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。莫帕尼铜矿(MCM)于2006年在赞比亚的Mufulira铜冶炼厂投入使用一台年处理精矿850kt的艾萨熔炼炉。南秘鲁铜业公司(SPCC)于2006年在秘鲁的Ilo铜冶炼厂也使用一台新的年处理1200kt精矿的艾萨熔炼炉。澳斯麦特熔炼法/艾萨铜法具有熔炼强度高,生产能力大;工艺流程短,结构简单,占地面积小;投资少,一般只有相同规模闪速熔炼炉的60% ~70%左右;原料适应性较强,精矿不需干燥;可用廉价的煤作为燃料直接随炉料入炉,能耗较低;炉子密封性好,烟气较稳定,SO2浓度高;采用顶吹喷枪,操作简便;整个冶金过程计算机控制,金属回收率高等优点。但由于喷枪使用12~15d要更换其不锈钢管头,所以喷枪寿命还有待进一步提高。在炼铜技术中,艾萨熔炼法的特点符合现代有色金属冶炼简单、高效的发展方向,具有广阔的发展前景,逐步得到了有色金属领域的广泛认可。
2.1.2闪烁熔炼
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。
闪速炼铜的发展趋势主要有四方面: (1)富氧浓度的提高。从20世纪70年代起奥托昆普炼铜闪速炉就采用富氧熔炼,而且所用富氧的氧气浓度逐步提高,有的已达到90%;富氧熔炼不仅提高了炉子的生产能力,而且使用高浓度富氧可以使反应塔达到自热熔炼。(2)大型化和计算机控制。大型闪速炉每天处理铜精矿在2500t以上,不少闪速炉采用计算机在线控制铜锍品位、铜锍温度和炉渣的铁硅比,以实施优化生产。(3)简化流程、提高对原料适应性。在闪速炉沉淀池插电极或增设电热贫化区,把炉渣贫化作业合并到闪速炉内完成;这种闪速炉既简化了生产流程,又可处理含难熔物料较多的原料。(4)提高铜锍品位、实现直接炼铜。奥托昆普炼铜闪速炉铜锍品位已从20世纪70年代的45% ~50%提高到20世纪80年代的50% ~65%。在波兰的格沃古夫炼铜厂和澳大利亚的奥林匹克坝冶炼厂采用闪速炉熔炼低铁高品位铜精矿直接生产粗铜。
2.1.3三菱法炼铜
三菱连续炼铜法是日本三菱金属公司于20世纪60年代开发的, 1974年在直岛冶炼厂一台旧反射炉基础上建立一套月产粗铜4000t的三菱法工业设备。1991年直岛冶炼厂完成技术改造,生产能力达到年产铜23万t。韩国的翁山、印度尼西亚的Gresik和澳大利亚的Kembla港炼铜厂都采用三菱法工艺,并于1998年建成投产。三菱法的技术发展趋势是逐渐提高喷枪鼓风中的富氧浓度,使熔炼过程达到自热的程度;应用更有效的冷却方式,进一步提高炉子了的使用寿命。该
法的特点是投资低,约相当反射炉的60%,操作简单,炉寿命长,无出渣出铜操作,无需吊罐,电子计算机自动控制,可产冰铜品位65%,弃渣含铜0. 5%。
2.2吹炼
2.2.1 转炉吹炼
在转炉操作方面,高品位冰铜(63%)的吹炼以及富氧(25%)吹炼已得到成功应用,大大强化了吹炼过程,使铜产量在不断增加,贵溪冶炼厂的粗铜生产能力已突破30万t,而金隆公司、云南铜业公司等厂也超过15万t,所以要求转炉设备大型化[2]。在转炉主体设备方面,转炉向大型化发展已成为必需。葫芦岛有色金属集团有限公司在铜系统改造中,将原有的两台30 t转炉、一台50 t转炉和一台60 t转炉的尺寸全部加大,与之相匹配的余热锅炉系统和制酸系统也将增大能力。另外,该公司还成功地将转炉D450风机进行了高压变频技术改造,达到了降低电能消耗的目的。总之,近几年转炉吹炼从设备到操作都有了较大的改善,但间断操作引起烟气量波动、炉口漏风、烟气SO2浓度低、吊车作业频繁、烟气的低
空污染等仍然是亟待解决的问题。
2.2.2 连续吹炼炉
鼓风炉烟气混合进人制酸系统后,可采用两转两吸工艺制酸,尾气可达标排放。如浙江的富春江连吹炉的优点是炉体密闭性能好,出炉烟气SO2浓度可达9%~13%,而且烟气量稳定,与密闭冶炼厂、山东的烟台冶炼厂、余姚的舜奇冶炼厂、东北抚顺的红透山冶炼厂,包头冶炼厂等等。但随着环保要求的日益严格以及规模化、集约化的生产趋势,连续吹炼炉工艺本身存在的缺陷更加明显,最终将被其
它工艺取代。
2.3火法精炼
粗铜氧化精炼的基本原理在于铜中存在的大多数杂质对氧的亲和力都大于铜对氧的亲和力,且多数杂质的氧化物在铜水中的溶解度很小,当空气通入铜熔体中时,首先是与熔体中的铜发生氧化作用,生成的Cu
2
O再与其它金属杂质作用使杂质氧化,其氧化机理为:
4Cu+O
2=2Cu
2
O
Cu
2
O+Me=MeO+Cu
式中Me代表金属杂质。Cu
2
O立即溶解于熔融铜中,其溶解度随温度升高而增加。
2.4电解精炼
国内近几年铜电解生产能力增长较快,2002年底,贵溪冶炼厂的铜电解生产能力已达到40万t/a ,成为我国电解能力最大的工厂。而云南铜业公司、金隆
公司的电解能力也超过了15万t,大冶冶炼厂、金川公司的铜电解能力也超过10
万t。各厂在改扩建时均想方设法提高电解技术装备水平,确保阴极铜的质量。
2.4.1大极板电解
大极板电解工艺是采用大跨度厂房、大电解槽,厂房的面积可以减少,在配备了极板连动作业机组、专用吊车及吊车自动定位系统后,机械化、自动化水平大大提高,劳动强度减轻。贵溪冶炼厂、金隆公司、金川公司第二冶炼厂电解系统和大冶冶炼厂均采用大极板电解工艺。
2.4.2不锈钢阴极电解
不锈钢阴极电解工艺是采用不锈钢阴极代替铜始极片,阴极铜产品从不锈钢阴极剥取,不锈钢阴极再返回电解槽中使用。不锈钢阴极电解工艺无始极片生产系统,简化了生产过程。由于不锈钢阴极平直,生产过程中短路现象少,不仅提高了产品质量,而且还可以采用较高的电流密度及较小的极距。贵溪冶炼厂20万t/a的三期工程电解工艺就是选择不锈钢阴极电解工艺中的艾萨法,现已顺利投产,标志着我国在铜电解技术方面已经达到了国际先进水平。
2.4.3电解液的净化
近几年,在电解液的净化工艺中比较成功的方法有以下几种:对单一杂质的脱除法、控制杂质浓度法、板式真空蒸发器法。控制电解液中某一杂质浓度而抑制其它杂质从阳极板中溶出,使杂质大部分进人阳极泥,降低了电解液中杂质的浓度,大大减少了电解液的净化量。贵溪冶炼厂采用这一技术,在电解产量增加20万t/a后,仍然利用原有20万t/a电解能力的净液系统,稍加改造后即可满足40万t电解能力的需要,大大节约了基建投资和生产成本[3]。另外,大冶冶炼厂、贵溪冶炼厂和金川公司还成功地应用了板式真空蒸发器法生产硫酸铜工艺,实现了生产的自动化控制。
3结语
在经历了近几年快速发展之后,全球的铜冶金必将以更新的面貌进入下一个高技术、高环保的发展纪元,铜价会徘徊在现有水平或略有回升,但作为铜生产者的战略考虑不应该基于这一点。未来的铜市场的竞争将是低成本、无污染工艺技术的竞争,唯有不断地进行技术更新与改造才能在剧烈的铜市场大战中立于不败之地。在20世纪80年代末期,由于生产技术的进步,西方国家平均铜生产成本下降速度很快。
参考文献
[1] 王建群.强化质量管理,建设现代矿井.煤炭科技, 2008, 3.
[2]王中奎.1998年铜市场回顾及1999年展望[J].有色金属工
业,1999.1(1):49~52.
[3] 吴利生.低成本处理处理硫化铜矿新工艺[J].有色冶炼,1999.1(2):42~45.
铜冶炼三种方法
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
铜冶炼的现状及其发展状况
铜冶炼的现状及其发展状况 林程星 （江西理工大学冶金学院江西赣州 341000） 摘要:目前铜冶金工业仍然是以火法为主。而近年来铜的湿法冶金技术受到了人们的极大关注，越来越广泛的应用于低品位氧化矿的处理、废铜资源的回收等方面。本文主要介绍了铜冶金的火法以及湿法冶炼的工艺和发展状况。 关键字:铜冶金湿法冶金火法冶金 Present situation and development of copper metallurg y Chengxing Lin （School of Nonferrous Metallurgy,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou Jiangxi,341000） Abstract: At present,the copper thermometallurgy is still the main method used in copper metallurgy industry. But in recent years, the copper hydrometallurgy technology , which is more and more widely applied in low grade oxidized ore processing, waste resources recovery etc, has attracted people’s great interest.This paper mainly introduces the process and development of thermometallurgy and hydrometallurgy of copper. Keywords: Copper metallurgy , thermometallurgy, hydrometallurgy 铜是国民经济发展的重要原材料，特别是在电气工业方面应用更是广泛。对于中国铜工业来说，大力发展中国铜工业是全球经济一体化下的迫切需求。目前，我国是全球铜消费量位居首位的国家，同时也是铜加工工业大国，受到了社会各界的高度关注，因此从科学发展观的高度，探索我国铜冶金技术行业发展的路子非常重要。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。下面主要介绍火法和湿法炼铜的现状和发展状况。 1、火法冶炼铜的现状及发展 目前火法熔炼技术发展迅速并得到广泛的应用, 在铜工业生产中已明确提出清洁生产的目标。环境意识要求清洁的生产工艺, 即工艺过程中极少排放废物, 对火法炼铜技术的进一步完善提出了更高的要求。下面叙述了目前世界火法炼铜的主要工艺、工业生产实例及进展情况, 对现代铜冶金新方法：闪速熔炼、熔池熔炼以及其它熔炼技术作了较为详细的介绍, 并指出了铜火法冶炼存在的问题及今后的主要技术发展方向。 1.1火法炼铜主要工艺 火法炼铜主要包括: 铜精矿的造锍熔炼，铜锍吹炼成粗铜，粗铜火法精炼，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。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 ,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
铜冶炼的主要安全技术详细版
文件编号：GD/FS-5072 （解决方案范本系列） 铜冶炼的主要安全技术详 细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
铜冶炼的主要安全技术详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 铜冶炼以火法炼铜为主，火法炼铜大致可分为三步，即选硫熔炼——吹炼——火法精炼和电解精炼。铜冶炼安全生产的主要特点是： ①工艺流程较长，设备多； ②过程腐蚀性强，设备寿命短； ③“三废”排放数量大，污染治理任务重。铜冶炼是一个以氧化、还原为主的化学反应过程，设备直接或间接受到高温或酸碱浸蚀影响，为延长设备寿命，应采取如下措施：
①选用优质、耐高温、耐腐蚀的设备； ②贯彻大、中、小修和日常巡回检查制度； ③采取防腐措施； ④提高操作工人素质，做好设备的维护保养等工作。铜冶炼原料主要是硫化铜精炉，硫在生产过程中形成二氧化硫进人烟气，回收烟气中的二氧化硫制取硫酸是污染治理的重要任务之一。对废渣的综合利用有多种渠道，可用于生产铸石、水泥、渣硅等建筑材料，也可用作矿坑填充料。废水除含有重金属离子外，还含有砷、氟等有害杂质，常用中和沉淀法或硫化沉淀法将其中的重金属离子转化为难溶的重金属化
铜冶炼基础知识
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。
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。
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 H?yük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。已经证明无碳铜冶炼技术非常适合有色金属冶炼企业的技术更新。 Xstrata铜冶炼技术 Xstrata的ISA SMELT铜冶炼技术的提供了一种创新，高强度，低成本浸没式喷枪冶炼技术工艺，操作简单，可以用于铜和铅冶炼，ISA SMELT主要用于铅和铜冶炼和吹炼生产，在全球应用，包括澳大利亚、美国、比利时、
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
铜冶炼工艺
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
炼铁工艺流程图描述
熔炼工艺流程及简介 1 熔炼炉生产概况 熔炼炉是制铁工艺流程的主体，它是由耐火砖砌筑的竖立圆筒炉体，外壳钢枝制作，外壳与耐火砖之间有冷却设备，我公司450m3熔炼炉冷却壁共有348块，共分12层冷却壁；一层冷却板；1-3层为光板冷却壁、材质耐热铸铁冷却壁；4-12层为镶砖冷却壁材质是铁素体球墨铸铁冷却壁；6-7层冷却壁之间有一层冷却板，炉喉有18块水冷炉喉钢砖，炉缸有一个铁口、2个渣口、14个风口；从其上部装入矿石，熔剂和燃料向下运动，下部鼓入被加热的空气。熔炼炉生产的主要产品是生铁，副产品有炉渣和煤气，炉渣可用来制作水泥，保温材料、建筑材料和肥料，煤气可以做为燃料供给各用户。 1.1熔炼炉生产的主要工艺过程： 1.1.1供料 熔炼炉冶炼用的主要原燃料：块矿、烧结矿、石灰石、焦炭，有K1、J1皮带机把原燃料送到1#转运站，经K2、J2皮带机、分料车运到指定的矿槽。 1.1.2上料 由料仓输出的原料，燃料和熔剂，经仓下给料机、振动筛、经筛分、称量后，用料车按一定比例一批一批有序地送到熔炼炉炉顶，并卸入炉顶受料斗。 1.1.3装料 炉顶装料设备的任务就是把提升到炉顶的炉料，按一定的工作制度装入熔炼炉炉喉。 1.1.4冶炼 熔炼炉冶炼主要是还原过程，把铁氧化物还原成含有碳、硅、锰、硫、磷、镍、铬等杂质的铁合金。由鼓风机连续不断地把冷风送到热风炉加热到1100~1250℃，再通过炉缸周围的风口进入熔炼炉，由炉顶加入的焦炭和风口鼓入的热空气燃烧燃料，产生大量的煤气和热量，使矿石源源不断地熔化还原，产生的铁水和熔渣贮存在熔炼炉炉缸内，定期地由铁口和渣口排出。 1.1.5产品处理 在渣铁处理中，出铁前先从渣口放出溶渣，流入冲渣沟进行粒化后，以脱水器脱水，有皮带运到渣仓。设有一个应急用干渣坑，出铁时，用液压开口机打开铁口，使铁水流入铁水罐车运到铸铁机铸成铁块，出完铁后用液压泥炮把铁口堵上。 经熔炼炉顶部导出的煤气通过重力除尘器、布袋除尘过滤后，经调压阀组调压后输往各煤气用户使用，从重力除尘器、布袋除尘器排出的炉尘，经过处理回收运往焙烧厂作为烧结原料。
铜冶炼的工艺流程及原理
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
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镍公司闪速熔炼等，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。铜锍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。 2)熔炼工序 (1)富氧强化熔炼工艺富氧强化熔炼工艺是目前铜火法冶炼的主流技术，包括闪速熔炼工艺和熔池熔炼工艺，其中熔池熔炼工艺又分为顶吹、底吹和侧吹工艺。 a．闪速熔炼工艺闪速熔炼的生产过程是用富氧空气或热风，将干精矿喷入专门设计的闪速炉的反应塔，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。
国内外铜精矿先进铜冶炼工艺技术综述
国内外铜精矿先进铜冶炼工艺技术综述
国内外铜精矿生产电解铜先进冶炼 工艺技术综述 材料撰写：技术中心有色研究所铜材室周灼刚 材料搜集整理：科技部项目管理科付丽 二〇一〇年十一月
目录 一、炼铜原料概述 0 二、铜冶金方法概述 0 1、火法冶金 (1) 2 、湿法冶金 (3) 3、火法炼铜和湿法炼铜比较 (4) 三、当代国内外铜精矿火法冶金先进技术概述 (4) 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 (15) 1、当代国内铜精矿火法冶金先进技术应用概况 (15) 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 (19) 1、国内铜精矿冶金的前沿技术 (19) 2、国外铜精矿冶金的前沿技术 (22) 附图：铜火法冶金先进技术设备或流程示意图 (23)
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） 品级Cu ≥ 杂质含量，≤ 品级 Cu ≥ 杂质含量，≤As Pb+Z n MgO Bi As Pb+Zn MgO Bi 一级品30 0.0 5 2 1 0.05 三级 品 20 0.30 8 4 0.3 二级品25 0.2 5 3 0.20 四级 品 13 0.40 12 5 0.5 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。目前世界上精炼铜产量的85％以上是用火法冶金从硫化铜精矿和再生铜中回收的，湿法冶金生产的精炼铜只占15％左右。
国内外铜精矿先进铜冶炼工艺技术综述
国内外铜精矿生产电解铜先进冶炼 工艺技术综述 材料撰写：技术中心有色研究所铜材室周灼刚 材料搜集整理：科技部项目管理科付丽 二〇一〇年十一月
目录 一、炼铜原料概述 (1) 二、铜冶金方法概述 (1) 1、火法冶金 (2) 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） (6) 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 (15) 1、当代国内铜精矿火法冶金先进技术应用概况 (15) 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 (19) 1、国内铜精矿冶金的前沿技术 (19) 2、国外铜精矿冶金的前沿技术 (21) 附图：铜火法冶金先进技术设备或流程示意图 (22)
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。目前世界上精炼铜产量的85％以上是用火法冶金从硫化铜精矿和再生铜中回收的，湿法冶金生产的精炼铜只占15％左右。
铜冶炼的主要安全技术示范文本
铜冶炼的主要安全技术示 范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
铜冶炼的主要安全技术示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 铜冶炼以火法炼铜为主，火法炼铜大致可分为三步， 即选硫熔炼——吹炼——火法精炼和电解精炼。铜冶炼安 全生产的主要特点是： ①工艺流程较长，设备多； ②过程腐蚀性强，设备寿命短； ③“三废”排放数量大，污染治理任务重。铜冶炼是 一个以氧化、还原为主的化学反应过程，设备直接或间接 受到高温或酸碱浸蚀影响，为延长设备寿命，应采取如下 措施：
①选用优质、耐高温、耐腐蚀的设备； ②贯彻大、中、小修和日常巡回检查制度； ③采取防腐措施； ④提高操作工人素质，做好设备的维护保养等工作。铜冶炼原料主要是硫化铜精炉，硫在生产过程中形成二氧化硫进人烟气，回收烟气中的二氧化硫制取硫酸是污染治理的重要任务之一。对废渣的综合利用有多种渠道，可用于生产铸石、水泥、渣硅等建筑材料，也可用作矿坑填充料。废水除含有重金属离子外，还含有砷、氟等有害杂质，常用中和沉淀法或硫化沉淀法将其中的重金属离子转化为难溶的重金属化合物，废水经过净化后，回收重复利
铜冶炼废水处理方案
1 概况 1.1项目简介 上海冶炼厂地处上海市区，毗邻杨浦大桥旅游观光区。该厂工艺落后，设备陈旧，污染严重。仅废水一项，每天排入市政下水管网的水量为4635m3/d。其中污染物含量见表1.1-1。因此，该厂被上海市政府列为限期治理搬迁企业之一。 该厂新厂址选在嘉定区方泰镇，占地1200亩（合80万m2）。技改后，该厂废水来源于铜冶炼及稀贵金属回收生产过程中设备冷却水、烟气除尘水、含油废水、蒸发冷凝水、真空泵水封、阳极泥分金属洗液以及食堂、浴室等的生活废水。总用水量19274m3/d，其中经处理后循环水量17366m3/d，损耗水量890m3/d，排放水量1018m3/d。 1.2设计依据 （1）上海冶炼厂提供的该项目的《环境评估报告》和《可行性报告》 （2）国标GB3838-88《地面水环境质量标准》 （3）国标GB4913-85《重有色金属工业污染物排放标准》 （4）国标GB8978-88《污水综合排放标准》 （5）《上海市工业废水排放试行标准》 1.3废水种类及水质水量 技改后初始排放的废水种类及水质、水量见表1.3-1 1
1.4处理后水质 各类废水经处理后在排放口应符合GB8978-88《污水综合排放标准》和《上海市工业废水排放试行标准》规定的指标值。详见表1.4-1。 2轻度污染废水处理 这部分废水是以电解设备工艺冷却水和阳极炉冷却水为主的间接冷却排水。从表1.3-1可以看出，由于是冷却用水，基本上没有被污染。通过玻璃钢冷却塔将温度从45℃降到35℃后，大部分的水可以利用。根据生产布局，设计中按熔炼区和电解区两片布置水循环利 2
用设施。水量分布见表2-1。 2.1处理流程 间接冷却排水处理流程示意图如下： 2.2流程说明 冷却水进入系统对设备进行冷却。运行中吸收热量，水温逐渐升高，进入热水池水温已达45℃，用泵提升到冷却塔，经过冷却塔水温可降至35℃，然后进入冷水池与补充水混合后供冷却系统循环使用。为了防止循环系统的结垢和腐蚀，在水中添加缓蚀阻垢剂。 2.3 主要构筑物设备器材参数和价格估算 主要构筑物设备器材参数和价格估算见表2.3-1 3
浅析铜冶炼技术的创新 刘剑
浅析铜冶炼技术的创新刘剑 发表时间：2018-05-21T16:03:11.513Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：刘剑 [导读] 摘要：中国发现和使用铜的历史年代久远，至今铜在电力、电子和机械等工业建设中发挥了巨大作用。 大冶有色金属有限责任公司湖北黄石 435005 摘要：中国发现和使用铜的历史年代久远，至今铜在电力、电子和机械等工业建设中发挥了巨大作用。随着世界铜冶炼工业的迅速发展，我国铜冶炼技术的研究技术也不断发展和创新。本文主要通过介绍铜冶炼过程中的熔炼、吹炼、火法精炼和电解精炼等关键阶段，介绍了国内外的铜冶炼技术的主要进展。期望在我国铜冶炼工业在面对全球化的竞争中，通过研发合适自己的冶炼技术，在降低工业成本的基础上不断提升铜的产量和质量，增强我国的综合国力。 关键词：铜冶炼; 熔炼; 吹炼; 火法精炼; 电解精炼 1 铜冶炼技术的主要发展和进步 1.1 铜熔炼技术 熔炼是火法炼铜最重要的冶炼过程，传统的熔炼工艺如鼓风炉、反射炉和电炉熔炼由于其生产能力低、能耗高、操作环境恶劣、烟气不利于回收制酸、环保压力巨大等缺点，已逐渐被高效、节能和低污染的富氧强化熔炼所取代。富氧强化熔炼运用富氧技术，强化熔炼过程，充分利用精矿氧化反应热量，在自热或接近自热的条件下进行熔炼，产出高浓度的二氧化硫烟气以便有效地回收硫，制造硫酸或其他硫产品，减少对环境的污染，节约能源，获取良好的经济效益。富氧强化熔炼总体可归为两大类: 一是闪速熔炼，如奥托昆普 ( outokumpu)、因科 ( INCO) 等; 另一类是熔池熔炼，包括诺兰达法、特尼恩特法、艾萨法、澳斯麦特法、三菱法等。其中，熔池熔炼炉按鼓风部位或风口型式的不同，可划分为浸没顶吹式、浸没侧吹式、底吹式等。 (1) 闪速熔炼技术。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。 (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。 (3) 国内外其他铜熔炼技术。近十几年来，国内外竞争加强，各铜工业工厂不断开展新溶液工艺的开发，以寻找适合自己发展的工艺。除了闪速熔炼、浸没顶吹熔池熔炼外，还有浸没侧吹熔炼工艺( 诺兰达炉、瓦纽科夫炉、白银炉) 、氧气底吹熔炼等。我国也通过不断改进相关工艺技术来提高铜冶炼技术，如山东东营方圆有色金属公司同中国有色工程研究院共同研发的“氧气底吹熔炼多金属捕集技术”，内蒙古金峰铜业和山西恒曲华盛冶金公司合作研发的金峰冶炼炉，其通过采用双侧多风道侧吹，反应迅速，减少了熔炼过程中局部过氧化现象，降低了渣铜含量，弃渣含铜平均值在 0.15%。 1.2冰铜吹炼技术 吹炼是火法炼铜的第二道工序，其主要作用是脱除铁和硫，降低杂质，为炼制合格的、富集金银等有价金属的粗铜奠定基础。 (1) 转炉吹炼技术。所谓转炉吹炼是指 Peirce 和 Smith 于吹炼炉中应用碱性耐火材料作为内衬，即我们所说的 PS 转炉吹炼。目前，国内外吹炼的主要工艺还是PS 转炉技术，这是由于 PS 转炉具有操作简单、能处理废统和残阳极等难处理的材料等特点。我国的铜陵、云铜、大冶等大型铜冶炼工厂均有采用 PS 转炉吹炼技术，相关的转炉设备也在不断扩大，同时由于 PS 转炉存在间断操作能引起烟气量波动，炉口漏风等问题，不少工厂对 PS 转炉技术都进行自我改进。如在转炉采用高品位冰铜( 63% ) 的吹炼或富氧吹炼技术来强化吹炼过程，通过采用伞齿传动减速机、加强水冷烟罩的密封性能等一系列设备和技术操作方面的改进。 (2) 其他吹炼技术。随着铜产量的不断增加，转炉设备逐渐大型化，且在转炉操作和结构上进行了较大改动，但由于转炉吹炼过程是间歇式的周期性作业，由此而引起的烟气量波动大、炉口漏风、烟气二氧化硫浓度低、不利于制酸、吊车频繁作业、烟气的低空污染等问题依然是转炉吹炼亟待解决的问题。针对以上问题，新的吹炼工艺和设备不断地在研究和开发，相继出现了三菱法吹炼、闪速吹炼、氧气顶吹等其他吹炼技术，开始改变着传统的 P-S 转炉的主导局面，高效连续化的锍吹炼新工艺将实现几乎全部的硫的回收、无二氧化硫排放和低生产成本的目标。 1.3连续炼铜工艺 三菱法是由日本三菱公司发明的连续炼铜工艺，它成功的把熔炼、吹炼和炉渣贫化三台炉子结合在一起，消除了分批作业、来回倒包，实现了生产全过程的连续、稳定、均衡运行。具有机械自动化程度高、设备配置紧凑、占地面积少、热效率高、烟气稳定、能耗低、生产环境好、利于管理及维修等优点。目前，印度尼西亚的 Gresik和澳大利亚的 Kembla 港炼铜厂等都相继采用该项技术。 2 铜的火法精炼 经过 PS 转炉、闪速吹炼炉等吹炼而成的粗铜，其不仅含有较高的硫、氧等，还存铅、锌、砷等少量能对阴极铜电解精炼工艺造成影响的有害元素。 2.1 粗铜的火法精炼传统固定式精炼炉其主要依靠人工操作，存在劳动强度大、环保效果差、易跑铜、难控制等诸多缺陷，现已逐渐被机械化程度高、炉体密闭、易操作的回转式阳极炉所替代。目前回转式阳极炉的发展趋势主要有以下两点，一是同采用固体燃料和还原剂代替以重油或可燃气体，二是通过引进大型的阳极炉和阳极板浇铸机来增加粗铜精炼的效果。 2.2倾动炉用于杂铜的精炼 之前，我国杂铜精炼常用固定式反射炉，但由于其存在诸多缺点，后改用德国的 Maerz 公司开发的倾动式阳极炉，其主要解决了固定式反射炉精炼杂铜时渣量大的缺陷和重油还原产生黑烟污染的问题。该技术融合了固定式反射炉和回转式阳极炉的特点，不仅能处理废杂铜粗铜电解残极等固体铜料，还有利于环境保护，因此目前国内外应用该技术的工厂较多。
铜冶炼的主要安全技术(通用版)
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 铜冶炼的主要安全技术(通用 版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
铜冶炼的主要安全技术(通用版) 铜冶炼以火法炼铜为主，火法炼铜大致可分为三步，即选硫熔炼——吹炼——火法精炼和电解精炼。铜冶炼安全生产的主要特点是： ①工艺流程较长，设备多； ②过程腐蚀性强，设备寿命短； ③“三废”排放数量大，污染治理任务重。铜冶炼是一个以氧化、还原为主的化学反应过程，设备直接或间接受到高温或酸碱浸蚀影响，为延长设备寿命，应采取如下措施： ①选用优质、耐高温、耐腐蚀的设备； ②贯彻大、中、小修和日常巡回检查制度； ③采取防腐措施； ④提高操作工人素质，做好设备的维护保养等工作。铜冶炼原
料主要是硫化铜精炉，硫在生产过程中形成二氧化硫进人烟气，回收烟气中的二氧化硫制取硫酸是污染治理的重要任务之一。对废渣的综合利用有多种渠道，可用于生产铸石、水泥、渣硅等建筑材料，也可用作矿坑填充料。废水除含有重金属离子外，还含有砷、氟等有害杂质，常用中和沉淀法或硫化沉淀法将其中的重金属离子转化为难溶的重金属化合物，废水经过净化后，回收重复利用，同时将沉淀物或浓缩液返回生产系统或单独处理，回收其中的有价金属。对含尘烟气，要完善收尘设施，严格管理，提高收尘效率；对泄漏的含铜溶液和含铜废水，集中回收处理。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.