铜冶炼技术对比
铜冶炼技术对比解析
1992 1999 5家投产 16万吨/年矿 铜
单炉最高 产能
原料适应 性
原料预处 理
较差
粒度＜1mm， 深度干燥， H2O＜0.3%
适应性强
制粒或增湿， H2O 9%~11%
强
干燥，H2O＜ 1%
适应性强
适应性强
适应性强
粒度＜100mm， 粒度＜100mm， 制粒或增湿， H2O 10%~12% 不需要干燥。 不需要干燥。
S捕集率 炉寿命
150天
业内认可的先进熔炼工艺
闪速熔炼和熔池熔炼： ※Outokumpu闪速熔炼 ※ 浸没喷枪式熔炼（ISA/Ausmelt） ※ 三菱熔炼
闪速熔炼技术的进展
闪速炼铜工艺
●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
产能大：单套系统最大铜产能超过40万吨/年
送风氧浓高：闪速熔炼氧浓达90%，ISA、
三菱、诺兰达熔炼氧浓达到65%，55%和 45%
自热或半自热熔炼：有效利用硫化矿物燃烧
所产生的热量；
冰铜品位高：均超过60%，可以高达75%
现代强化熔炼工艺的特点
高熔炼强度：闪速熔炼单炉铜精矿处理量首先突 破100万吨/年以上；Isa炉单炉铜精矿处理量达到 130万吨/年；三菱炉精矿处理量将超过100万吨/年 （温山）。 硫捕集率高，环保好：一般均超过95%。闪速熔 炼和三菱熔炼超过了99%，吨铜S的排放量不到 2kg，是最清洁的铜冶炼工艺 工艺控制自动化程度高：闪速炉实现了计算机在 线控制。
铜冶炼三种方法
铜冶炼三种方法This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020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山进行过半工业试验。
国内外金属冶炼技术的对比分析
05
国内外金属冶炼技术发展趋势
国内金属冶炼技术发展趋势
高效化
国内金属冶炼技术正朝着高效化方向发展，通过改进工艺和设备 ，提高金属回收率和生产效率。
环保化
随着环保要求的提高，国内金属冶炼技术越来越注重环保，采用低 排放、低能耗的工艺和设备，减少对环境的污染。
智能化
智能化是当前国内金属冶炼技术的重要发展方向，通过引入自动化 和信息技术，实现生产过程的智能化控制和优化。
推广清洁生产技术
积极推广清洁生产技术 和装备，降低能耗和污 染物排放，提高资源利 用效率。
建立绿色标准体系
制定和完善绿色冶炼标 准体系，规范企业生产 行为，推动绿色冶炼技 术的普及和应用。
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国际金属冶炼技术发展趋势
1 2 3
资源利用最大化
国际上先进的金属冶炼技术注重资源的最大化利 用，通过高效的冶炼工艺和设备，提高金属回收 率和资源利用率。
低碳化
随着全球气候变化的加剧，低碳化成为国际金属 冶炼技术的重要发展方向，通过降低碳排放和能 耗，实现绿色可持续发展。
自动化与智能化
国际金属冶炼技术还注重自动化和智能化发展， 通过引入先进的自动化和信息技术，提高生产效 率和产品质量。
冶炼技术的发展。
技术应用与推广
广泛应用
国外先进的金属冶炼技术在实际生产中得到了广 泛应用，提高了生产效率和产品质量。
技术转让与输出
国外金属冶炼企业通过技术转让和输出，将先进 的冶炼技术推广到世界各地。
促进产业升级
国外先进的金属冶炼技术有力地推动了产业升级 和转型，提高了行业的整体竞争力。
04
国内外金属冶炼技术对比分析
03
创新。
铜冶炼水平与工艺水平
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。
我国铜冶炼技术的进步及发展
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。
铜冶炼
铜冶炼方法综述摘要：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。
关键词：铜冶炼火法炼铜熔池熔炼闪烁熔炼1.前言随着环境保护的日益严格,铜冶金工业面临着严峻挑战。
当今世界铜冶金方法主要有火法和湿法两种,其中火法占主导地位。
火法冶金种类较多,目前国际上存在的主要火法炼铜工艺有闪速炉、反射炉、鼓风炉、诺兰达炉、艾萨炉(奥斯麦特炉)、瓦纽可夫炉、三菱炉、特尼恩特炉、电炉、白银炉等十几种冶炼工艺。
大部分工艺存在能力低、成本高、能耗大、污染严重等问题,严重制约着铜冶金工业的发展。
2.火法炼铜火法炼铜主要包括[1]: (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)。
2.1熔炼2.1.1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,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。
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TamilNadu 的Tuticorin新建冶炼厂投产,现在铜的年产量超过150kt。
全球铜冶炼新技术简述pdf
全球铜冶炼新技术简述冶炼是萃取冶金的一种形式，其主要用途是从矿石中生产一种金属。
这包括从铁矿石中萃取铁，从铜矿石中萃取铜，以及从其他矿石中萃取其他基本金属。
冶炼不仅仅是从矿石中熔炼出来金属，大多数矿石提炼出来的是金属的化合物，含有多种元素，例如氧（一种氧化物），硫（一种硫化物），或者碳和氧在一起（一种碳酸盐）。
为了生产金属，这些化合物必须经过一个化学反应，所以冶炼是利用适合的还原物质和那些氧化的元素结合来分离金属。
从历史上讲，第一次冶炼工艺采用碳（木碳形式）还原锡（SnO2）、铜（CuO）、铅（PbO）以及铁（Fe2O3）。
在所有这些反应中还原剂实际上是一氧化碳（CO），当木碳和氧化物仍是固态时，它们互相之间不能发生反应。
对于铜和铅来讲，主要的矿石是硫化物，即：CuS2和PbS。
这些硫化物必须先在空气中焙烧转化成氧化物。
锡和铅很久以前，第一批冶炼的金属是锡和铅。
公元前6500年，土耳其安纳托利亚的Catal Hὄyük发现铸铅珠，这比发明文字还早几千年，却没有记载铸铅球是如何冶炼出来的。
然而，在偶然的机遇中将矿石放入木材火里，于是就冶炼出来锡和铅。
铜和青铜在锡和铅之后，下一个要冶炼的金属似乎就是铜，如何发现铜仍存在很大争议。
人们猜测铜的第一次冶炼是在陶器窑里进行的。
在欧洲和近东最早发现铜冶炼是在伊朗，距今约公元前6000年，第一个冶炼铜的人工制品是在Can Hasan发现的一个权杖头。
而铜冶炼最早的依据要追溯到公元前5500年到公元前5000年之间，在塞尔维亚的普罗科尼克（Plocnik）和拜罗沃德（Belovode）发现的，而现代铜的冶炼工艺经历了技术的更新。
无碳冶炼技术最近，完全拥有自主技术产权的铜冶炼技术通过了中国有色金属协会在山东东营组织的专家审查，实现了在铜冶炼工艺的第一个碳零排放，并且开启了中国有色工业低碳发展的新途径。
专家们相信，无碳铜冶炼技术在主要技术参数上比以前的铜冶炼技术都好，经济和技术方面具有方便，低成本，环保和灵活度上都具有优势。
铜的精炼与冶炼
铜的冶炼与精炼设备
铜的冶炼设备
STEP 02
STEP 01
电炉熔炼炉
鼓风炉熔炼炉
用于将铜矿石和燃料熔炼 成粗铜，具有较高的熔炼 效率和较低的成本。
STEP 03
闪速熔炼炉
利用高温高压的氧气将矿 石中的铜氧化，再通过还 原反应生成粗铜，具有较 高的铜回收率。
利用电能加热矿石和燃料 ，具有较高的能源利用率 和较低的环境污染。
铜的精炼设备
01
粗铜精炼炉
将粗铜熔化并进行氧化、脱硫、 脱氧等处理，去除杂质元素，得 到纯度较高的铜。
电解精炼池
02
03
连续精炼机组
利用电解原理将纯度较高的铜进 行电解精炼，进一步提高铜的纯 度。
采用连续式生产方式，将粗铜进 行多道工序处理，最终得到高纯 度铜。
设备的维护与保养
01
02
03
定期检查
铜冶炼过程中产生的废渣如不妥善处 理，其中的重金属和其他有害物质可 能渗透到土壤中，对土壤造成污染。
水体污染
铜冶炼过程中产生的废水含有重金属 离子和其他有害物质，如不经处理直 接排放，将对周边水体造成严重污染 。
铜精炼过程中的环境问题
能源消耗
铜精炼过程需要消耗大量能源，如煤、天然气等 ，产生大量二氧化碳等温室气体。
铜的物理精炼
物理精炼是通过物理方法将粗铜中的杂质去除，得到纯度较高的精炼铜 。
常用的物理精炼方法有区域熔炼和真空熔炼等。区域熔炼是通过控制温 度和熔融状态下的分凝作用将杂质聚集在铜液的一端；真空熔炼是在真
空环境下进行熔炼，使杂质与铜分离。
物理精炼后的铜称为物理铜，其纯度较高，但制造成本也较高。
Part
对设备进行定期检查，发 现并解决潜在问题，确保 设备正常运行。
铜冶炼技术进步与发展
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平行流技术原理：
l 常规电解的电解液在电解槽的运动方式是“上进下出”或“下进 上出”，高电流密度电解时，阳极板边铜离子富集，阴极板边铜 离子贫乏，形成浓差极化，导致阴极铜质量差、电解生产困难。
l 平行流技术原理：就是改变电解液在电解槽中的运动方式，采 用“侧进上出”形式，具体说，就是通过特殊装置使电解液在阴 极板的两面以一定的速度进入电解槽，使电解液平行于阴极板板 面向上流动( 左图)，同时，电解液在阴极和阳极之间形成上下 循环运动(右图 ) ，消除了浓差极化，确保了高电密电解的正常 生产。
l
Cu2O （过氧化） + FeS （欠氧化） →FeO+ Cu2S 。
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2、采用龙卷风形式分散物料，强化气粒混合和粒子碰撞。
l 闪速冶炼采用水平分布风分散 物料，粒子呈伞状分布整个反 应塔空间。
l 问题：一是高投料量时分布风 的动量比物料的动量小，粒子 不易分散，气粒混合不好；二 是粒子悬浮状态下落，粒子间 碰撞和反应机会少；三是高温 粒子充满整个反应塔，对塔壁 冲刷严重，而且热损失大，能 源消耗高。
l 提高电流密度是强化电解的最有效手段，但浓差极化 问题这座大山阻遏了电流密度进一步提高，常规电解 电流密度难以突破330 A/㎡。
l 祥光铜业与奥地利公司合作，首次开发出高电流密度 的平行流电解技术，并成功应用祥光铜业二期电解工 程，产能提高50%，电流密度提高到420 ~450A/㎡， 是目前世界常规铜电解的最高电流密度。
l 第一部分﹙反应塔上部﹚氧气和精矿粒子间反应
l 2CuFeS2+O2→2FeS+Cu2S+SO2
2FeS+3O2 →2FeO+2SO2 ；
铜冶炼闪速熔炼及熔池熔炼技术探讨
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%。
关于铜冶炼工艺技术的进展与我国铜冶炼厂的技术升级
关于铜冶炼工艺技术的进展与我国铜冶炼厂的技术升级摘要：从上个世纪的70年代开始，世界铜冶炼工艺技术的发展很快，出现了很多的新的工艺技术并且应用在了铜冶炼工业中。
在此情况下，我国也进行了铜冶炼厂的技术升级工作。
本次主要针对铜冶炼工艺技术的进展和我国铜冶炼厂的技术升级的相关分析，希望可以进一步推动我国铜冶炼工艺技术的升级改造，使得更多的先进工艺技术可以应用在我国的炼铜企业中。
关键词：铜冶炼工艺技术；铜冶炼厂；技术升级；技术改造前言铜金属是人类发现和应用比较早的金属种类之一。
在时代和经济的不断发展之下，对于铜的需求量和消费量也越来越大。
这促使了铜冶炼工艺技术的发展，就我国来说，虽然很早就开始生产和使用铜，但我国的铜冶炼技术一直处在世界的落后位置。
随着我国工业水平、科技水平以及经济实力的不断提高，我国的一些铜冶炼厂也开始进行铜冶炼工艺的技术升级和改造，希望达到高效节能环保的目的，以助力于我国的经济发展。
1.铜冶炼工艺技术的进展前面我们已经知道，铜金属早在原始社会就被人们所发现并应用到生活生产中。
也是由于人们发现了铜，才结束了石器时代，之后人们迈入青铜时代。
早在1865年的时候，欧洲就发明了铜电解精炼工艺，这对世界铜冶炼技术的进步起到了非常大的推动作用。
就目前来看，世界上电解铜的冶炼方法主要有两种：火法冶炼和和湿法冶炼。
当前几乎精炼铜产量的80%左右都是用火法冶炼生产的，湿法冶炼生产的精炼铜占到了20%左右。
（一）火法铜冶炼工艺当今世界上生产铜的主要方法是以火法铜冶炼技术为主，占到了铜产量的80%左右。
火法铜冶炼工艺的优势是原料的适应性比较强、耗能较低、效率还高。
目前正在被大力推广的火法铜冶炼工艺是闪速炉熔炼和熔池熔炼。
因为在世界工业和经济的快速发展过程中，对于环境的破坏以及能源的过度消耗问题越来越严重，能源越来越紧张，生态环境也遭到了严重的破坏，这促使人们要研究和采用一些先进的铜冶炼工艺，以减少对于生态环境的破坏以及降低能源消耗。
铜矿的冶炼与提纯工艺优化
冶炼过程中的能耗与环保问题
能耗问题：冶炼 过程中需要消耗 大量的能源，如 煤炭、天然气等， 如何降低能耗是 冶炼技术需要关 注的问题。
环保问题：冶炼过 程中会产生大量的 废气、废水、废渣 等污染物，如何减 少污染物排放，实 现绿色冶炼是冶炼 技术需要关注的问 题。
节能技术：采用 节能技术，如高 效燃烧器、余热 回收等，降低能 耗。
铜矿资源的高效利用与可持续发展
提高铜矿资源的利用率，减少浪费 采用先进的冶炼与提纯技术，提高铜矿的品质和产量 加强环境保护，减少冶炼与提纯过程中的污染 推广循环经济，实现铜矿资源的可持续利用
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环保技术：采用 环保技术，如废 气净化、废水处 理、废渣回收等， 减少污染物排放。
冶炼技术的改进方向
提高铜矿的利用率
提高冶炼效率和产量
降低能耗和排放 优化工艺流程和设备配置
铜矿的提纯工艺
铜矿的物理提纯方法
浮选法：利用矿物表面的物理 化学性质差异，实现铜矿与杂 质的分离
重选法：利用矿物密度差异， 实现铜矿与杂质的分离
铜矿的冶炼与提纯工艺 优化
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01
铜矿的冶炼技术
02
铜矿的提纯工艺
03
工艺优化方法与策略
04
铜矿冶炼与提纯的未来发 展
05
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铜矿的冶炼技术
传统冶炼方法
火法冶炼：通过高温加热，使 铜矿中的铜与其他元素分离
湿法冶炼：利用化学试剂将铜 矿中的铜与其他元素分离
电解冶炼：通过电流作用，使 铜矿中的铜与其他元素分离
杂质去除方法：物理法（如磁选、浮选等）、化学法（如酸浸、碱浸等）、生物法等
铜冶炼技术对比
湿法工艺：火法难以利用的铜原料，包括低品位废石的 湿法工艺：火法难以利用的铜原料，
利用；尾矿处理；难选硫化矿；难熔矿；废弃的矿山； 利用；尾矿处理；难选硫化矿；难熔矿；废弃的矿山；开 采成本很高的深矿井；高杂质（ 、 、 ）原料， 采成本很高的深矿井；高杂质（As、Sb、Bi）原料，多 金属（ 、 、 原料。 金属（Ni、Co、Zn)原料。小规模生产的投资低，生产成 原料 小规模生产的投资低， 本低成本低，不生产硫酸， 污染。 本低成本低，不生产硫酸，无SO2污染。操作简单，在矿 污染 操作简单， 山附近就近生产。贵金属回收困难，回收率不确定。 山附近就近生产。贵金属回收困难，回收率不确定。处理 黄铜矿精矿的湿法工艺还没有工业应用，存在技术障碍。 黄铜矿精矿的湿法工艺还没有工业应用，存在技术障碍。
炉为主； 炉为主； 熔炼强度低：送风氧浓低，冰铜品位低， ●熔炼强度低：送风氧浓低，冰铜品位低，生产效率 能耗高， 低，能耗高，成本高 生产能力低： ●生产能力低：单炉年产铜几千吨到几万吨 环境污染严重： ● 环境污染严重：SO2回收率低 自动化程度低， ●自动化程度低，劳动强度大 ● 60年代后期世界各地纷纷研究强化熔炼工艺 年代后期世界各地纷纷研究强化熔炼工艺
~90%
任意 60%~75%
~65% ~62% 20%～27% ～ ~95% 3
~55% 68% 20%~30% 99% 2年 年
~45% ~75% 15%~25% ~90% 1年 年
32%～36% ～
40%~50% ~62% 11%～15% ～ ~95 1年 年
~75% 12%~25%
60%～90% ～
再生铜：1/3熔炼 精炼，2/3直接生产铜产品。不 熔炼-精炼 直接生产铜产品。 再生铜： 熔炼 精炼， 直接生产铜产品
中国铜冶炼技术进步与发展趋势
中国铜冶炼技术进步与发展趋势随着我国工业经济的快速发展，我国对铜原料的需求不断增大，但是由于我国铜资源的短缺，这就要求我国不断发展铜治炼技术。
总体上来看，我国铜工业工艺落后，污染严重，耗能较高，铜冶炼产能过剩，高附加值的加工产品生产能力不足，阻碍了我国大中型铜冶炼企业的发展。
近些年来我国铜治炼技术不断发展，火法炼铜技术仍然占主导地位。
因此，本文针对铜冶炼技术进步与发展趋势进行了分析。
标签：铜冶炼；技术；发展趋势一、铜冶炼技术的主要发展和进步1.1铜熔炼技术（1）閃速熔炼技术。
闪速熔炼是将经过深度脱水（含水小于0.3%）的粉状精矿，在喷嘴中与空气或氧气混合后，以高速度喷入高温的反应塔内，在悬浮状态下，短时间完成硫化物的分解、氧化和熔化等的过程，熔融硫化物和氧化物的混合熔体落下到反应塔底部的沉淀池中，汇集后继续完成锍与炉渣的最终形成，并进行沉清分离。
炉渣在单独的贫化炉或闪速炉内贫化处理后再弃去。
闪速熔炼克服了传统方法未能充分利用粉状精矿的巨大表面积，将焙烧和熔炼分阶段进行的缺点，炉料与气体密切接触，在悬浮状态下与气相进行传热和传质，大大减少了能源消耗，提高了硫利用率，改善了环境。
自建国初期诞生了芬兰奥托昆普闪速炉和加拿大国际镍公司因科闪速炉的投产，至今已经历有70多年，闪速熔炼其不仅技术成熟，还经过日本、美国等工厂对其技术进行改进，使其发展更良好。
（2）浸没顶吹熔池熔炼技术。
浸没顶吹熔炼工艺是熔池熔炼的一种工艺，是在熔池内将熔体-炉料-气体三相流体间造成的强烈搅拌与混合，大大强化热能传递、质量传递和化学反应的速率，以便在燃料需求和生产能力方面产生较高的经济效益。
其喷枪是竖直浸没在熔渣层内，喷枪结构较为特殊，具有炉子尺寸比较紧凑，整体设备简单，工艺流程和操作不复杂，投资相对低等特点。
对比闪速熔炼，原料不需经过特别处理，通过炉顶加料口加入炉内，炉料呈自由落体落到熔池面上，被气流搅动卷起的熔体混合消融。
浸没顶吹熔炼的主要代表工艺为澳大利亚的澳斯麦特炼熔技术和艾萨熔炼技术。
铜冶炼三种方法
铜冶炼三种方法标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]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山进行过半工业试验。
首先用于炼铅,产业化取得成功,继这之后,中国有色工程设计研究总院原副院长、总工程师、全国设计大师蒋继穆,用在炼铜上,曾找过多家合作,可是谁都不想吃第一只螃蟹。
国内外铜精矿先进铜冶炼工艺技术
国内外铜精矿生产电解铜先进冶炼工艺技术目录一、炼铜原料概述 (1)二、铜冶金方法概述 (1)1、火法冶金 (1)2 、湿法冶金 (4)3、火法炼铜和湿法炼铜比较 (5)三、当代国内外铜精矿火法冶金先进技术概述 (5)1、熔炼先进技术（铜精矿→冰铜） (5)2、吹炼先进技术（冰铜→粗铜） (9)3、火法精炼先进技术（粗铜→阳极铜） (9)4、电解精炼先进技术（阳极铜→电解铜） (13)四、当代国内外铜精矿火法冶金先进技术应用概况 (14)1、当代国内铜精矿火法冶金先进技术应用概况 (14)2、当代国外铜精矿火法冶金先进技术应用概况 (17)五、当代国内外铜精矿冶金的前沿技术 (20)1、国内铜精矿冶金的前沿技术 (20)2、国外铜精矿冶金的前沿技术 (23)附图：铜火法冶金先进技术设备或流程示意图 (24)一、炼铜原料概述世界上生产电解铜（阴极铜）的原料分为铜精矿和废杂铜。
用铜精矿和废杂铜生产电解铜的比例大致为7：3，铜精矿依然是当今生产电解铜的主要原料。
铜精矿：在自然界中自然铜存量极少，一般多以金属共生矿的形态存在。
铜矿石中常伴生有多种重金属和稀有金属，如金、银、砷、锑、铋、硒、铅、碲、钴、镍、钼等。
根据铜化合物的性质，铜矿物可分为自然铜、硫化矿和氧化矿三种类型，主要以硫化矿和氧化矿，特别是硫化矿分布最广，目前世界电解铜产量的90％左右来自硫化矿。
金银等贵金属常和铜共生，一般铜矿都是含有金银等贵金属。
铜矿石经采矿和选矿富集获得铜精矿，常见为褐色、灰色、黑褐色、黄绿色，粉状，粒度一般小于0.074mm。
含铜量13-30％，国内铜精矿标准目前执行YS／T318-1997《铜精矿》行业标准的规定，其产品分类和化学成分如表1。
表1 铜精矿的化学成分％（YS/T 318—1997）二、铜冶金方法概述铜冶金方法是指由铜精矿获取金属铜（精炼铜或电解铜）所采取的工艺技术途径和手段。
世界上由铜精矿生产电解铜的冶炼方法分为两大类：火法冶金和湿法冶金。
国内铜火法冶炼技术现状及展望
对未来铜火法冶炼技术的期待和展望
随着科技的不断进步和产业结 构的调整，铜火法冶炼技术将 迎来更加广阔的发展空间。
未来，铜火法冶炼技术将更加 注重环保和资源节约，实现可 持续发展。
随着新能源和智能制造等新兴 产业的发展，铜火法冶炼技术 将有望迎来新的应用领域和发 展机遇。
国内铜火法冶炼技术现状及 展望
汇报人： 2023-12-12
目录
• 铜火法冶炼技术概述 • 国内铜火法冶炼技术现状 • 铜火法冶炼技术的发展趋势 • 铜火法冶炼技术的展望 • 结论
01
铜火法冶炼技术概述
铜火法冶炼技术定义
01
铜火法冶炼技术是指利用高温熔 炼铜矿石、铜精矿、含铜废料等 原料，通过电解沉积获得纯铜或 铜合金的过程。
的挑战。
提出进一步发展铜火法冶炼技术的建议和措施
加强技术创新，提高铜火法冶炼技术 的自动化和智能化水平，降低人工成 本，提高生产效率。
加强产业链合作，实现资源共享和优 势互补，推动铜火法冶炼技术的整体 升级。
推广清洁生产技术和环保设备，减少 铜火法冶炼过程中对环境的影响，提 高企业的环保意识和社会责任。
THANKS
谢谢您的观看
02
铜火法冶炼技术主要包括采矿、 选矿、熔炼、电解沉积、合金制 备等环节。
铜火法冶炼技术发展历程
铜火法冶炼技术在我国有着悠久的历 史，早在商周时期就有使用铜火法冶 炼的记载。
进入21世纪以来，随着环保要求的提 高和能源结构的调整，铜火法冶炼技 术也在不断升级和改进。
铜火法冶炼技术的重要性
铜火法冶炼技术是我国获取大量纯铜和铜合金的主要手段之一，其产量占我国铜 总产量的近九成。
铜冶炼技术及设备
60%～90% ~95
2年
1年
150天
1年
业内认可的先进熔炼工艺
闪速熔炼和熔池熔炼：
※Outokumpu闪速熔炼 ※ 浸没喷枪式熔炼（ISA/Ausmelt） ※ 三菱熔炼
我国的主要炼铜工艺
• 目前我国主要采用的炼铜工艺有芬兰奥托昆普公司 发明的闪速熔炼法，如江铜的贵溪冶炼厂、铜陵的 金隆冶炼厂、山东的祥光冶炼厂（双闪） 、甘肃的 金川冶炼厂。
1—上升烟道 2—喷枪 3—炉体 4—熔池 5—备用烧嘴 6—加料口 7—喷嘴枪 8—熔体放出口 9—挡板
图4
浸没喷枪顶吹技术（TSL）的进展
-----艾萨/奥斯麦特熔炼
Ausmelt工艺炼铜业绩
投产时间 1999
所属公司 中条山
工厂位置 中国，侯马市
1999
中条山
2002,2004 Amplats
6*6.5 4.9*6 6.5*6.8
R/S体积 /m3 183.7
113.1 225.5
最初生产能 力/万吨/年 8.4-矿铜
8-矿铜 10-矿铜
目前生产能力/ 万吨/年 26-矿铜
20-矿铜 30-矿铜
贵溪 1985 6.8*7
254
9-矿铜
30-矿铜
NA 东予
1972 1971
6*8 6*6.6
• 自热或半自热熔炼：有效利用硫化矿物燃烧 所产生的热量；
• 冰铜品位高：均超过60%，可以高达75%
现代强化熔炼工艺的特点
• 高熔炼强度：闪速熔炼单炉铜精矿处理量首先突 破100万吨/年以上；Isa炉单炉铜精矿处理量达到 130万吨/年；三菱炉精矿处理量将超过100万吨/ 年（温山）。
• 硫捕集率高，环保好：一般均超过95%。闪速熔 炼和三菱熔炼超过了99%，吨铜S的排放量不到 2kg，是最清洁的铜冶炼工艺
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现代强化熔炼工艺
铜精矿熔炼： Outokumpu闪速炉 Inco闪速炉，三菱 炉 诺兰达炉， Isa/Ausmelt炉 Teniente转炉，瓦 钮可夫炉 Contop炉，白银炉 ，水口山炉 电解精炼： 冰铜吹炼： PS转炉 Ausmelt炉
阳极 浇铸
烟气制酸
常规始极片工艺
PC工艺
现代强化熔炼工艺的特点
1992 1992 1996 1997 2002 2002 2005 2006 2007
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 Huttenwerke Kayser AG Sterlite工业有限公司 Mopani铜矿 南秘鲁铜业
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 德国Lunen 印度Tuticorin 赞比亚，Mufulira 秘鲁，Ilo 哈萨克斯坦 秘鲁La Oroya
同的原料采用不同的熔炼工艺
炼铜工艺的比较
火法工艺：受到环境和成本的压力，传统工艺逐步为现
代强化熔炼工艺所取代，生产规模不断扩大，成本优势明 显，硫的捕集率超过99%，改变了高能耗、高污染的形象
湿法工艺：火法难以利用的铜原料，包括低品位废石的
利用；尾矿处理；难选硫化矿；难熔矿；废弃的矿山；开 采成本很高的深矿井；高杂质（As、Sb、Bi）原料，多 金属（Ni、Co、Zn)原料。小规模生产的投资低，生产成 本低成本低，不生产硫酸，无SO2污染。操作简单，在矿 山附近就近生产。贵金属回收困难，回收率不确定。处理 黄铜矿精矿的湿法工艺还没有工业应用，存在技术障碍。
S捕集率 炉寿命
150天
业内认可的先进熔炼工艺
闪速熔炼和熔池熔炼： ※Outokumpu闪速熔炼 ※ 浸没喷枪式熔炼（ISA/Ausmelt） ※ 三菱熔炼
闪速熔炼技术的进展
闪速炼铜工艺
●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
~90%
任意 60%~75%
~65%
~55%
~45%
32%～36%
40%~50%
冰铜品位
烟气SO2%
~62%
20%～27% ~95% 3
68%
20%~30% 99% 2年
~75%
15%~25% ~90% 1年
~75%
12%~25%
60%～90%
~62%
11%～15% ~95 1年
50% ~99.9% 8年以上
沃克拉连续熔炼
QS工艺 艾萨/奥斯麦特熔炼
1968
1972 1992
澳大利亚
美国 澳大利亚
停产
用于炼铅 应用在迅速增长 在智利、墨西哥、赞比 亚等应用 在俄罗斯应用 在中国应用 在中国、印度应用
特尼恩特炉
瓦钮可夫炉 白银炉 氧气底吹
1977
1977 1981 1992
智利
俄罗斯 中国 中国
主要强化熔炼工艺的比较
闪速炉扩产实例
冶炼厂 玉野 温山
投产年份
R/S尺寸 6*6.5 4.9*6
R/S体积 /m3 183.7 113.1
最初生产能 力/万吨/年 8.4-矿铜 8-矿铜
目前生产能力/ 万吨/年 26-矿铜 20-矿铜
1972 1979
Huelva 贵溪 NA
东予
Kennecott
1975 1985 1972
项目
应用时间 首次炼铜 矿铜冶炼
闪速熔炼
1949年 1949 37台 140万吨铜 精矿
艾萨熔炼
1983 1987 9台 130万吨铜 精矿
三菱熔炼
1974年 1974 5 26.2万吨/ 年矿铜
诺兰达熔炼
特尼恩特转炉
奥斯麦特熔炼
1973 1973 3 ＜20万吨/ 年矿铜
1977年 1977 10台 ＜15万吨/ 年· 矿铜 炉
27.5万吨/年
镍冰铜
ISA工艺炼铜业绩
投产时间 所属公司 工厂位置 工厂类型 工厂能力
1987
芒特艾萨Байду номын сангаас业有限公司
澳大利亚芒特艾萨
铜冶炼厂
15~20吨/小时的铜精 矿
70万吨/年铜精矿 100万吨/年铜精矿 年产6~10万吨铜 年装料量30万吨 80万吨/年铜精矿 年处理15万吨二次 物料 130万吨铜精矿 85万吨铜精矿 120万吨铜精矿 25万吨铜精矿 28万吨铜精矿
传统炼铜工艺
熔炼：反射炉 精矿预 处理： 焙烧
冰铜吹炼： PS转炉 阳极精炼、浇铸
鼓风炉、电炉
烧结
混捏 制团 烟气制酸 电解精炼： 常规始极片工艺
传统熔炼工艺的问题
●传统熔炼工艺：反射炉、电炉、鼓风炉，以反射
炉为主； ●熔炼强度低：送风氧浓低，冰铜品位低，生产效率 低，能耗高，成本高 ●生产能力低：单炉年产铜几千吨到几万吨 ● 环境污染严重：SO2回收率低 ●自动化程度低，劳动强度大 ● 60年代后期世界各地纷纷研究强化熔炼工艺
浸没喷枪顶吹技术（TSL）的进展
-----艾萨/奥斯麦特熔炼
Ausmelt工艺炼铜业绩
投产时间 1999 1999 2002,2004 2003 2004 2003 2005 2005 2008 所属公司 中条山 中条山 Amplats 安徽铜都 韩国锌业 Birla铜业 韩国锌业 Start project 赤峰金剑铜业
再生铜：单位能耗为矿产铜的20%，每利用1吨废杂铜
，可少开采矿石130吨，少产生2吨SO2 和100多吨工业废 渣，节约用水535立方米
二、火法炼铜工艺的进展
硫化铜精矿火法冶炼的特点
精矿中的S和Fe与氧反应，大量放热，过程可以 自热进行，无需燃料。 精矿的S氧化产生的SO2生产硫酸副产品；SO2必 须有效捕集，否则将造成环境污染 铜精矿80%小于200目（-74μ），通过工业氧可以 实现强化熔炼，产能大。 铜精矿中的金、银、铂、钯等稀贵金属在铜冶炼 中随铜富集，回收率可以达到98%
主要强化熔炼工艺的应用情况
工艺
因科闪速熔炼 奥托昆普闪速熔炼 氧气喷洒熔炼 Contop熔炼 诺兰达连续熔炼 三菱连续熔炼
工业生产时间
1952 1949 1979 1980 1973 1970
发明国
加拿大 芬兰 美国 EU 加拿大 日本
现状
2家应用 37台，矿铜产量的一半 停产 停产 2家应用 5家应用
1992 1999 5家投产 16万吨/年矿 铜
单炉最高 产能
原料适应 性
原料预处 理 送风氧浓
较差
粒度＜1mm， 深度干燥， H2O＜0.3%
适应性强
制粒或增湿， H2O 9%~11%
强
干燥，H2O＜ 1%
适应性强
适应性强
适应性强
粒度＜100mm， 粒度＜100mm， 制粒或增湿， H2O 10%~12% 不需要干燥。 不需要干燥。
葫芦岛有色金属集团
工厂位置 中国，侯马市 中国，侯马市 南非，吕斯滕堡 中国，铜陵 温山，韩国
炉料类型 铜精矿 铜冰铜 水淬镍/铜/铂族金 属冰铜 铜精矿 铜渣 铜精矿熔炼+冰铜 吹炼
加料量 200,000t/a 60,000t/a 213,000t/a 330,000t/a 7万吨/年 32~35万吨 /年 7万吨/年 50万吨/年 48万吨/年
1971 1995
1970/1973
6.5*6.8 6.8*7 6*8
6*6.6 7*7.75 6.2*5.9 5.53*6.64
225.5 254 226
186.5 298.1 178 159.4
10-矿铜 9-矿铜 40-精矿
30-矿铜 30-矿铜 110-精矿
850tpd-精矿 ＞4000tpd精矿 100-精矿 90-精矿 10-矿铜 110-精矿 120-精矿 35矿铜
产能大：单套系统最大铜产能超过40万吨/年
送风氧浓高：闪速熔炼氧浓达90%，ISA、
三菱、诺兰达熔炼氧浓达到65%，55%和 45%
自热或半自热熔炼：有效利用硫化矿物燃烧
所产生的热量；
冰铜品位高：均超过60%，可以高达75%
现代强化熔炼工艺的特点
高熔炼强度：闪速熔炼单炉铜精矿处理量首先突 破100万吨/年以上；Isa炉单炉铜精矿处理量达到 130万吨/年；三菱炉精矿处理量将超过100万吨/年 （温山）。 硫捕集率高，环保好：一般均超过95%。闪速熔 炼和三菱熔炼超过了99%，吨铜S的排放量不到 2kg，是最清洁的铜冶炼工艺 工艺控制自动化程度高：闪速炉实现了计算机在 线控制。
产品 铜冰铜 粗铜 镍/铜吹炼 冰铜 铜冰铜 铜冰铜 粗铜 冰铜 冰铜 冰铜
温山 俄罗斯， Chelyabinsk
铅厂含铜残渣等 铜精矿 铜精矿
2008 2007
2006 2008
铜精矿 日本 铜/多金属二次冶炼
铜精矿 Ni/Cu精矿
50万吨/年 15万吨/年
冰铜 粗铜
同和矿业
俄罗斯铜业公司 吉林镍业
铜冶炼技术的进展 与中国铜冶炼业的发展趋势
铜陵有色金属集团控股有限公司 周 俊
一、炼铜原料与炼铜工艺
炼铜原料
硫化矿：铜或铜铁硫化物，由原生硫化矿如黄