最新4铜精矿的闪速熔炼汇总

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。

铜冶炼水平与工艺水平1）火法冶炼工艺当前，全球矿铜产量的75%-80%是以硫化形态存在的矿物经开采、浮选得到的铜精矿为原料，火法炼铜是生产铜的主要方法，特别是硫化铜精矿，基本全部采用火法冶炼工艺。

火法处理硫化铜精矿的主要优点是适应性强，冶炼速度快，能充分利用硫化矿中的硫，能耗低。

其生产过程一般由以下几个工序组成：备料、熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼，最终产品为电解铜。

原料制备工序：将铜精矿、燃料、熔剂等物料进行预处理，使之符合不同冶炼工艺的需要。

熔炼工序:通过不同的熔炼方法，对铜精矿造硫熔炼，炼成含铜、硫、铁及贵金属的冰铜，使之与杂质炉渣分离；补出的含二氧化硫烟气经收尘后用于制造硫酸或其他硫制品，烟尘返回熔炼炉处理。

吹炼工序：除去冰铜中的硫铁，形成含铜及贵金属的粗铜，炉渣和烟尘返回上一工序处理。

火法精炼工序：将粗铜中硫等杂质进一步去除，浇铸出符合电解需要的阳极板。

电解精炼工序：除去杂质，进一步提纯，生产出符合标准的阴极铜成品，并把金银等贵金属富集在阳极泥中。

传统熔炼方法如鼓风炉熔炼、反射炉熔炼和电炉熔炼，由于效率低、能耗高、环境污染严重而逐渐被新的富氧强化熔炼工艺所代替［［3］新的富氧强化熔炼可分为闪速熔炼和熔池熔炼两大类，前者包括奥托昆普型闪速熔炼和加拿大国际银公司闪速熔炼等，后者包括诺兰达法、三菱法、艾萨法、奥斯麦特法和瓦纽可夫法以及我国自主开发的水口山法、白银炉熔炼、金峰炉熔炼等技术。

铜铳吹炼方法有传统的卧式转炉、连续吹炼炉、虹吸式转炉。

新型吹炼技术包括艾萨吹炼炉、三菱吹炼炉和闪速吹炼炉等。

粗铜的火法精炼在阳极炉内进行，对于转炉产出的液态粗铜采用回转式阳极炉或固定式反射炉精炼，经氧化、还原等作业进一步脱除粗铜中的铁、铅、锌、砷、锑、铋等杂质，并浇铸成含铜99.2%-99.7%的阳极板。

铜电解工艺有传统电解法、永久阴极电解法和周期反向电流电解法3种。

目前大多数电解铜厂都使用传统电解法，永久阴极电解法和周期反向电流电解法是20世纪70年代以来发展的新技术。

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。

30万吨/年电铜的铜电解精炼车间工艺设计设计总说明铜电解精炼过程，主要是在直流电的作用下，铜在阳极上失去电子后以铜离子的形态溶解，而铜离子在阴极上得到电子以金属铜的形态析出的过程。

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，其中熔池熔炼包括诺兰达连续炼铜法、艾萨熔炼法、瓦纽科夫法。

本设计为年产30万吨电铜的铜电解精炼车间，铜的电解精炼是以火法精炼产出的精铜为阳极，以电解产出的薄铜（始极片）作阴极，以硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液。

在直流电的作用下，阳极铜进行电化学溶解，纯铜在阴极中沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现了铜与杂质的分离，确定了铜电解过程中的主要技术经济指标。

本设计还进行了物料平衡、热平衡、水平衡、主要设备及辅助设备的计算与选择。

进一步提高铜电解精炼的技术水平，从而达到对铜电解精炼技术有更深刻了解的目的。

关键字：铜；电解精炼；平衡计算；设计The Process Design of Electrolytic Refining Workshop with Annual Output 300,000 Tons Electrolytic CopperSpecialty：Metallurgical engineeringName：Zhu langtaoTutor：Zhang qiuliDesign DescriptionThe copper electrolysis fining process is mainly under the direct current function,copper loses the electron after the anode by cupric ion shape dissolution,but the cupric ion obtains the electron on the negative pole by the metal copper shape separation process.At present the world copper refinery use main smelting craft to dodge the fast smelting and the molten bath smelts,the molten bath smelts including the Landa continual copper smelting,Isa smelts,Niu Shinao smelts.Originally designed to produce per 300,000 the first electrolytic copper refine the work shop,refining the precise copper produced electrolytically and concisely as the positive pole with fire law of copper,take copper sulfic acid and aqueous solution of the sulfuric acid as the electrolytic liquid very much with the electrolytic thin copper beginning that produces.Under the funcition of the direct current,positive pole copper carries on electrochemistry to dissolve,pure copper is deposited in the negative pole,the impurity is entered in positive pole mud and electrolytic liquid,thus realized the separation of the copper and impurity,have confirmed the main technical and economic index in the electrolytic course of copper.Have originally designed and also carried on supplies equilibrating,calculation and choice of the thermal balance,horizontal weighing apparatus,capital equipment and auxiliary equipment. Further improve the standard of the electrolytic refining and reached for the refinement of the electrolytic technology is a profound understanding of purpose. Keywords:Copper;Electro refining;balanced computing;design目录1 文献综述 (6)1.1铜的简介 (6)1.2铜生产技术 (7)1.2.1传统炼铜技术 (7)1.2.2现代炼铜技术 (7)1.2.3冰铜吹炼 (7)1.2.4铜的精炼 (7)1.2.5湿法炼铜 (8)1.3铜的电解精炼 (9)1.3.1铜电解精炼现状 (9)1.3.2铜电解精炼的基本原理 (9)1.3.3铜电解精炼中杂质的主要行为 (11)2 设计原则及要求 (14)2.1设计原则 (14)2.2设计要求 (14)2.3主要设备及辅助设备的计算与选择 (14)2.4冶金计算 (15)2.5制图内容和要求 (15)3 主要设备的计算与选择 (16)3.1电解槽 (16)3.1.1电解槽的材质 (16)3.1.2电解槽的构造 (16)3.1.3电解槽衬里的材质 (17)3.1.4电解槽的安装 (17)3.1.5阳极 (18)3.1.6阴极 (19)3.1.7种板 (19)3.2电解槽各有关设备选择和计算 (20)3.3整流器的选材及计算 (22)3.4车间运输设备的选择与计算 (22)3.5车间及跨的选择 (23)3.6极板作业机组 (23)4 主要技术经济指标的论证与选择 (25)4.1主要技术条件 (25)4.1.2添加剂 (26)4.1.3电解液温度 (26)4.1.4电解液循环 (27)4.1.5电流密度 (27)4.1.6同极中心距 (27)4.1.7阳极寿命和阴极周期 (27)4.2主要经济指标 (28)4.2.1电流效率 (28)4.2.2残极率 (29)4.2.3铜电解回收率 (29)4.2.4槽电压 (29)4.2.5直流电能单位消耗 (30)4.2.6硫酸单位消耗 (30)4.2.7蒸汽单位消耗 (30)5 冶金计算 (31)5.1铜电解精炼物料平衡计算 (31)5.1.1阳极泥率和阳极泥成分计算 (31)5.1.2电解精炼物料计算 (32)5.2铜电解精炼热平衡计算 (34)5.2.1计算电解槽液面水蒸发热损失 (35)5.2.2电解槽液面的辐射与对流的热损失 (35)5.2.3电解槽壁的辐射与对流热损失 (36)5.2.4管道内溶液热损失 (36)5.2.5电流通过电解液所产生的热量 (36)5.2.6全车间需要补充热量 (37)5.3电解液净化及硫酸盐生产冶金计算 (37)5.3.1净液量计算 (37)5.3.2硫酸铜的物料平衡计算 (38)5.3.3脱铜电解物料平衡计算 (40)5.3.4粗硫酸镍生产计算 (41)5.4电解循环系统设备及管道计算 (43)5.4.1循环贮槽材质及容积确定 (43)5.4.2高位槽 (43)5.4.3阳极泥贮槽 (43)5.4.4电解液循环泵 (43)5.4.5电解液加热器 (44)6 厂址选择 (46)7 环保与安全 (48)7.1环境保护 (48)7.2安全生产 (48)致谢 (50)参考文献 (51)附：专题 (52)1 文献综述1.1铜的简介铜是人类最早发现和应用的金属之一，据考证，西亚地区是世界上最早应用铜并掌握炼铜技术的地区。

7冶金冶炼M etallurgical smelting国内外铜冶炼厂成本与费用特点分析龚江蓉（中国瑞林工程技术有限公司，江西　南昌　３３００３１）摘 要：铜冶炼工厂的ＯＰＥＸ是一个综合性的成本管理体系，国内铜冶炼厂成本与费用（ＯＰＥＸ）较国外冶炼厂具有较大优势。

成本的优势和工艺技术，管理水平，工厂运营，安全环保以及地域特点，原料条件各方面紧密相关，通过对成本和费用的研究，进行技术创新，优化管理，达到降本增效的目的。

关键词：国内外铜冶炼；ＯＰＥＸ；成本与费用中图分类号：Ｆ４２６．３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１９－０００７－３Analysis of cost and expense characteristics of domestic and foreign copper smeltersGONG Jiang-rong（Ｃｈｉｎａ　Ｒｕｉｌｉｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｎａｎｃｈａｎｇ　３３００３１，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ　ＯＰＥＸ　ｏｆ　ｃｏｐｐｅｒ　ｓｍｅｌｔｅｒｓ　ｉｓ　ａ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｃｏｓｔ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ，　ａｎｄ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｃｏｐｐｅｒ　ｓｍｅｌｔｅｒｓ　ｈａｖｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｃｏｓｔｓ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｎｓｅｓ　（ＯＰＥＸ）　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｏ　ｆｏｒｅｉｇｎ　ｓｍｅｌｔｅｒｓ．　Ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｃｏｓｔ　ａｒｅ　ｃｌｏｓｅｌｙ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｌｅｖｅｌ，　ｆａｃｔｏｒｙ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，　ｒｅｇｉｏｎａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，　ａｎｄ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｃｏｓｔｓ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｎｓｅｓ，　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｔｏ　ｏｐｔｉｍｉｚｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｇｏａｌ　ｏｆ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｃｏｓｔｓ　ａｎｄ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Keywords:　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ｃｏｐｐｅｒ　ｓｍｅｌｔｉｎｇ；　ＯＰＥＸ；　Ｃｏｓｔｓ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｎｓｅｓ收稿日期：２０２３－０８作者简介：龚江蓉，女，生于１９７２年，汉族，江西南昌人，本科，高级工程师，研究方向：技术经济。

第六章Inc0公司闪速熔炼Inco公司闪速熔炼把工业氧气、干燥的Cu—Fe—s精矿、SiO2造渣剂和返回料从水平方向喷吹入高温(1250℃)炉中。

一旦进入炉中氧气就和精矿按反应式(1.1)和式(1.2)发生反应。

生成：①熔锍，55％～60％Cu②熔渣，1％～2％Cu③烟气，60％～75(体积)％SO2冰铜出到钢包中被送去吹炼，见图1．6所示。

渣出到钢包中被送到储料堆，进行渣中铜的回收，也可不回收，见第11章。

烟气经过水冷、除尘后送到硫酸厂。

Inco公司闪速炉也可用于从转炉返回的熔渣中回收铜。

渣从一个倾斜的钢槽从水冷门倒入炉中，见图6．1(a)所示。

2002年初，已有五座Inco公司闪速炉投人生产，乌兹别克斯坦的Almalyk、亚利桑那州的Hayden、新墨西哥的Hurley以及加拿大安大略省的Sudbury。

A1malyk、Hayden和Hurley的闪速炉熔炼Cu—Fe—S精矿，Sudbury的闪速炉熔炼Ni—Cu—Co—Fe—S精矿，生产约45~Ni—Cu—Co冰铜和1％Ni—Cu—Co的渣。

6．1闪速炉参数Inco公司的闪速炉由高质量MgO和MgO—CrzOa砖砌成，见图6．1(a)。

主要包括：①闪速炉的两端各有一个精矿燃烧室；②端部和侧墙装有铜质水冷套；③一个中央烟气上升烟道；④侧壁上有出铜口；⑤末端墙上有一个出渣口；⑥端墙上有一个加入转炉炉渣的溜槽。

6．1．1精矿燃烧室Inco公司精矿燃烧室是一个直径0．25m、长lm、壁厚1cm、带有陶瓷内衬的水冷不锈钢管。

干精矿从上部一个倾斜的料管加入炉中，工业氧气从炉子的水平方向吹人，见图6．1(b)。

此炉燃烧室的直径应保证氧气和炉料能以40m／s的速度喷人炉中。

这个速度产生的精矿／氧气火焰，能够到达中央上升烟道，该炉大约向下倾斜7。

左右，使火焰在渣的表面上燃烧，而不是在顶部和墙h。

6．1．2水冷Inco公司炉子的侧面墙和端墙装有水冷冷凝铜管、冷却板和隔板，以保证炉子结构的完整性，对于奥托昆普闪速炉，水冷会使富含磁铁矿的炉渣在炉壁上沉积，这样可以保护炉体砖衬和水冷铜管，延长炉子的寿命。

原料2.2 原料、燃料及辅助材料2.2.1 原料本工程所用外购的精矿用汽车运到精矿仓，年处理精矿660000t/a，含水10.0%，混合精矿含C为0.99%，精矿的平均化学成分见表2-1。

表2-1 精矿平均成分*金、银的单位为g/t2.2.2 熔剂熔炼炉和吹炼炉需要加熔剂造渣，熔剂都采用化学成分和粒度相同的石英石，石英石粒度要求为5～15mm，石英石外购，本工程不设熔剂破碎设施。

此外，当地若有含金石英石，将来生产中也可以外购含金石英石作为熔炼和吹炼的熔剂，以提高工厂的经济效益。

熔炼石英石的消耗量为42502.43t/a，吹炼石英石的消耗量为9002.12t/a，合计51504.55 t/a，石英石化学成分见表2-2。

熔炼和吹炼的石英石由业主按照要求的数量、化学成分和粒度，用汽车运到本工程的精矿仓。

表2-2 石英石成分2.2.3 燃料阳极精炼需要加燃料燃烧供热，为了改善环保条件和提高金属回收率，火法精炼所用燃料为天然气。

新砌筑的熔炼炉及吹炼炉的烘炉用天然气；生产过程中熔炼炉和吹炼炉保温也用天然气。

全场一年需用天然气的消耗量为4500000Nm3/a，天然气的相关参数见表2-3表，天然气由园区直接接入，在厂内建一个天然气调压站即可。

表2-3 天然气成分2.2.4 耐火材料本工程的熔炼炉、吹炼炉和回转式阳极炉的内衬均为耐火材料砌筑，工厂设有耐火材料库用作耐火砖的贮存、加工和将修炉时拆除的废耐火砖加工成耐火泥。

本工程耐火材料的消耗量为1000t/a。

耐火材料由业主按照要求的数量、规格和类型，用汽车运到耐火材料库。

2.2.5 氧气氧气用于底吹炉熔炼、底吹炉连续吹炼以及阳极炉精炼燃烧。

熔炼正常氧气消耗量为15842.4Nm3/h，吹炼正常氧气消耗量为1777.2 Nm3/h，精炼氧气最大消耗量为233.37Nm3/h·台，纯度99.6%。

氧气由本工程的制氧站提供。

2.3 工艺流程2.3.1 原料特征及工艺流程选择造锍捕金技术来源于铜的火法冶炼领域，利用铜是金银等贵金属良好的补集剂，通过造铜锍，将金银等贵金属富集于铜锍中，再通过铜锍吹炼和精炼将贵金属富集于粗铜和阳极铜，最终通过电解和阳极泥处理回收金银等贵金属。

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。

在余热锅炉中进行炉子烟气的冷却。

部分烟尘也会被余热锅炉收集，在电收尘器中收集剩余的颗粒，通常所有烟尘都返回炉子中。

视所选择的渣型和氧势而定，在粗铜闪速熔炼炉渣中，铜的含量为15%-25%。

第12章铜的直接闪速熔炼前面几章已阐明从硫化物精矿中提取铜有两个主要的步骤：熔炼和吹炼。

同时也表明熔炼和吹炼具有同样的化学工艺，例如从Cu—Fe—S相中氧化Fe和S。

很久以来，冶金和化学工程师的目标就是想把这两个步骤结合起来，变成一个连续的直接炼铜熔炼工艺。

这个结合最主要的优点在于：①将排出的SO2气体隔离，形成一个单独的连续气流；②减少能量消耗；③减少投资和成本。

本章主要介绍：①2002年铜的直接熔炼情况；②对这种工艺潜在优点的认识程度。

该工艺最主要的问题在于：①进入铜的直接熔炼炉中的大约25％的Cu最终熔解在渣中；②回收这些渣的成本将可能限制未来铜的直接熔炼向处理含Fe量低的铜精矿发展[如辉铜矿(Cu2S)和斑铜矿(Cu5FeS4) ]．而是向处理含Fe量高的黄铜精矿发展。

12．1直接炼铜的理想工艺图12·1是一个直接炼铜的理想工艺示意图，该工艺主要的加入料为精矿、氧气、空气、造渣剂和返回料。

主要产物为：铜水、低含铜量的渣、高SO2含量的烟气。

该工艺是自热式的，随着高富氧鼓风，有充足的反应热去熔化所有熔炼炉和邻近精炼厂提供的含铜返回料，包括碎电极。

该工艺也是连续的。

本章其余的部分讲述如何更快地实现这个理想。

理想的情况是：铜中杂质含量低；渣直接丢弃，不做铜的回收处理；烟气中有足量的SO2用于制硫酸。

12．2直接炼铜的工业单炉2002年，只有一个工艺——奥托昆普闪速熔炼，实现了单炉直接炼铜，如图1．4所示。

采用这个工艺的厂家有两个：波兰的Glogow和澳大利亚的奥林匹亚大坝。

这两座炉子都是处理辉铜矿和斑铜矿的。

前些年，诺兰达浸入式风口工艺(见图1．5)也能直接炼铜。

现在用于生产含铜72%～75％的高品位冰铜。

这个改变提高了熔炼速率，同时改善了杂质的脱除。

铜的直接闪速熔炼的产品(见表12．1)是：铜：99％Cu，0．44％～0.9％S，0．01％Fe，0．4％O，1280℃：渣：14％～24％Cu，约1300℃；烟气：15％～20％SO2，1350℃。