1. 概述
近年来，世界铜冶炼技术工艺有了长足的发展。目前，世界上80%以上的铜是通过火法冶炼工艺生产的。特别是硫化铜矿，基本上全是用火法处理。火法处理硫化铜矿的主要优点是硫化精矿在反应过程可以充当燃料;在高温下反应过程的效率高，冶炼速度快，能充分利用硫化矿中的硫;产能高，生产过程中金属富集程度高，适应大规模工业生产要求等[1]。火法炼铜工艺主要包含下述四个环节：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[2]。其中相比于前两个环节，粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼所用工艺和设备比较单一，本文重点介绍熔炼和吹炼工艺。
2. 熔炼工艺
传统的造锍熔炼工艺包括鼓风炉、反射炉和电炉熔炼，氧化脱硫程度很低，用空气作氧化剂，生成低品位冰铜，熔化所需的热少部分利用氧化反应热，大部分需要额外加热，产生的烟气量大而SO2浓度低，不利于制酸[3]。目前世界上铜冶炼厂使用的主要造锍熔炼工艺为闪速熔炼和熔池熔炼。闪速熔炼工艺中，经干燥后的铜精矿与熔剂充分混合，通过精矿喷嘴与富氧空气一起喷入炉内。在高温环境下，呈悬浮状态的铜精矿，迅速完成物理化学反应，生成的冰铜和炉渣落入沉淀池中澄清、分离。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。熔池熔炼法按鼓风位置的不同可以分为顶吹，侧吹，底吹三种类型。
(1)闪速熔炼
闪速熔炼是现代火法炼铜的主要方法。它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，从而大大减少了能源消耗，提高了硫的利用率，改善了环境。
闪速熔炼法有奥托昆普炉、Inco炉和Contop炉三种，自1949年第一座芬兰奥托昆普闪速炉诞生至今，闪速熔炼技术得到了长足的发展[4]。目前世界上有49座正在运行的闪速炉，闪速熔炼法生产能力占到世界粗铜冶炼能力的50%以上。闪速炉不仅作为主要的熔炼设备，而且也已开始逐步取代传统的P-S转炉作为连续吹炼的设备。熔炼强度高，单台产能可达40万吨/a阳极铜。环保条件好，自动化程度高。但闪速熔炼法也存在明显的缺点：对原料适应性差，备料复杂，投资大;
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编辑：中冶有色网
来源：东北大学
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2025年06月06日 ~ 08日 
