective and environment friendly co pper sm elting technique and is a potential dir ectio n of the future co pper smelting dev elo pment.Xiang guang Copper is one of the clean and env ir onm ent friendly g reen copper sm elters in the pr esent w orld. Keywords:Flash Smelting ;Flash Converting;Pro duction practice;Env ir onm ent protection 作者简介:周松林(1961-),男,安徽祁门人,教授级高工,副总经理. 祥光铜业有限公司(简称祥光铜业)是继美国肯尼柯特公司之后世界上第二座采用 双闪 (闪速熔炼FSF 和闪速吹炼FCF)工艺的铜冶炼厂,设计规模为年产40万t(一期20万t)阴极铜,140万t(一期70万t)硫酸,20t (一期10t)黄金,600t(一期300t )白银,工艺流程为 蒸气干燥!!!闪速熔炼!!!闪速吹炼!!!回转式阳极精炼!!!永久不锈钢阴极电解!!!高浓度SO 2转化制酸!!!卡尔多炉回收贵金属 。项目优化集成了国际一流的铜冶炼技术和装备,是目前世界最环保、高效、节能的现代化铜冶炼企业之一。 祥光铜业2005年9月开工建设,2007年8月12日闪速熔炼炉投料试生产,9月29日闪速吹炼炉投料试生产,10月1日产出第一炉阳极铜,11月2日电解通电生产,11月11日产出第一批高纯阴极 铜,至此, 双闪 铜冶炼主工艺流程全线打通。2007年11月29日祥光铜业正式宣告试生产结束,全面进入正常生产阶段,2008年4月 双闪 铜冶炼工艺生产顺利实现达产达标,标志着亚洲第一、世界第二的 双闪 铜冶炼技术在中国应用成功。 1 工艺特点及主要设备 1 1 工艺流程 祥光铜业属买矿冶炼厂,铜精矿从青岛港通过火车和汽车运到精矿库,与石英砂、渣精矿、吹炼渣按一定比例配比后经蒸汽干燥送闪速熔炼炉熔炼成含铜70%的冰铜,熔炼渣送选矿车间处理,生产渣精矿返回闪速熔炼炉循环。 冰铜水淬后经磨碎干燥成含水?0 3%的细冰铜,然后同生石灰、石英砂一起送闪速吹炼炉冶炼成