火法炼铜工艺
火法炼铜工艺讲解
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。
火法炼铜工艺讲解
------------------------------------------精品文档-------------------------------------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。
火法炼铜的概述
火法炼铜的概述
火法炼铜是一种古老的炼金术技术,用于制造铜器。
它的核心思想是将铜和火焰结合,通过燃烧铜来提取其中的有价值的元素,如水和银。
火法炼铜的主要原料是铜和火。
在炼铜过程中,首先需要将铜放入炼丹炉中,加热至高温,使其融化。
然后,在炼丹炉中加入火焰,使铜与火焰混合,产生燃烧的过程。
在燃烧过程中,铜可以被提取出其中的有价值的元素,如水和银。
尽管火法炼铜已经存在了数千年,但它仍然是一种具有争议性的思想。
一些人认为,火法炼铜可以制造出各种合金,包括铜和银、金和其他金属,这可能会对环境保护造成威胁。
因此,现代炼金术已经更加注重环保和可持续发展,以避免不必要的污染和资源浪费。
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。
古代火法炼铜的原理是什么
古代火法炼铜的原理是什么古代火法炼铜是一种古老的冶炼方法，其原理是通过高温加热将含铜矿石中的铜矿石和杂质分离，从而得到纯铜。
下面我们详细介绍一下古代火法炼铜的原理。
首先，古代火法炼铜需要先选取合适的含铜矿石作为原料。
通常，富含铜矿石的矿石有黄铜矿、赤铁矿和蓝铜矿等。
含铜矿石中铜的含量通常比较低，需要通过火法炼铜的过程将其提取出来。
火法炼铜的主要步骤分为破碎矿石、矿石烧烤、矿石熔炼、炉渣处理和铜液提取等。
首先是矿石的破碎，将原料矿石经过粉碎机破碎成适当大小的颗粒，以便后续处理。
然后，破碎后的矿石被烧烤，将其加热至适当温度，以去除矿石中的水分、二氧化碳等挥发性物质，并将铜矿石转化为氧化铜。
在矿石烧烤后，将得到的熟矿与矿石中的硅酸盐和杂质一起放入熔炉中进行熔炼。
熔炉内加入石灰石或其他辅助剂，以提高熔炉温度和铜的产率。
熔炉内的温度达到数百度甚至上千度，使得矿石中的金属与非金属成分发生熔融和分离。
在熔化过程中，铜的密度较大，会沉淀到熔炉底部，形成熔炉底的铜液。
同时，其他非铜金属和氧化物等杂质则浮于铜液之上，形成炉渣。
熔炉内的炉渣经过冷却和固化后，可以进行分离和处理，以提取其中可能有价值的金属或其他物质。
提取得到的铜液可以进行进一步的精炼和加工。
通常铜液是通过铁器制作的碳化剂来进行精炼。
在加热的过程中，铁反应性较强，会与铜液中的含氧物质进行反应，从而将铜中的杂质氧化成为炉渣，以提高铜的纯度。
最后，精炼后的铜液经过冷却和凝固，形成铜块。
铜块可以被再次加热和锻造，以改善其结构和性能，得到所需的铜质产品。
总体来说，古代火法炼铜的原理是通过高温熔炼和氧化还原反应，将含铜矿石中的铜分离出来。
矿石经过破碎和烧烤后，被放入熔炉进行熔炼。
在熔炼过程中，矿石中的铜密度较大，会沉淀到熔炉底部形成铜液，而其他杂质会浮于铜液之上形成炉渣。
炉渣经过处理后，可以得到纯铜。
最后精炼的铜液形成铜块，凝固后可进一步加工。
这就是古代火法炼铜的原理。
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标题，我们将探讨铜矿石炼制过程中使用的火法炼铜技术的现状和未来的发展趋势。
火法炼铜是一种传统的铜冶炼方法，已有数千年的历史。
它是通过将铜矿石加热至高温，使其氧化并与其他杂质分离，从而得到纯铜的过程。
在火法炼铜的过程中，矿石首先经过破碎和磨矿处理，然后加入一定量的燃料和熔剂，通过高温反应使铜矿石中的铜化合物还原为金属铜。
火法炼铜技术已经相对成熟。
在传统的火法炼铜工艺中，主要有两个关键步骤：烧结和熔炼。
烧结是将矿石与燃料和熔剂一起加热，以使矿石中的金属氧化物还原为金属。
熔炼是将还原后的金属与其他杂质分离，得到纯铜。
这些步骤需要高温和长时间的反应，以确保铜的高纯度和良好的品质。
然而，火法炼铜技术也存在一些问题。
首先，火法炼铜是一种能源密集型工艺，消耗大量的燃料，对环境造成了一定的压力。
其次，火法炼铜过程中产生大量的废渣和尾矿，对环境造成了一定的污染。
此外，火法炼铜的能源消耗和废物排放也使其在可持续发展方面面临挑战。
为了解决这些问题，目前正在研究和开发一些新的火法炼铜技术。
例如，采用新型燃料和熔剂，以减少能源消耗和废物排放。
此外，利用先进的过程控制技术和自动化设备，提高生产效率和产品质量。
同时，研究人员还在尝试将火法炼铜与其他冶金技术相结合，如湿法冶金和电解冶金，以提高效率和减少环境影响。
未来，火法炼铜技术将继续朝着更加环保和高效的方向发展。
随着全球对环境保护的要求越来越高，矿冶企业将不断寻求使用低碳能源和绿色燃料，以减少对环境的影响。
此外，随着科技的进步，火法炼铜过程中的自动化和智能化技术也将得到更广泛的应用，提高生产效率和安全性。
总的来说，火法炼铜技术作为一种传统的铜冶炼方法，已经取得了长足的发展。
然而，为了适应环境保护和可持续发展的要求，火法炼铜技术仍然需要不断创新和改进。
通过引入新的燃料和熔剂，优化工艺流程，提高能源效率和减少废物排放，火法炼铜技术将继续在未来发挥重要作用，并为铜冶炼行业的可持续发展做出贡献。
火法炼铜工艺讲解
3处，矿（化）点51处，
16.86万吨。成因类型有硅卡岩型、热液型、沉积型和火山岩型，以前
皇台铜矿，位于蟒岭岩体与前奥陶系大理岩形成的硅卡岩中，矿石矿
0.5～1.4％，铁品位可达
％，探明储量40365吨。柞水穆家庄铜矿，位于中泥盆统青石垭组的粉砂质千
1.07％，提交D+E级普查储量
万吨。热液型铜矿区内分布近40处，分布在商州市两水寺、古墓沟，山阳
曹异生 我国铜工业现状及前景展望 中国金属通报 2006 .
付少华 铜精矿供应瓶颈日益凸现 甘肃冶金 2007.
国土资源部信息中心 世纪之交的矿产资源形势2000 .
王红鹰 郑伟 铜的浸出-萃取-电积工艺及萃取剂 湿法冶金 2002 .
三十里铺、红铜沟，商南县过风楼等地。伴生铜矿在本区也有分布，
工艺流程图
熔剂
炼前准备
烟气处理
铜锍铜锍吹炼炉渣贫化鼓风熔剂弃渣
粗铜
渣浮选
熔剂燃料渣精矿尾矿
阳极板反熔炼胆矾鼓风
炉渣铜锍
设计的内容
火法炼铜是当今生产铜的主要方法，其产量占铜生产量的80%-90%，主要
3.1焙烧
“死焙烧”），分别脱除精矿中部分或全部
+FeO+SO2
=Fe3O4+SO2
=2Fe3O4
S+3/2O2=Cu2O+SO2
=2SO2
ห้องสมุดไป่ตู้
5/2O2=Cu2S·FeS+2SO2+FeO
+7/2O2=FeS+FeO+3SO2
=2FeO·SiO2
Fe
O4而不完全是
，也有一部分Cu
火法冶炼铜及湿法冶炼铜工艺介绍
题，不利于贵金属等有价伴生元素的回收， 因此在工业上未得到广泛应用。
• 我国铜冶炼主要以火法冶炼为主，总产量占全 部铜产量约96%，我国也是采用铜冶炼工艺种 类最多的国家，国际上先进的铜冶炼技术在我 国大多已采用，且生产规模远大于其它国家， 同时仍存在大量采用落后生产工艺、污染严重 的中小型铜冶炼企业，根据《有色金属产业调 整和振兴规划》的要求，铜冶炼行业规划目标 是：按期淘汰落后产能，节能减排取得积极成 效，企业重组取得进展，创新能力明显增强， 资源保障能力进一步提高。
• 火法炼铜的原则流程如下，流程图见图
• 铜精矿(15～30%Cu)——造锍熔炼——冰 铜 （铜锍25～70%Cu）——吹炼——粗铜 （98～99%Cu）——火法精炼——阳极铜 （99%Cu）——电解精炼——电铜(99.9599.98%Cu)。
• 火法炼铜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。配套工序：阳 极泥处理、余热回收、余热发电、烟气收 尘、烟气制酸、循环水系统等。
• 火法冶炼铜主要产物环节如下：
• 除火法工艺外，近20 年来湿法炼铜工艺也取 得了长足的进步，湿法工艺不仅可以处理一些 难选的氧化矿和表外矿、铜矿废石等，而且随 着细菌浸出和加压浸出的发展，亦可以处理硫 化铜矿石，并能获得较好的经济效益，从而大 大拓宽了铜资源综合利用范围。该法是在常温 常压或高压下，用溶剂浸出矿石或焙烧矿中的 铜，经过净液，使铜和杂质分离，而后用萃取 -电积法，将溶液中的铜提取出来。对氧化矿 和自然铜矿，大多数工厂用溶剂直接浸出；对 硫化矿，一般先经焙烧，而后浸出。
火法冶炼及湿法冶炼 铜工艺介绍
• 铜的冶炼工艺有火法冶炼和湿冶炼两种 方法。
火法炼铜基本工艺
火法炼铜基本工艺
火法炼铜是一种传统的冶炼工艺，基本工艺流程如下：
1. 精选铜原料：选择含有一定铜矿物的矿石，经过破碎、分级等工艺后得到铜精矿；
2. 烧结煅烧：将铜精矿在高温下进行烧结煅烧处理，使铜矿中的硫化物和杂质被氧化，生成含铜的氧化物；
3. 氧化焙烧：将氧化铜还原为粒状的金属铜，铜粒和氧化物混合后进行氧化焙烧，使粒状铜和氧化物分离；
4. 熔炼：将铜粒通过熔炼，在高温下加入石灰、煤等辅助物质，使残留的氧化物得到还原，生成金属铜；
5. 铜的加工：将金属铜进行加工，得到不同形态的铜材料，如铜板、铜管等。
以上就是火法炼铜的基本工艺流程，这种工艺可以通过简单的设备和工艺步骤得到较高纯度的金属铜。
火法冶炼基本工艺知识1
Start project
赤峰金剑铜业 葫芦岛有色金属集团 同和矿业 俄罗斯铜业公司 吉林镍业
俄罗斯，Chelyabinsk
铜精矿
铜精矿 铜精矿
50万吨/年
48万吨/年 50万吨/年 15万吨/年 27.5万吨/年
冰铜
冰铜 冰铜 粗铜
日本
铜/多金属二次冶炼 铜精矿 Ni/Cu精矿
镍冰铜
三、先进熔炼工艺
三、先进熔炼工艺
1、闪速炼铜工艺
目录
●第一座炼铜闪速炉于1949年在芬兰哈里亚瓦尔塔冶炼厂 投入工业生产；目前还用于镍精矿的熔炼；1978年开始 进行铜精矿的一步炼铜；1995年开始进行冰铜的吹炼。 ●至今已有40台炼铜闪速炉建成投产，目前在运行的有 37 台（其中有3台一步炼铜闪速炉，2台冰铜吹炼闪速炉） ，6台炼镍闪速炉在生产。 ●炉体冷却结构的改进、冷却强度的提高，闪速炉的单炉 产能提高，最大达到原设计的3.65倍；闪速炉的炉寿命 延长，最长达到15年，一般10年左右
三、先进熔炼工艺
• Ausmelt工艺炼铜业绩
投产时间 所属公司 工厂位置 炉料类型 加料量
目录
产品
1999
1999 2002,2004 2003 2004 2003 2005
中条山
中条山 Amplats 安徽铜都 韩国锌业 Birla铜业 韩国锌业
中国，侯马市
中国，侯马市 南非，吕斯滕堡 中国，铜陵 温山，韩国
• ISA工艺炼铜业绩
投产时间 1987 1992 1992 1996 1997 2002 所属公司 芒特艾萨矿业有限公司 塞浦路斯迈阿密矿业 芒特艾萨矿业有限公司 Sterlite工业有限公司 联合矿业 云南铜业 工厂位置 澳大利亚芒特艾萨 美国亚利桑那 澳大利亚芒特艾萨 印度Tuticorin 比利时霍博肯 中国昆明 工厂类型 铜冶炼厂 铜冶炼厂 铜冶炼厂 铜冶炼厂 铜/铅冶炼厂 铜冶炼厂
火法炼铜
铜精矿冶炼（火法）火法炼铜主要工艺主要包括:(1)铜精矿的造锍熔炼;(2)铜锍吹炼成粗铜;(3)粗铜火法精炼;(4)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。
1.熔池熔炼：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,吹炼反应能够产生维持熔炼作业所需的大部分热量,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。
2.闪速炼铜：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。
3.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。
4.电解精炼：电解精炼工艺主要分为传统始极片工艺和不锈钢永久性阴极工艺,永久阴极电解工艺是当前电解工艺的发展趋势。
主要是因不锈钢阴极法采用不锈钢板做成阴极代替铜始极片,阴极铜产品再从不锈钢阴极上剥取,不锈钢阴极再返回电解槽中继续使用。
该方法无始极片生产系统,简化了生产过程。
且由于不锈钢阴极平直,生产过程中短路现象少,不但提高了产品质量,而且可使用较高的电流密度和较小的极距。
国内外火法炼铜进展及发展趋势熔池熔炼：1.诺兰达连续炼铜法：该法很适于使用氧气。
火法炼铜工艺过程中的危险、有害因素辨识与分析
火法炼铜工艺过程中的危险、有害因素辨识与分析火法冶炼铜工艺为：混合精矿配料经富氧底吹炉熔炼，形成铜锍，铜锍在P-S转炉吹炼中经造渣去除杂质，形成粗铜，再经回转式阳极炉去除粗铜中的硫、铁、铅、铋、锑和砷等杂质，以满足电解精炼对阳极化学成分和物理规格的要求。
火法冶炼铜工艺过程中需要用到熔炼炉、转炉、阳极炉、空压机、起重机、鼓风机、浇铸机等设备，以及冶炼过程的燃料、压缩氧、压缩空气等物料。
因此在火法炼铜过程存在的危险、有害因素主要包括：为火灾、爆炸、中毒窒息、坍塌、灼烫、触电（含雷击）、机械伤害、高处坠落、起重伤害、物体打击、车辆伤害、容器爆炸、淹溺、噪声伤害、振动伤害和粉尘伤害等。
（1）火灾爆炸① 冶金炉底吹熔炼炉、转炉等冶金炉设冷却水套，若出现水套内缺水，易损坏水套，威胁到炉子的安全；当发生水套大量漏水，冷却水遇到炉内高温熔体，或者冷却水在炉内受高温形成蒸汽，造成炉内压力升高，严重时将造成炉子的爆炸。
放料口发生跑炉时，高温熔体大量流出，遇潮湿或水也有发生爆炸的危险。
铜锍遇潮或水份后，会发生化学反应：Cu2S＋H2O=2Cu＋H2＋SO2FeS＋H2O =FeO＋H2S反应生成的H2、H2S气体与O2作用激烈，从而引起爆炸，在操作中要特别注意。
另外，冶炼常见事故还有喷炉、死炉和炉体烧穿事故，这些事故也有引起火灾爆炸的危险性。
因此，在生产中要控制好铜铳和渣层高度、炉温、配料和渣型，严格按规程作业，避免事故发生。
②电气火灾带电、用电设备，存在发生电气火灾事故的危害。
③天然气输送管道使用天然气作为燃料时，天然气是火灾和爆炸危险性较大的混合气体，其密度比空气小，如果出现泄漏则能无限制地扩散，易与空气形成爆炸性混合物，而且能顺风飘动，形成着火爆炸和蔓延扩散的重要条件，遇明火回燃。
④氧气管网在氧气的制取、储存及输送的过程中，氧在设备、管道内运行或因设备损坏而泄漏，形成火灾爆炸危险环境，氧气管道未脱脂，遇油污等易燃物有导致火灾、爆炸的危险。
火法炼铜工艺过程中的危险、有害因素辨识与分析
火法炼铜工艺过程中的危险、有害因素辨识与分析火法冶炼铜工艺为：混合精矿配料经富氧底吹炉熔炼，形成铜锍，铜锍在P-S转炉吹炼中经造渣去除杂质，形成粗铜，再经回转式阳极炉去除粗铜中的硫、铁、铅、铋、锑和砷等杂质，以满足电解精炼对阳极化学成分和物理规格的要求。
火法冶炼铜工艺过程中需要用到熔炼炉、转炉、阳极炉、空压机、起重机、鼓风机、浇铸机等设备，以及冶炼过程的燃料、压缩氧、压缩空气等物料。
因此在火法炼铜过程存在的危险、有害因素主要包括：为火灾、爆炸、中毒窒息、坍塌、灼烫、触电（含雷击）、机械伤害、高处坠落、起重伤害、物体打击、车辆伤害、容器爆炸、淹溺、噪声伤害、振动伤害和粉尘伤害等。
（1）火灾爆炸①冶金炉底吹熔炼炉、转炉等冶金炉设冷却水套，若出现水套内缺水，易损坏水套，威胁到炉子的安全；当发生水套大量漏水，冷却水遇到炉内高温熔体，或者冷却水在炉内受高温形成蒸汽，造成炉内压力升高，严重时将造成炉子的爆炸。
放料口发生跑炉时，高温熔体大量流出，遇潮湿或水也有发生爆炸的危险。
铜锍遇潮或水份后，会发生化学反应：Cu2S＋H2O=2Cu＋H2＋SO2FeS＋H2O =FeO＋H2S反应生成的H2、H2S气体与O2作用激烈，从而引起爆炸，在操作中要特别注意。
另外，冶炼常见事故还有喷炉、死炉和炉体烧穿事故，这些事故也有引起火灾爆炸的危险性。
因此，在生产中要控制好铜铳和渣层高度、炉温、配料和渣型，严格按规程作业，避免事故发生。
②电气火灾带电、用电设备，存在发生电气火灾事故的危害。
③天然气输送管道使用天然气作为燃料时，天然气是火灾和爆炸危险性较大的混合气体，其密度比空气小，如果出现泄漏则能无限制地扩散，易与空气形成爆炸性混合物，而且能顺风飘动，形成着火爆炸和蔓延扩散的重要条件，遇明火回燃。
④氧气管网在氧气的制取、储存及输送的过程中，氧在设备、管道内运行或因设备损坏而泄漏，形成火灾爆炸危险环境，氧气管道未脱脂，遇油污等易燃物有导致火灾、爆炸的危险。
铜的火法冶炼工艺原理
粗铜的火法精炼工艺原理火法精炼原理：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→2Cu2OCu2O+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+H2OCu2O+CO→2Cu+CO2Cu2O+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+1/2O2H2O-2e→2H++1/2O2Me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，反应。
粗铜的火法精炼工艺
粗铜的火法精炼工艺1概述1.1阳极炉精炼的目的粗铜火法精炼的任务是除去一部分杂质，目的是为电解精炼提供合乎要求的阳极铜，并浇铸成表面平整、厚度均匀、致密的阳极板，以保证电解铜的质量和降低电解精炼的成本。
1.2阳极炉精炼的过程描述转炉产出的粗铜装入粗铜包子，用液体吊车倒入阳极炉内，先通入压缩空气使之产生氧化反应，氧化结束后扒出炉渣，开始通入还原剂使之产生还原反应，还原结束后开始浇铸，精炼过程采用重油做燃料。
阳极板的双圆盘定量浇铸系统是由程序来自动控制的。
产生的烟气经过空气换热器冷却后经排空。
1.3阳极炉精炼的工艺流程2粗铜火法精炼原理粗铜的火法精炼包括氧化与还原两个主要过程。
粗铜的火法精炼通常是在1150～1250℃的温度下，先向铜熔体中鼓入空气，使铜熔体中的杂质与空气中的氧发生氧化反应，以金属氧化物MO形态进入渣中，然后用碳氢还原剂将熔解在铜的氧出去，最后浇铸成合格的阳极送去电解精炼。
2.1阳极炉精炼氧化原理及主要物理化学变化阳极炉氧化精炼是在1150～1200℃的高温下，将空压风鼓入熔铜中，由于铜液中大多数杂质对氧的亲合力都大于铜对氧的亲合力，且多数杂质氧化物在铜水中的溶解度很小，当空气中的氧通入铜熔体中便优先将杂质氧化除去。
脱硫是在氧化过程中进行的。
向铜熔体中鼓入空气时，除了O2直接氧化熔铜中的硫产生SO2之外，氧亦熔于铜中。
但熔体中铜占绝大多数，而杂质占极少数，按质量作用定律，优先反应的是铜的大量氧化：4Cu+O2=2Cu2O所生成的Cu2O 溶解于铜水中，其溶解度随温度升高而增大。
1100℃，溶解的Cu2O=5%，相应的O2=0.56%1150℃，溶解的Cu2O=8.3%，相应的O2=0.92%1200℃，溶解的Cu2O=12.4%，相应的O2=1.38%1250℃，溶解的Cu2O=13.1%，相应的O2=1.53% 500℃1083℃20406080100Cu 重量% CuO700℃900℃1065℃1200℃1230℃3.4712.41300℃当Cu2O 含量超过该温度下的溶解度时，则熔体分为两层，下层是饱和了Cu2O 的铜液相，上层是饱和了铜的Cu2O 液相。
火法炼铜的冶炼流程
火法炼铜的冶炼流程
首先呢，咱们得有原料。
一般就是铜矿石啦。
不过要知道，这铜矿石的品质有好有坏，所以在开始冶炼之前，得大概挑选一下。
我觉得吧，要是能有个初步的筛选，把那些看起来杂质特别多的石头去掉一部分，后面的步骤可能会轻松点呢。
接下来就是把铜矿石进行熔炼啦。
这时候要用到熔炉，温度可得控制好。
具体多高的温度呢？这得根据矿石的种类还有实际情况来定啦。
当然，这个过程中可能会有一些其他的物质混进来，不过没关系，后面还有步骤可以处理呢。
在熔炼的时候会产生一种叫冰铜的东西。
这个冰铜呢，其实是铜和其他一些金属的混合物。
那怎么把铜从冰铜里分离出来呢？这就需要进一步的处理啦。
我记得以前有人试过用不同的方法，但是根据经验，有一种方法效果会更好，不过我这儿就先不说啦，大家可以自己去探索探索嘛。
然后呢，就是精炼的过程。
这一步很关键哦！要把铜里面剩下的杂质尽可能地去除掉。
这个过程可能会比较漫长，刚开始可能会觉得麻烦，但习惯了就好了。
精炼的时候，需要注意各种参数的调整，什么温度添加剂的量呀之类的。
这个环节可以根据实际情况自行决定，只要最后能得到比较纯的铜就行啦。
火法炼铜的原理
火法炼铜的原理
火法炼铜是一种传统的冶炼方法，通过高温将含铜矿石中的铜分离出来。
在这
个过程中，矿石经过多次处理，最终得到纯铜。
首先，矿石的选矿是火法炼铜的第一步。
选矿是指将含铜矿石中的杂质和非铜
矿物分离出来，以便后续的炼铜过程。
通常采用的方法有重选、浮选、磁选等，通过这些方法可以将矿石中的杂质去除，得到较为纯净的含铜矿石。
接下来是矿石的破碎和磨矿。
矿石经过选矿之后，需要进行破碎和磨矿的处理，将矿石破碎成适合进一步处理的颗粒度，然后通过磨矿的方式将矿石细化，以便后续的冶炼过程。
然后是矿石的烧结。
烧结是将矿石在高温下进行加热，使其结合成块状，以便
后续的冶炼处理。
通过烧结，可以提高矿石的反应性，减少冶炼过程中的能耗，并且有利于矿石中的有害元素的排除。
接着是矿石的熔炼。
熔炼是将矿石在高温下熔化，使其中的金属成分分离出来。
在熔炼过程中，矿石中的铜成分会被熔化并聚集在熔体中，而其他非铜金属和杂质则会形成渣滓，从而实现铜的分离。
最后是熔炼产物的精炼。
熔炼产物中仍然含有一定的杂质和非铜金属，需要进
行精炼处理，将其中的杂质和非铜金属去除，得到纯铜。
通常采用的方法有火法精炼、电解精炼等，通过这些方法可以将熔炼产物中的杂质和非铜金属去除，得到高纯度的铜。
综上所述，火法炼铜的原理是通过选矿、破碎和磨矿、烧结、熔炼和精炼等步骤，将含铜矿石中的铜分离出来，得到纯铜。
这种冶炼方法在铜冶炼中具有重要的地位，广泛应用于工业生产中。
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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。
铜矿主要分布于丹凤、山阳、柞水和商州，矿床3处，矿（化）点51处，探明储量16.86万吨。
成因类型有硅卡岩型、热液型、沉积型和火山岩型，以前三种为主。
皇台铜矿，位于蟒岭岩体与前奥陶系大理岩形成的硅卡岩中，矿石矿物有磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和少量铅锌矿。
铜矿品位0.5～1.4％，铁品位可达20％，探明储量40365吨。
柞水穆家庄铜矿，位于中泥盆统青石垭组的粉砂质千枚岩、白云岩和白云质粉砂岩中，矿石平均品位1.07％，提交D+E 级普查储量3.689万吨。
热液型铜矿区内分布近40处，分布在商州市两水寺、古墓沟，山阳县色河干沟、三十里铺、红铜沟，商南县过风楼等地。
伴生铜矿在本区也有分布，主要见于山阳黑沟多金属矿和柞水银洞子银铅矿、大西沟。
2.工艺流程图尾矿胆矾电解铜3设计的内容火法炼铜是当今生产铜的主要方法，其产量占铜生产量的80%-90%，主要用于处理硫化矿。
工艺主要包括四个步骤，即造硫熔炼、铜锍吹炼、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。
主要原料是硫化铜精矿。
3.1焙烧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。
3.2造硫熔炼工艺原理：利于铜与硫的亲和力大于铁和一些杂质金属，而铁与氧的亲和力大于铜的特性，在高温及控制氧化气氛条件下，使铁等杂质金属逐步氧化后进入炉渣或烟尘被除去，而金属铜则富集在铜锍等各种中间产物中，并逐步得到提纯。
造锍熔炼其目在于，把炉料中全部的铜富集在铜锍相，把脉石、氧化物及杂质汇集与熔渣相，然后使铜锍相与熔渣相完全分离，分别产出铜锍和熔渣，为了达到这个目的，造锍熔炼过程必须遵循两个原则：一是必须使炉料有相当数量的硫来形成铜锍；二是使炉渣二氧化硅含量接近饱和，以使铜锍和炉渣不致混溶。
3.2.1造锍熔炼的传统设备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。
闪速熔炼是将硫化铜精矿和熔剂的混合料干燥至含水0.3%以下，与热风（或氧气、或富氧空气）混合，喷入炉内迅速氧化和熔化，生成冰铜和炉渣。
其优点是熔炼强度高，可较充分地利用硫化物氧化反应热。
降低熔炼过程的能耗。
烟气中SO2浓度可超过8%。
闪速熔炼可在较大范围内调节冰铜品位，一般控制在50%左右，这样对下一步吹炼有利。
但炉渣含铜较高，须进一步处理。
闪速炉有奥托昆普型和国际镍公司型两种。
70年代末世界上已有几十个工厂采用奥托昆普型闪速炉，中国贵溪冶炼厂也采用此种炉型。
冰铜吹炼利用硫化亚铁比硫化亚铜易于氧化的特点，在卧式转炉中，往熔融的冰铜中鼓入空气，使硫化亚铁氧化成氧化亚铁，并与加入的石英熔剂造渣除去，同时部分脱除其他杂质，而后继续鼓风，使硫化亚铜中的硫氧化进入烟气，得到含铜98%～99%的粗铜，贵金属也进入粗铜中。
3.2.2闪速熔炼原理入炉的浮选硫化铜精矿粒度很细，一般90%以上小于0.074mm，比表面积达200m2/kg,熔炼过程中又处于悬浮状态，因而气-固或气-液间的传质和传热条件十分强化。
在高温作用下，大部分硫化物颗粒在反应塔内仅停留2到3秒即可完成氧化脱硫、熔化、造渣等反应，并且放出大量的作为熔炼所需要的大部或全部能量。
分解反应分解反应包括黄铁矿、黄铜矿、高价硫化物的分解反应FeS2=FeS+1/2S2Fe n S n+1=nFeS+1/2S22CuFeS2=Cu2S+2FeS+1/2S22CuS=Cu2S+1/2S2氧化反应氧化反应是闪速熔炼代表反应，主要包括FeS+3/2O2+FeO+SO23FeS+5O2=Fe3O4+SO26FeO+O2=2Fe3O4Cu2S+3/2O2=Cu2O+SO2S+O2=2SO2高价硫化物直接氧化和造渣反应2CuFeS2+5/2O2=Cu2S·FeS+2SO2+FeO2FeS2+7/2O2=FeS+FeO+3SO22FeO+SiO2=2FeO·SiO2可见，在强氧化氛围中，铜精矿氧化不可避免地会产生Fe3O4而不完全是FeO，也有一部分Cu2S氧化成Cu2O。
另外，强氧化造成硫的大量氧化，为此需要通过控制氧化气氛来控制硫的氧化，以保证获得适当的铜锍。
氧化气氛通常用氧和硫、铁供给数量的百分比来表示，比值越大，氧化程度越大，铜锍品位越高；反之则越低。
通常控制氧和硫、铁的数量比为48%-50%。
相互反应相互反应在熔池中进行，主要反应如下：3Fe3O4+FeS=10FeO+SO23Fe3O4+FeS+5SiO2=5（2FeO·SiO2）+SO2Cu2O+FeS=Cu2S+FeO2FeO+SiO2=2FeO·SiO2反应结果使Cu2O以Cu2S形态进入铜锍，同时使部分Fe3O4还原成FeO造渣。
但是闪速熔炼时Fe3O4的还原条件是很差的，因此炉渣铜含量高。
3.2.3炉渣炉渣是矿石冶炼后的残留废弃物，但由于冶炼、提炼技术的不过关，炉渣中往往会残留很多有价值的未提取金属、矿物，这是一种极大的浪费行为。
炉渣的贫化就是提高矿石的冶炼、提炼技术，或者对炉渣进行二次处理，尽量提取矿石中的有价值物，使最终残留的炉渣"贫化"，最终从而提高矿石的利用效率。
炉渣贫化技术的提高有助于提高资源的利用效率，减少企业生产成本和治三废成本，符合节约型社会的理念;同时减少炉渣对于环境的污染，有利于环境保护。
炉渣贫化方法的选择原则上取决于渣中铜的损失形态以及所要求的最终弃渣含铜水平。
贫化方法有两类：电炉贫化法和浮选法。
电炉贫化法矿热炉具有废气少、易于控制、能保证高温下有较强还原性等优点，可以提高熔渣温度，使渣中铜含量降低，有利于还原熔融渣中的氧化铜和回收细颗粒的铜粒子。
电炉贫化法可以处理各种成分的炉渣，也可以处理各种返料。
熔体中电流在电极间的流动产生的搅拌作用能够促进渣中的铜粒子的集聚长大。
电炉贫化法的最大优点是真正实现了对铅、钴、锌等易溶解于酸中金属的回收，但电耗及碳质电极材料消耗较高，需要向电耗更低、电极消耗更少的直流电炉改进。
浮选法从富氧熔炼渣(如闪速炉渣)和转炉渣中浮选回收铜，在炼铜工业上已得到广泛应用。
浮选法铜回收率高、能耗低(与电炉贫化、炉渣返回熔炼法比较)，可以将Fe3O4及一些杂质从流程中除去，吹炼过程的石英用量将大幅度减少。
铜浮选收率一般在90%以上,所得的精矿中铜锍的质量分数大于20%,尾矿w(Cu)0.3%～0.5%。
王红梅等提出闪速浮选的概念,即是一种回收磨矿-分级回路循环负荷中粗粒矿物的浮选技术,随着技术的成熟,有望在炉渣选矿应用得到进一步广。
A1Sarrafi等在对反射炉渣浮选回收铜的研究中发现R407作为捕收剂可获得品位为1216%,铜回收率为72%的铜精矿,同时发现缓冷熔渣中铜的回收率可达84%。
浮选法虽然应用广、药剂用量小,但选矿药剂多数为有机物,有刺激性气味,且价格昂贵。
3.3铜锍吹炼铜锍吹炼的任务是将铜锍吹炼成含铜98.5%-99.5%的粗铜。
吹炼的实质是在一定的压力下将空气送到液体铜锍中，使铜锍中FeS氧化成FeO并与加入的石英或CaO熔剂造渣，Cu2S则与氧化生成的Cu2O发生相互反应而变成粗铜。
吹炼过程所需热量全靠熔锍中硫和铁的氧化及造渣反应所放出的热量供给，为自热过程。
吹炼过程的温度为1473-1523K。
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→2FeO·S iO2+2SO22FeO+SiO2→2FeO·SiO2吹炼一个吹炼周期分为两个阶段：第一阶段，将FeS氧化成FeO，造渣除去，得到白冰铜（Cu2S）。
冶炼温度1150℃～1250℃。
主要反应是：2FeS＋3O2→2FeO+2SO22FeO+SiO2→2FeO·SiO2第二阶段，冶炼温度1200℃～1280℃将白冰铜按以下反应吹炼成粗铜：2Cu2S＋3O2→2Cu2O+2SO2Cu2S+2Cu2O→6Cu+SO2冰铜吹炼是放热反应，可自热进行，通常还须加入部分冷料吸收其过剩热量。