铜冶金是我国有色金属的重要产业，随着铜矿品位不断降低，资源成分日益复杂，环保要求更加严格，开发清洁高效铜冶金方法是铜冶金的发展方向[1]。传统的火法炼铜如反射炉、电炉、鼓风炉等，由于其冶炼效率低、能耗大、污染严重等问题，正逐步被现代强化熔炼工艺所取代[2]。富氧底吹熔池熔炼具有完全的中国自主知识产权，是继奥托昆普炼铜法、诺兰达炼铜法、特尼恩特炼铜法、澳斯麦特/艾萨炼铜法、三菱炼铜法及白银炼铜法等之后的一种新型冶炼工艺[3-4]，因其更加清洁高效，被誉为世界新型炼铜法[5]。
氧气底吹炼铜工艺最初源于水口山炼铜法(SKS法)[6]，为我国自主创新的铜冶炼技术。该技术最早于2006年应用于越南生权铜联合企业大龙冶炼厂的年产1万t阴极铜项目，并于2008年初顺利投产;同年12月该技术在山东方圆有色金属公司投产，设计规模为年产8万t粗铜，后经改造产能达到10万t粗铜;此后该技术处于快速发展阶段，又先后应用于山东恒邦冶炼股份有限公司、内蒙古华鼎冶炼厂、中条山有色金属集团有限公司及河南豫光金铅集团，目前云南铜业及五矿铜业的底吹炼铜项目都进入设计建设阶段。
底吹技术经过不断升级，又发展了“双底吹-两连炉连续吹炼技术”及“双底吹-三连炉连续吹炼技术”[7]，但由于目前缺乏针对该技术的基础研究，对底吹炼铜机理的理解还停留在依赖生产经验状态，尚无系统理论指导该技术的工程设计及生产过程，导致产业化过程中遇到问题，制约了该技术的发展升级及海外推广应用。鉴于以上原因，本文作者结合铜冶金过程热力学[8-12]及底吹炉内流场动力学特性[13-15]，深度剖析底吹熔炼过程机理，构建了底吹熔炼机理模型，并提出熔炼过程强化措施，以期为底吹炼铜提供理论指导，促进该技术的发展和推广应用。
1 铜富氧底吹熔池熔炼简介
1.1 工艺流程
铜富氧底吹熔池熔炼工艺流程为：不同成分的高硫铜精矿、低硫铜精矿、高含贵金属精矿及返料，按照配料比例进行配料，获得混合铜精矿，不经过磨细、干燥或制粒，直接搭配一定量的石英砂熔剂，经传送皮带连续地从炉顶三个加料口加入到炉内，矿料自由落体坠入高温熔体中，迅速被卷入搅拌的熔体中，形成良好的传热和传质条件，使氧化反应和造渣反应激烈地进行，释放出大量的热能，使炉料很快熔化分解;氧气和空气通过炉体底部氧枪连续送入炉内的铜
声明：
“氧气底吹炼铜机理及过程强化” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：中南大学、中国有色金属工业清洁冶金工程研究中心
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2025年06月06日 ~ 08日 
