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第1篇一、引言铜是人类历史上最早使用的金属之一，具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性和可塑性。
随着科技的进步和工业的发展，铜在各个领域的应用越来越广泛。
铜冶炼工艺是指从铜矿石中提取铜金属的一系列物理和化学过程。
本文将详细介绍铜冶炼工艺的原理、流程以及主要设备。
二、铜矿石的类型铜矿石主要分为两大类：硫化铜矿石和氧化铜矿石。
硫化铜矿石主要含有黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）等硫化物，氧化铜矿石主要含有赤铜矿（Cu2O）、孔雀石（CuCO3·Cu(OH)2）等氧化物。
三、铜冶炼工艺流程1. 铜矿石破碎与磨矿铜矿石破碎与磨矿是将铜矿石从原生矿石中分离出来的第一步。
通过破碎机将矿石破碎成一定粒度，再通过磨矿机将矿石磨成细粉，以利于后续的浮选和冶炼。
2. 浮选浮选是将铜矿石中的硫化物和氧化物进行分离的过程。
将磨好的矿石加入浮选剂，通过调整pH值和搅拌，使硫化物与水形成泡沫，从而实现铜矿物与其他矿物的分离。
3. 精选精选是将浮选得到的铜精矿进行进一步处理，以提高铜的品位。
精选方法有火法精选、湿法精选等。
4. 炼铜炼铜是将精选后的铜精矿进行熔炼，提取铜金属。
炼铜方法主要有火法炼铜、湿法炼铜等。
（1）火法炼铜火法炼铜是将铜精矿在高温下进行熔炼，使铜与硫反应生成硫化铜，然后通过吹炼氧化硫化铜，使铜转化为氧化铜。
火法炼铜主要包括熔炼、吹炼、精炼等过程。
熔炼：将铜精矿加入熔炼炉中，加入助熔剂（如石灰石）和燃料（如焦炭），在高温下熔炼，使铜精矿中的硫化物转化为硫化铜。
吹炼：将熔炼得到的熔融硫化铜吹入转炉中，通过吹入空气，使硫化铜氧化成氧化铜，同时将硫氧化成二氧化硫气体排出。
精炼：将吹炼得到的氧化铜熔融，加入氧化剂（如氧气）和还原剂（如碳），使氧化铜还原成铜金属，同时将杂质氧化去除。
（2）湿法炼铜湿法炼铜是将铜精矿经过溶解、氧化、结晶等过程，提取铜金属。
湿法炼铜主要包括浸出、氧化、结晶、电解等过程。
浸出：将铜精矿加入浸出槽中，加入浸出剂（如硫酸、硝酸）和氧化剂（如氧气、空气），使铜精矿中的铜溶解于浸出剂中。
两步炼铜的原理及优势孙健康（东营鲁方金属材料有限公司多元炉车间，山东 东营 ２５７１００）摘 要：多元炉产出的高品位冰铜热态流入火精炉，在火精炉一台炉子内完成吹炼和精炼过程，保证了生产的连续性。
为研发火精炉，方圆公司进行了大量研发和改进工作，论文将介绍火精炉的研发和改进过程。
关键词：两步炼铜；短流程；多元炉；火精炉中图分类号：ＴＦ８１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）２３－０２４７－２Principles and advantages of two-step copper smeltingSUN Jian-kang（Ｄｏｎｇｙｉｎｇ Ｌｕｆａｎｇ Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． Ｍｕｌｔｉ－ｆｕｒｎａｃｅ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７１００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｈｉｇｈ－ｇｒａｄｅ ｍａｔｔｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ－ｅｌｅｍｅｎｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｆｌｏｗｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｆｉｒｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｉｎ ａ ｈｏｔ ｓｔａｔｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｂｌｏｗｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｒｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｉｎ ｏｎｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅ ｆｕｒｎａｃｅ， Ｆａｎｇｙｕａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ ｈａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ａ ｌｏｔ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｗｏｒｋ． Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｗｉｌｌ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｕｒｎａｃｅ．Keywords: ｔｗｏ－ｓｔｅｐ ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ； ｓｈｏｒｔ ｐｒｏｃｅｓｓ； ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｆｕｒｎａｃｅｓ； ｆｉｒｅ ｆｕｒｎａｃｅ我国是世界上最大的精炼铜生产国和消费国，但是我国目前普遍采用的炼铜工艺，多为传统的将铜精矿进行熔炼、吹炼和精炼的“三步炼铜法”，大多存在流程长、能耗高、热量损失大，SO2低空烟害等问题，针对这一现状，研制出了集吹炼和精炼于一体的火精炉，将三步炼铜缩短为两步炼铜，大大缩短了工艺流程，对推动我国铜行业的发展具有重大意义。
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)02-0011-05Xiangguang Double Flash Copper S melter Process and Production PracticeZH 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 environmentfriendly 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 。
铜冶炼选矿工艺流程的优化与改进研究摘要：铜冶炼选矿工艺流程的优化与改进研究是为了提高铜冶炼效率、降低成本、减少环境污染等目标而展开的工作。
随着技术的不断发展和需求的增加，寻求更加高效、环保的选矿工艺流程变得尤为重要。
本文将探讨铜冶炼选矿工艺流程的优化与改进研究的重要性和可行性，并介绍一些常见的优化和改进方法。
结束语：关键词：铜冶炼选矿；工艺流程；优化；改进引言铜是一种重要的金属资源，广泛应用于电力、电子、建筑等领域。
然而，铜矿资源的储量日益减少，矿石品位也在逐渐降低，这使得铜冶炼工艺流程的优化与改进变得尤为重要。
总之，铜冶炼选矿工艺流程的优化与改进研究具有重要的意义和广阔的前景。
通过持续不断的技术创新和工艺改进，可以有效提高铜冶炼行业的竞争力和可持续发展能力。
1铜冶炼选矿工艺流程铜冶炼选矿工艺流程一般包括以下几个主要步骤：（1）破碎和磨矿：将原料矿石经过破碎和磨矿后，使其达到适合后续处理的粒度。
通常需要使用破碎机、球磨机等设备进行操作。
（2）浮选：将磨矿后的矿石进行浮选处理，将铜矿石与其他杂质进行分离。
浮选通常采用药剂进行，通过调整药剂配比和PH值等条件，将铜矿石浮于上层泡沫中，而杂质沉于底层，实现分离。
常用的浮选机械设备有浮选机和浮选槽。
（3）脱水：对于浮选后获得的泡沫浓缩液或浆料，需要进行脱水处理，以提高含铜固体的浓度。
脱水一般通过离心机或压滤机进行，将多余的水分去除。
（4）精矿处理：经过脱水的含铜固体称为精矿，对精矿进行进一步处理。
常见的方法包括熔炼、电解等。
熔炼是将精矿加热至高温，以溶解铜的方法进行分离，而电解则是通过电流将铜从精矿中析出到阴极上。
（5）精炼：精矿处理后得到的粗铜需要经过精炼，以提高纯度和质量。
常用的精炼方法有火法精炼和电解精炼。
火法精炼通过高温加热，将冶炼炉中的铜与氧化剂反应，去除杂质。
电解精炼则是通过电解过程将粗铜溶液中的杂质在阳极上析出，得到纯铜。
（6）铜产品制造：经过精炼后得到的纯铜可用于制造各种铜合金和铜制品，如铜管、铜线、铜板等。
浅谈“双闪”铜冶炼的工艺探索及优化摘要：
伴随着铜冶炼高投料、高品位、高氧浓、高热负的技术的发展趋势，闪速熔
炼系统，不断优化着热平衡问题和造渣问题，而关键设备的开发及应用，也使得
适应高强度熔炼的炉体结构设计和冷却技术有了很大的改进。
闪速熔炼是近代发
展起来的一种先进的冶炼技术，能耗低，规模大，具有劳动条件好、自动化水平
和劳动生产率高的优点。
精矿喷嘴技术不断地完善，精矿干燥与输送、装料系统
等辅助系统不断提升等等，结合实践不断优化，现场工艺的升级与功用的提升，“双闪”铜冶炼技术不断完善。
本文将从闪速冶炼工艺的配置优化与衔接，对双
闪冶炼工艺运维与系统优化开展了深入探索。
关键词：冶金工程；闪速熔炼；工艺优化；系统运维
1、“双闪”铜冶炼工艺简述
闪速冶炼工艺是在闪速炉一步炼铜工艺的基础上开发应用的连续吹炼工艺，
连续加料、连续送风、连续排烟。
从1995年首次工业应用以来，特别是在中国
几个大型冶炼厂的应用，通过工艺、设备的不断改进，该工艺已经非常成熟可靠。
闪速吹炼采用固体铜锍高浓度富氧吹炼，烟气量小，烟气连续稳定，SO2浓度高，为烟气制酸创造了很好的条件，制酸的电耗和单位能耗是其他连续吹炼工艺无法
比拟的；固体铜锍吹炼可以将熔炼和吹炼在时间和空间上分开，不再相互制约，
为高作业率创造了条件，可以与任何能够生产高品位铜锍的熔炼工艺相匹配生产，如氧气底吹、富氧双侧吹等；炉体密闭性好，环保条件好，“双闪”工艺硫的捕
集率超过99.9%；闪速吹炼炉的单炉产能大，目前年生产能力已经达到45万t粗铜，还有进一步提高的潜力，特别适合大规模生产。
对于30万t以上产能的冶
炼厂，采用闪速吹炼工艺的单位投资和单位成本低，具有一定的投资和成本优势。
2、闪速冶炼的工艺流程及现场实践
闪速熔炼是充分利用细磨物料巨大的活性表面，强化冶炼反应过程的熔炼方法。
将精矿经过深度干燥后，与熔剂经干燥一起用富氧空气喷入反应塔内，精矿
粒子在空间悬浮1-3s 时间，与高温氧化性气流迅速发生硫化矿物的氧化反应，
并放出大量的热，完成熔炼反应即造锍的过程。
反应的产物落入闪速炉的沉淀池
中进行沉降，使铜锍和渣得到进一步的分离。
这种方法主要用于铜、镍等硫化矿
的造锍熔炼。
该工艺技术具有生产能力大、能耗低、污染少等优点，单套系统最
大矿铜产能可达40 万t/a 以上，适用于规模20 万t/a 以上的工厂。
但是要求
原料进行深度干燥到含水<0.3%,精矿粒度<1mm，原料中杂质铅加锌不宜高于6%。
工艺的缺点是设备复杂、烟尘率较高，渣含铜比较高，需要进行贫化处理。
闪速熔炼工序，按车间配料单，对铜精矿原料、石英砂、FCF渣等进行配料，再进入蒸汽干燥系统，干燥后的混合精矿通过气流输送运输到炉顶，通过失重计
量系统进入精矿喷嘴，进入闪速熔炼炉反应塔。
烟灰也通过失重计量从精矿喷嘴
进入反应塔。
混合精矿、烟灰在反应塔与富氧空气进行熔炼反应，反应后的熔融
物进入闪速熔炼炉沉淀池，在沉淀池里反应产出冰铜和熔炼渣，因密度不同分离。
密度大的冰铜在池底，熔炼渣在上层。
冰铜和渣通过排放口从沉淀池排出。
冰铜
排入冰铜粒化系统；熔炼渣排入渣包，再由渣包车运到渣选矿车间进行缓冷，选矿；反应产生的高温烟气，从闪速熔炼炉上升烟道进入排烟系统。
高温烟气先进
入余热锅炉的辐射部，通过辐射散热，再进入锅炉对流部与锅炉管束对流换热，
再出锅炉进入沉尘室和电收尘器，由排烟风机送入硫酸系统进行SO2烟气制酸。
排烟系统中，余热锅炉对高温烟气余热回收，同时对烟气除尘降温；沉尘室为重
力沉降室，也是为进一步除尘降温；电收尘器通过高压静电场，再进一步除去烟
气中的粉尘。
3、铜冶炼工程工艺控制系统布局与优化
在有色冶炼关键工序流程，基于冶金反应原理，结合热力学数据库进行体系热力学元素平衡、热平衡
计算，建立冶金过程的机理模型，与生产自动化控制系统和化验分析检测系统交互，建设熔池熔炼现金过程
控制系统、闪速熔炼专家系统、电解槽专家系统、贵金属智能优化控制系统等先进工业控制软件，实现冶金
平衡计算与反馈修正，为冶炼过程提供可靠经济的操作指导参数。
清洁环保通过对污染源头、排放口和厂界等的实时自动监控和虚拟工厂建设，实现对重点污染物和特
征污染物的实时监测，对无组织排放、违法排放和事故排放等行为进行有效预警，自动追溯污染源头，支撑
企业实现发现、分析和解决环境问题的闭环管理。
优质低耗通过生产过程精细化管控、质量的全流程跟踪与追溯、工艺过程的虚拟仿真，构建全流程质量管理体系，实时采集工艺过程数据和检验设备数据，实现“事后检验”向“事前预防”转变，提高质量的稳定性一致性；通过对原燃辅料、能源的在线监控、实时分析、动态调度，不断优化物料投入和能源平衡，提高资源、能源利用率。
安全高效通过产线的自动化改造、工业机器人的应用，减少现场操作人员，建立全区域安健环系统以及覆盖设备、人员、生产多维度的安全管理体系，实现生产安全的“实时监控、提前预警、应急响应”；通过智能生产与管理系统建设，及时发现、解决问题，提升企业运行效率与管理水平。
冶金企业的工控信息安全风险防范，需要遵循冶金生产的行业特点，切实结合生产现状和管理现状，依据控制系统风险分析及排序的结果，充分考虑风险防范的成本投入，有效利用技术措施与管理措施，针对风险防范的难易程度，采用分步实施的原则完成整体的风险防范。
4、闪速冶炼主要设备的构成及功用
闪速锅炉、排烟区域设备系统主要设备有辐射部刮板、对流部刮板、锅炉循环水泵、锅炉振打、沉尘室刮板、电收尘刮板、电收尘振打、电收尘高压发生器、B烟灰输送、高温风机。
辐射部，烟灰经过辐射部刮板进入辐射部烟尘罐，通过辐射部气流输送，进入ACD气流输送系统，经气流输送进入FSF烟灰失重仓，由失重螺旋带入炉体内。
对流部，烟灰经过对流部刮板进入沉尘室刮板进入B烟灰输送，经气流输送进入FCF烟灰失重仓，由失重螺旋带入炉体内。
为防止余热锅炉炉壁粘接，使用122台气动、电动振打装置；余热锅炉循环泵，冷却水从能源中心动力车间进入锅炉气包，通过锅炉循环水泵将冷却水注入余热锅炉水冷壁给锅炉降温，再回到锅炉气包，形成一个内循环；电收尘，烟灰经过电收尘刮板进入B烟灰输送，经气流输送进入FCF烟灰失重仓，由失重螺旋带入炉体内。
电收尘系统共计使用阴阳极振打装置13台；炉体烟气通过2台高温风机进入硫酸系统。
精矿炉顶仓是接收精矿气流输送来的合格精矿，再给失重仓加料，起到储存缓冲物料的作用。
结构比较简单由精矿仓本体、布袋收尘器、排风机、仓壁振打和料位计构成。
失重给料系统是用来把精矿仓干燥合格的混合铜精矿通过失重仓加入到精矿喷嘴。
失重给料系统具有结构完整、完全密封并且紧凑的设备特点。
给料能力：60-135 t/h；精度±1%；含水量 0.1~0.3%；最高温度120℃；通过负载传感器检测称重上限65t；计量仓容积32m3，其系统结构称重最大量65吨的不锈钢计量仓，净容积是32m3，装有3台带有测压元件RC2-33t-C3的安装套件
REK-033HVEQ 。
计量螺旋给料机的上面有四台搅拌器。
搅拌机箱体的材料是不锈钢，搅拌机浆叶的材料是耐磨钢。
计量螺旋给料机由变频器控制交流电机驱动。
电机配有冷却风机和一个电热调节器以防止电机过热。
失重仓的加料阀是带有气
动执行机构的圆顶阀。
排气系统用来在装料期和排料期平衡计量仓的压力。
带有通风流化系统的锥
形仓（2个）。
精矿仓和装料装置之间的滑板阀，公称直径300毫米（2个）；
滑板阀和失重仓之间的装料装置（配有公称直径为300毫米的圆顶阀和柔性接头）装料装置和失重计量螺旋给料机之间的失重计量仓。
仓内部的排气管道、失重计
量仓和螺旋给料机之间的搅拌器（4个）、螺旋给料机（2台）等。
5小结
随着铜冶炼工艺技术的不断进步和我国铜消费量的增长，我国铜冶炼厂完成了冶炼工艺技术的升级，
对国外引进技术进行了再创新，实现了核心工艺和设备技术的国产化，基本摆脱了对国外技术的依赖；国内
自主开发的铜冶炼工艺技术广泛应用，产能比重上升很快，并有望在短期内超过国外引进技术的产能比重。
目前我国在运行的铜精矿熔炼工艺有闪速熔炼、氧气底吹熔炼、富氧双侧吹熔炼、白银法熔炼、TSL熔炼，
在运行的铜锍吹炼工艺有PS转炉吹炼、闪速吹炼、氧气底吹吹炼、多枪顶吹吹炼工艺。
在这些工艺中，闪
速熔炼、氧气底吹、富氧双侧吹熔炼和连续吹炼工艺将成为新的铜冶炼项目的优先选择工艺，而随着这些工
艺在我国的应用和工艺技术水平的不断提高，我国铜冶炼厂必将引领世界铜冶炼工艺技术的进步。
通过全
员参与和产线管理，工艺运维与系统设备管理得到全面融合，为技术优化与效能提升层面奠定了良好基础。
参考文献：
[1]姚素平."双闪"铜冶炼工艺在中国的优化和改进[J].有色金属(冶炼部分), 2008(6):9-11.DOI:10.3969/j.issn.1007-7545.2008.06.003.
[2]周俊.铜冶炼工艺技术的进展与我国铜冶炼厂的技术升级[J].有色金属
（冶炼部分）,2019(8):1-10.
第一作者简介：彭国春，男，出生于1981年，山东鄄城县人，聊城大学本
科毕业，助理工程师，2008年7月-至今，在阳谷祥光铜业有限公司从事生产管
理工作。
