火法煉銅技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究

劉超

◆摘? 要：隨著國家科技的進(jìn)步，銅制產(chǎn)品在國家內(nèi)部與國際方面都有著較大的需求量，但是煉銅的技術(shù)不到位，會導(dǎo)致銅制產(chǎn)品整體質(zhì)量的嚴(yán)重下滑，影響使用者的體驗感，所以，在科技進(jìn)步的基礎(chǔ)下，需要對煉銅技術(shù)進(jìn)行不斷提高，運(yùn)用科學(xué)、高效的煉銅方法，推動我國銅制品行業(yè)的發(fā)展，不斷提高銅制品的質(zhì)量。本文主要研究的煉銅技術(shù)是火法煉銅，通過結(jié)合火法煉銅技術(shù)原理，對目前我國火法煉銅技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并研究在未來社會中火法煉銅的優(yōu)勢，對其發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，為我國煉銅行業(yè)發(fā)展提供參考，提高我國市場中銅制材料和產(chǎn)品的質(zhì)量，在國家方面能夠取得更好的發(fā)展市場。

◆關(guān)鍵詞：火法煉銅;技術(shù)現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

一、引言

因為銅制材料能夠制做許多日常和工業(yè)用品，所以隨著世界工業(yè)發(fā)展的進(jìn)步，銅制品的需求量正在快速的增長，我國作為商品出口大國，擁有著充分的勞動力和較高的科技水平，而且研究火法煉銅技術(shù)，能夠推動我國相關(guān)企業(yè)的技術(shù)提高，并且對煉銅技術(shù)進(jìn)行更先進(jìn)的優(yōu)化，提高我國銅制材料和銅產(chǎn)品的產(chǎn)量，在國際市場競爭中取得更加卓越的成果。

二、火法煉銅技術(shù)介紹

根據(jù)煉銅技術(shù)原理的不同，煉銅技術(shù)可以大致分為兩類，分別是火法煉銅和濕法煉銅，而且火法煉銅在世界煉銅技術(shù)中占據(jù)主要地位，世界銅材料的產(chǎn)量中，火法煉銅所生產(chǎn)的銅材料占據(jù)八成左右，而濕法煉銅因為種種原因的限制，實際使用極少，在銅產(chǎn)量的市場中僅占據(jù)兩成左右。

通過對硫化銅精礦利用火法煉銅技術(shù)進(jìn)行處理，可以得到銅材料，一般常見的火法煉銅技術(shù)分為三種，分別是傳統(tǒng)工藝（包括反射爐、鼓風(fēng)爐、）;閃速熔煉（以奧托昆普爐為主）;熔池熔煉（包括諾蘭達(dá)爐、三菱爐等）。三者具有不同的特點：傳統(tǒng)工藝適于處理含銅品位較高的精礦，如原料含銅低、含硫高，熔煉前要先進(jìn)行焙燒。閃速熔煉通過對硫化銅精礦的重點在于高溫煅燒，使原料中的部分雜質(zhì)成分完成鐵氧化，對雜質(zhì)進(jìn)行去除，然后經(jīng)過還原熔煉得到一定量的銅材料，但是熔煉法所得到的雜質(zhì)中含有較多的銅，浪費嚴(yán)重，優(yōu)點在于生產(chǎn)強(qiáng)度大，易于實現(xiàn)自動化。熔池熔煉是將硫化銅精礦和熔劑噴入熔煉爐的熔體內(nèi)，熔煉成冰銅和爐渣，而后流至貧化爐產(chǎn)出棄渣，冰銅再流至吹煉爐產(chǎn)出粗銅。

三、火法煉銅技術(shù)現(xiàn)狀

（一）閃速熔煉法煉銅技術(shù)

傳統(tǒng)的熔煉法煉銅雖然工藝較為簡單，但是因為具有明顯的缺點，無法滿足快速發(fā)展的銅制品行業(yè)，因此隨著科技的發(fā)展逐漸失去主流市場，目前常見的熔煉法分為閃速熔煉和熔池熔煉，針對傳統(tǒng)方面的劣勢進(jìn)行改進(jìn)，更加適用于現(xiàn)代社會發(fā)展需求。

閃速熔煉發(fā)明于1949年，在工業(yè)生產(chǎn)中較為常見，是將硫化銅精礦和溶劑的混合料干燥至含水0.3%以下，與熱風(fēng)（或氧氣、或富養(yǎng)空氣）混合，噴入爐內(nèi)迅速氧化和熔化，生產(chǎn)冰銅和爐渣。其優(yōu)點是熔點強(qiáng)度高，可較充分地利用硫化物氧化反應(yīng)熱。降低熔煉過程能耗。煙氣中SO2濃度可超過8%，閃速熔煉可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)冰銅品味，一般控制在50%左右。這樣對下一步吹煉（冰銅吹煉）有利。在臥式轉(zhuǎn)爐中，往熔融的冰銅中鼓入空氣，使硫化亞鐵氧化成氧化亞鐵，并與加入的石英熔劑造渣除去，同時部分脫除其他雜質(zhì)，而后繼續(xù)鼓風(fēng)，是硫化亞銅中的硫氧化進(jìn)入煙氣，得到含銅98%～99%的粗銅。貴金屬也進(jìn)入粗銅中。

一個吹煉周期分為兩個階段：第一階段，將FeS氧化成FeO，造渣除去，得到白冰銅，造渣溫度控制在1150度到1250度，主要反應(yīng)是：2FeS+3O2=2FeO+2SO2? ，2FeO+SiO2=2FeO.SiO2。第二階段，爐內(nèi)溫度控制在1200度到1280度，主要反應(yīng)是：2Gu2S+3O2=2Gu2O+2SO2? ? Gu2S+2Gu2O=6Gu+SO2。冰銅吹煉是放熱反應(yīng)，須加入冷料吸收過剩熱量。爐渣含銅量較高，為2%～5%，吹煉煙氣SO2濃度較高，由排風(fēng)機(jī)吸入硫酸制酸。因為閃速熔煉對傳統(tǒng)工藝中不夠環(huán)保問題進(jìn)行優(yōu)化，因此整體消耗更少，具有環(huán)保特性，在市場中實現(xiàn)快速推廣。

（二）熔池熔煉法煉銅技術(shù)

熔池熔煉方法最早出現(xiàn)在19世紀(jì)末期，依舊將銅精礦與富氧空氣進(jìn)行反應(yīng)處理，然后對原料顆粒利用熔池的液體進(jìn)行包裹，使得原料能夠進(jìn)行快速的氧化還原反應(yīng)。生產(chǎn)過程中的雜質(zhì)會通過排放口進(jìn)行排除，并進(jìn)行后期的處理。目前我國云南銅業(yè)所使用的煉銅技術(shù)為熔池熔煉，具有污染小、原料成本低的優(yōu)點。

四、火法煉銅技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）煉銅技術(shù)環(huán)保性仍需提高

隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，火法煉銅技術(shù)的環(huán)保性正在不斷提高，但是世界環(huán)保問題已經(jīng)成為熱點問題，也是國家發(fā)展過程中需要重點解決的問題，火法煉銅技術(shù)因為仍然具有一定的污染性質(zhì)，所以技術(shù)的發(fā)展前途還會受到一定的限制，在實際生產(chǎn)過程中難以避免污染物的產(chǎn)生，污染物的處理技術(shù)也需要進(jìn)行優(yōu)化，目前我國隨著用的連續(xù)吹煉方法在環(huán)保方面已經(jīng)取得了一定的成就，因此火法煉銅技術(shù)繼續(xù)向著環(huán)保的方面進(jìn)行發(fā)展。同時，生產(chǎn)過程中的浪費情況也許需要進(jìn)行降低，通過提高原料利用率，能夠進(jìn)一步降低雜質(zhì)的產(chǎn)生，側(cè)面影響污染的蔓延，在生產(chǎn)過程中需要對技術(shù)進(jìn)行提高，提高對雜質(zhì)的利用率。

（二）煉銅技術(shù)整體成本需降低

雖然銅制品行業(yè)的發(fā)展情況較好，但是整體產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益并不理想，而且煉銅技術(shù)的整體成本較高，在原料和技術(shù)方面都需要進(jìn)行優(yōu)化，而且部分企業(yè)的銅原料來源于進(jìn)口，進(jìn)一步加大了煉銅行業(yè)的成本，導(dǎo)致我國的能源方面發(fā)展受到阻礙，無法滿足快速發(fā)展的社會。因此在原料和技術(shù)方面，都需要進(jìn)行價格的控制，通過研究低成本技術(shù)，降低因為技術(shù)原因帶來了成本壓力，并且通過控制企業(yè)的材料進(jìn)口或者選擇高性價比的原料進(jìn)口，降低原料方面的成本。將資金投入生產(chǎn)和技術(shù)研究，提高企業(yè)在市場中的競爭能力。

五、結(jié)束語

火法煉銅技術(shù)的發(fā)展時間較長，具備完善的煉銅流程，并且對材料進(jìn)行控制，還能夠降低煉銅過程中對環(huán)境造成的污染，但是我國的煉銅行業(yè)發(fā)展還不夠先進(jìn)，銅原料的使用還存在受到國外市場限制的情況，因此研究火法煉銅技術(shù)，能夠提高我國自身煉銅技術(shù)水平，推動國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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