浅谈中国铜冶炼技术进步与发展趋势

漆峰

摘 要：我国是铜资源短缺的国家，但随着经济的发展我国对铜资源的需求不断增大，这就促使我国逐渐加大铜冶炼技术的研究和发展。近些年来，世界铜冶炼技术工艺发展迅速，我国铜冶炼工艺技术也不断发展进步，本文重点介绍了中国国内铜冶炼技术进步与发展趋势。

关键词：铜冶炼；技术进步；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冶炼技术。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。近些年来我国铜冶炼技术不断发展，火法炼铜技术仍然占主导地位。本文针对火法铜冶炼中的炼熔、吹熔、精炼、电解这四个生产流程，简要介绍我国国内铜冶炼技术的进步与发展。

1 熔炼技术

改革开放以前，我国传统的铜冶炼厂主要采用反射炉或密闭鼓风炉等传统熔炼工艺。传统的铜冶炼技术以空气为氧化剂，生产出的冰铜需要补充大量的燃料进行加热，加热产生的二氧化硫浓度低，不利于后期的制酸，生产尾气中含大量硫，严重污染环境。改革开放以后，我国通过自主研发逐渐淘汰反射炉和鼓风炉等传统铜冶炼工艺，逐渐引进闪速熔炉进行铜精矿的冶炼，应用浸没顶吹炼铜工艺。

近几年来，我国早炼池熔炼和空间熔炼方面取得许多创新成果，例如2009年我国白银公司自主研发新型白银炉，实现了铜熔炼的稳定和均衡生产；2008年中国有色工程设计研究院与山东东营方圆有色金属公司共同研发“氧气底吹熔炼多金属补集技术”，该技术节省人力、物力，有效的减少烟尘；内蒙古赤峰铜业成功自主研发金峰炉，该炉型为双侧多风道侧吹，反应迅速、均匀，减少局部过氧化现象；山东祥光铜业公司引用“闪速熔炼+闪速吹炼”铜冶炼工艺，并自主研发悬浮熔炼等新工艺，实现铜冶炼技术的重大创新，增加铜产能，节能环保。

2 吹炼技术

吹炼技术将铜冶炼过程中的硫和铁脱除，降低铜硫中的有害物质，并将金、银等有价金属富集在粗铜中，使铜在电解精炼的过程中得到回收，促进铜的经济效益。目前国内外冰铜吹炼的主要工艺是PS转炉吹炼工艺，但也逐渐开发出新的吹炼技术，如闪速吹炼炉、三菱法连续吹炼炉、奥斯麦特顶吹浸没吹炼等。

近些年来我国国内铜冶炼企业通过引进和自主研发新工艺，逐渐取代PS转炉，例如山西华铜公司引进浸没熔炼和吹炼工艺，还采用富氧吹炼工艺，提高粗铜的产能，降低二氧化硫浓度。其中奥斯麦特连续铜吹工艺有利于促进生产效率，降低铜的有害杂质，有效的补集硫和二氧化硫气体。闪速吹炼炉与闪速熔炼相似，基本流程是通过熔炼炉产出冰铜，再进行干燥、磨碎，然后在闪速吹炉中进行富氧空气吹炼，具有良好的密闭性，有效的补集生产中烟气，降低环境污染。除此以外，中国恩菲公司最新研制开发出一套全新的双底吹连续炼铜新工艺，已经进行工业试验，若投产成功将促进我国冶炼技术的发展。

3 火法精炼技术

火法精炼主要是将粗铜中的铅、砷、锌等有害物质分离出来，使后期阴极铜的电解精炼顺利进行。目前火法精炼主要包括加料、氧化、还原、浇筑这四个阶段。传统的粗铜火法精炼流程作业时间长，大量消耗燃料，造成严重的黑烟污染，生产设备的效率低造成难以控制金属熔体温度和炉内气氛。

我国铜冶炼企业经过研究，研发出新技术和新工艺。例如山东祥光铜业公司自主研发出自氧化还原火法精炼铜新工艺，在吹炼的铜液中主要包含氧化亚铜和硫化亚铜，其他有害杂质与铜互溶并形成化合物溶解至铜液中，新技术中的生产在新控制系统有效地控制吹炼粗铜中氧和硫的含量，铜液中的氧得到完全脱硫、脱杂。只要铜液中的氧充分接触其他杂质，直接采用鼓入惰性气体，并搅拌铜液，脱硫、脱杂效果就十分显著，有效的缩短了工作流程，提高了铜生产效率。2011年我国金川集团引进并应用阳极炉，采用纯氧替代常温助燃风机，有效的提高了生产效率，还实现了铜冶炼的节能减排。

4 电解技术

铜电解技术主要分为传统电解技术和永久性阴极铜电解技术，传统电解技术生产成本高，废片率高，会造成始极片供应短缺，外观质量影响阴极铜规格和机组加工速度和效率，因此企业基本选择应用永久性阴极铜电解技术。

目前在铜电解技术中，要节约成本并提高生产效率，需要考虑如何在保证质量的前提下提高电流密度，提高电解生产效率。2011年我国山东祥光铜业公司与国外公司联合研发出电解平行流技术，有效的提高了电流密度，在相同设备情况下将产能提高了一半，不仅节约了资源还有利于保护环境。我国国内某公司自主研发出新型旋流电解技术，应用该技术将高纯金属从铜废液中提取出来，用最小的成本投入回收最大的经济效益，该技术可以运用在从低品位酸性矿排水中单步回收铜金属等相关生产中，有利于资源的回收利用。

5 中国铜冶炼技术的发展趋势

我国铜冶炼工业进入转型升级的关键时期，要加快科技创新，调整产业结构，实现铜产业的可持续发展。铜冶炼企业要加强节能、环保型技术的研发，提高铜冶炼的生产效率，发展资源节约型、环境友好型企业；不断优化铜冶炼企业的产业结构，发展同产品的深度加工，提高我国铜产品的市场竞争力；国家要发挥宏观调控的作用，加强市场的监督和管理，加大铜精矿资源的开发投入，扩宽铜精矿的供应渠道；加大研发复杂铜精矿的处理技术和工艺，提高产业的经济效益。

6 结语

综上所述，改革开放以来，我国通过引进西方国家先进铜冶炼技术并加强自主研发的力度，我国铜冶炼技术和工艺取得巨大的进步和发展。基于我国政府新的能耗标准和环保标准的需求，落后的铜冶炼技术逐渐被淘汰，铜冶炼企业应加快科技技术创新的步伐，加强科研投入，积极引进和研发节能环保、高效能的铜冶炼技术，促进我国铜冶炼产业的可持续发展。

参考文献：

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