火法炼铜技术现状及发展趋势研究

刘超

◆摘  要：随着国家科技的进步，铜制产品在国家内部与国际方面都有着较大的需求量，但是炼铜的技术不到位，会导致铜制产品整体质量的严重下滑，影响使用者的体验感，所以，在科技进步的基础下，需要对炼铜技术进行不断提高，运用科学、高效的炼铜方法，推动我国铜制品行业的发展，不断提高铜制品的质量。本文主要研究的炼铜技术是火法炼铜，通过结合火法炼铜技术原理，对目前我国火法炼铜技术的发展现状进行分析，并研究在未来社会中火法炼铜的优势，对其发展趋势进行分析，为我国炼铜行业发展提供参考，提高我国市场中铜制材料和产品的质量，在国家方面能够取得更好的发展市场。

◆关键词：火法炼铜;技术现状;发展趋势

一、引言

因为铜制材料能够制作许多日常和工业用品，所以随着世界工业发展的进步，铜制品的需求量正在快速的增长，我国作为商品出口大国，拥有着充分的劳动力和较高的科技水平，而且研究火法炼铜技术，能够推动我国相关企业的技术提高，并且对炼铜技术进行更先进的优化，提高我国铜制材料和铜产品的产量，在国际市场竞争中取得更加卓越的成果。

二、火法炼铜技术介绍

根据炼铜技术原理的不同，炼铜技术可以大致分为两类，分别是火法炼铜和湿法炼铜，而且火法炼铜在世界炼铜技术中占据主要地位，世界铜材料的产量中，火法炼铜所生产的铜材料占据八成左右，而湿法炼铜因为种种原因的限制，实际使用极少，在铜产量的市场中仅占据两成左右。

通过对硫化铜精矿利用火法炼铜技术进行处理，可以得到铜材料，一般常见的火法炼铜技术分为三种，分别是传统工艺（包括反射炉、鼓风炉、）;闪速熔炼（以奥托昆普炉为主）;熔池熔炼（包括诺兰达炉、三菱炉等）。三者具有不同的特点：传统工艺适于处理含铜品位较高的精矿，如原料含铜低、含硫高，熔炼前要先进行焙烧。闪速熔炼通过对硫化铜精矿的重点在于高温煅烧，使原料中的部分杂质成分完成铁氧化，对杂质进行去除，然后经过还原熔炼得到一定量的铜材料，但是熔炼法所得到的杂质中含有较多的铜，浪费严重，优点在于生产强度大，

易于实现自动化。熔池熔炼是将硫化铜精矿和熔剂喷入熔炼炉的熔体内，熔炼成冰铜和炉渣，而后流至贫化炉产出弃渣，冰铜再流至吹炼炉产出粗铜。

三、火法炼铜技术现状

（一）闪速熔炼法炼铜技术

传统的熔炼法炼铜虽然工艺较为简单，但是因为具有明显的缺点，无法满足快速发展的铜制品行业，因此随着科技的发展逐渐失去主流市场，目前常见的熔炼法分为闪速熔炼和熔池熔炼，针对传统方面的劣势进行改进，更加适用于现代社会发展需求。

闪速熔炼发明于1949年，在工业生产中较为常见，是将硫化铜精矿和溶剂的混合料干燥至含水0.3%以下，与热风（或氧气、或富养空气）混合，喷入炉内迅速氧化和熔化，生产冰铜和炉渣。其优点是熔点强度高，可较充分地利用硫化物氧化反应热。降低熔炼过程能耗。烟气中SO2浓度可超过8%，闪速熔炼可在较大范围内调节冰铜品味，一般控制在50%左右。这样对下一步吹炼（冰铜吹炼）有利。在卧式转炉中，往熔融的冰铜中鼓入空气，使硫化亚铁氧化成氧化亚铁，并与加入的石英熔剂造渣除去，同时部分脱除其他杂质，而后继续鼓风，是硫化亚铜中的硫氧化进入烟气，得到含铜98%～99%的粗铜。贵金属也进入粗铜中。

一个吹炼周期分为两个阶段：第一阶段，将FeS氧化成FeO，造渣除去，得到白冰铜，造渣温度控制在1150度到1250度，主要反应是：2FeS+3O2=2FeO+2SO2，2FeO+SiO2=2FeO.SiO2。第二阶段，炉内温度控制在1200度到1280度，主要反应是：2Gu2S+3O2=2Gu2O+2SO2，Gu2S+2Gu2O=6Gu+SO2。冰铜吹炼是放热反应，须加入冷料吸收过剩热量。炉渣含铜量较高，为2%～5%，吹炼烟气SO2浓度较高，由排风机吸入硫酸制酸。因为闪速熔炼对传统工艺中不够环保问题进行优化，因此整体消耗更少，具有环保特性，在市场中实现快速推广。

（二）熔池熔炼法炼铜技术

熔池熔炼方法最早出现在19世纪末期，依旧将铜精矿与富氧空气进行反应处理，然后对原料颗粒利用熔池的液体进行包裹，使得原料能够进行快速的氧化还原反应。生产过程中的杂质会通过排放口进行排除，并进行后期的处理。目前我国云南铜业所使用的炼铜技术为熔池熔炼，具有污染小、原料成本低的优点。

四、火法炼铜技术的发展趋势

（一）炼铜技术环保性仍需提高

随着科技的发展与进步，火法炼铜技术的环保性正在不断提高，但是世界环保问题已经成为热点问题，也是国家发展过程中需要重点解决的问题，火法炼铜技术因为仍然具有一定的污染性质，所以技术的发展前途还会受到一定的限制，在实际生产过程中难以避免污染物的产生，污染物的处理技术也需要进行优化，目前我国随着用的连续吹炼方法在环保方面已经取得了一定的成就，因此火法炼铜技术继续向着环保的方面进行发展。同时，生产过程中的浪费情况也许需要进行降低，通过提高原料利用率，能够进一步降低杂质的产生，侧面影响污染的蔓延，在生产过程中需要对技术进行提高，提高对杂质的利用率。

（二）炼铜技术整体成本需降低

虽然铜制品行业的发展情况较好，但是整体产业的经济效益并不理想，而且炼铜技术的整体成本较高，在原料和技术方面都需要进行优化，而且部分企业的铜原料来源于进口，进一步加大了炼铜行业的成本，导致我国的能源方面发展受到阻碍，无法满足快速发展的社会。因此在原料和技术方面，都需要进行价格的控制，通过研究低成本技术，降低因为技术原因带来了成本压力，并且通过控制企业的材料进口或者选择高性价比的原料进口，降低原料方面的成本。将资金投入生产和技术研究，提高企业在市场中的竞争能力。

五、结束语

火法炼铜技术的发展时间较长，具备完善的炼铜流程，并且对材料进行控制，还能够降低炼铜过程中对环境造成的污染，但是我国的炼铜行业发展还不够先进，铜原料的使用还存在受到国外市场限制的情况，因此研究火法炼铜技术，能够提高我国自身炼铜技术水平，推动国家经济发展。

参考文献

[1]罗亚中，张能，杨梅，等.火法煉铜技术现状及发展趋势[J].世界有色金属，2019（13）：2-2.

[2]李文越.火法炼铜技术现状及发展趋势[J].山西青年，2016，000（021）：242-242.