铜冶金与发展现状
X X X1 X X X2
（1 贵州大学 550003 2 贵州大学 550003）
摘要 认识铜冶金和了解铜冶金的技术发展是非常重要的，下面主要介绍了我国铜冶金生产技术在熔炼和电解工艺方面的进步，其中包括铜熔炼、闪速熔炼技术、氧气顶吹炼铜技术、冰铜吹炼、火法精炼、杂铜的精炼、铜冶炼烟气制酸、电解精炼、电解液净化、“水口山炼铜法”新工艺等新技术的采用以及我国铜电解技术的进展和遇到的问题，最后还对未来铜冶金进行了论述。 关键词 中国有金属工业 铜冶金 铜熔炼 铜电解 精炼 电解液净化很黄很的动态图580期
Copper metallurgy and development situation
XXX1 XXX2
(1 guizhou university 550003,2 guizhou university 550003)
Abstract Know the metallurgical and understand the development of metallurgical technologies is very important, china metallurgical mainly introduces the technique of production and workmanship is the actual progress, including copper is, flashing the speed is a technical, oxygen from the top brass, from the fire matte, refining, a method of refining the brass, copper smelt the smoke made the acid and of the electrolytic refining and measuring electrolyte, "clean mountain" the army of the new method for apply new technologies and the actual progress and the technical problems, The end of the metallurgical carried out on the bronze.
Keywords Chinese nonferrous metals industry; Copper metallurgy; CoPrex·smelting; Coppereleetrolysis; Refining; Measuring electrolyte purification
1 前言
铜是国民经济发展的重要原材料。2005年，在中国消费快速增长的带动下，世界铜矿和精铜的产量均出现了一定的增长，产量分别为1498万t和1634万saba-018t，增幅均为3.1%。中国铜产量和消费量均出现了快速的增长，2005年中国铜产量为253万t，同比增长23%。2006年,
中国铜产量为290万t左右，由此可见，中国铜工业在飞速发展[1,2]。铜价方面，近年来，我国铜价受到各方面因素的制约。铜价表现为，以中国和印度的经济增长为代表的消费需求,与丰富的天然铜矿资源和开采冶炼技术进步代表的生产供给的对峙。由于供需两个方面发展前景都非常良好，铜价并不像油价一样拥有一个长期基本面的支撑，所以，长期铜价依然存在着宽幅振荡的特点。从2004年下半年开始，铜价和铜精矿加工费(TC/RC)都处在高企价位，而且持续时间之长，都是前所未有的。2007年4月底，国际现货市场铜价更是突破了7130美元/t，创造铜价历史的最高水平，而且不排除有继续攀升的可能。
对于中国铜工业来说,大力发展中国铜工业是全球经济一体化下的迫切需求。目前,我国是全球铜消费量位居首位的国家,同时也是铜加工工业大国,受到了社会各界的高度关注,因此从科学发展观的高度,探索我国铜冶金技术行业发展的路子非常重要。
2 我国重有金属工业发展概况
我国有金属资源的品种与数量，长期以来虽始终位居世界百多个国家的前列，但本世纪50年代以前，中国没有任何现代化的有金属工业以及相应的科学技术。建国以后，我国的有金属工业由无到有，从小到大，取得了显著的进步和发展，但主要的生产工艺技术
与装备仍远远落后于世界先进水平。一统天下的计划经济模式与不重视科学技术的做法，严重制约了有金属工业的发展，10种常用有金属用了30年的时间，即到1979年才突破了100万t大关;10种常用有金属的大部分仍需大量进口。
改革开放以来，党和政府为了加速有金属工业的发展，于1983年组建了中国有金属工业总公司，使我国的有金属工业得到了持续、稳定、迅速的发展。10种常用有金属只花了10年时间就突破了200万t，超越300万t大关只用了miad5305年，即脱硫塔内衬防腐
1993年10种常用有金属产量[3]取得了343.15管束式集装箱万t的突出成就，位居世界第四位;10种常用有金属中的铜、铅、锌、镍、锡、锑产量达213.3万t，是1982年的2.54倍，缓解了国氏经济发展对有金属需求的矛盾，改写了大量依赖进口的落后历史，实现了出口增长率大于进口的良性局面，1993年出口锑5万余吨，铅锌则由1982年的进口12.8万t，变为1993年的出口25.4万t，其他金属也有出口，做到了有进有出[3]。由于中国有金属工业总公司重视大中型骨于企业的基本建设和技术改造，近十年来相继有金川镍基地、西北铅锌基地、江西铜基地、来宾冶炼厂的建成投产，以及株洲冶炼厂、金川公司冶炼厂、葫芦岛锌厂、沈阳冶炼厂、韶关冶炼厂、云锡公司冶炼厂、铜陵公司冶炼厂、水口山矿务局铅锌厂等企业开发并引进了一 系列先进技术与装备，使我国重有金属的冶金生产工艺、技术装备、环境保护、综合利用等较之于十年前，均有了长足的进步。重有金属的产品品种与质量更有了飞速发展，有近半数的产品是按国际标准组织生产的，铜、铅、锌、锡、锑等大宗产品均已在国际市场上注册。近十多年来我国有金属工业的迅速发展，大大缩小了与国际先进水平的差距，奠定了有金属工业现代化基础。本文重点介绍我国铜冶金生产技术在铜熔炼和铜电解工艺方面的进步。
3 我国铜熔炼技术进步
建国以来，国家重视铜工业的发展。至1990年底，累计固定资产投资的总额约占有金属工业总投资的24.5%，建成铜联合企业5个，铜矿山99座，粗铜冶炼厂14家，电解铜厂67家，铜加工厂400多家，形成采选冶综合产铜能力55万t(其中采选能力30万t、冶炼能力60万t、加工能力65万多吨)[4]。近十年来，通过技术改造与先进技术装备的引进，使我国铜冶金生产技术有了显著进步。
3.1 铜熔炼
熔炼是铜冶炼过程中的重要环节，也最容易造成环境污染，近期国内几个大厂的技术改造都将熔炼系统的技术方案作为重点，选择适合自身特点的先进熔炼技术和设备。
3.2 闪速熔炼技术
目前闪速熔炼仍然是世界铜熔炼的主流工艺技术，而且日臻成熟。闪速熔炼以其技术成熟可靠、热强度高、单炉处理量大、炉子寿命长、保效果好的特点受到国内外大、中型铜冶炼厂普遍重视。在精矿喷嘴结构不断更新完善、操作控制上采用高富氧浓度、高冰铜品位、高操作温度、高热强度及炉体冷却系统改进后，闪速熔炼单台炉子的处理能力大大提高。
80年代前，我国铜冶金生产的工艺技术以鼓风炉和反射炉熔炼为主，能耗高、污染严重，机械化自动化水平很低。1985年11月贵溪冶炼厂的建成投产，实现了我国炼铜工业的历史性突破:采用了先进的闪速炉熔炼、炉渣电炉贫化、转炉渣选矿、大型卧式旋转精炼炉(容量240t)及圆盘阳极定量浇涛机、大极板、长电解周期的电解精炼、极板处理与电解液循环及废电解液净化技术、两转两吸的冶炼烟气制酸、环保工程及余热发电系统等，设备的大型化及主要工艺过程的计算机在线控制，均足我国前所未有的，使我国铜冶金的工艺技术
与装备达到了国际先进水平，冶炼回收率达97%以上，硫回收率高达95.8%～96%，设备作业率达96.34写、超过95%的设计指标。余热发电量占全厂生产用电量的50%以上，冶炼工人的实.物劳动生产率为634t/人.a，大大高于国内同行业的水平[5]。
贵溪冶炼厂并未因是引进的先进工艺而固步自封，在消化引进技术的同时，瞄准世界先进水平，于1988年启动了一系列重要的技术改造工程。冶炼方面最主要的有富氧闪速熔炼挖潜节能工程、金银回收改造工程及氧化砷处理工程等。
富氧闪速熔炼技术改造的主体项目是强化精矿干燥，提高干燥效率及处理能力，引进日本东予厂的中温富氧熔炼技术与精矿喷嘴，以强化熔炼工艺，提高冰铜品位，采用转炉富氧吹炼高品位冰铜技术。富氧熔炼的工艺技术改造工程包括6500制氧站建设、熔炼系统改造和硫酸系统改造三大部分，累计投资1.2亿元人民币，1994年全部竣工投入试运行。改造后的贵溪冶炼厂1994年在铜产量、质量及技术上取得三个重大突破[6]:一是闪速炉平均日精矿投料量从改造前的1050t增至1542t，最高日投料量达1680t;阳极铜、电铜产量双双突破10万t(阳极铜10.2万t、电铜10.16万t)，硫酸产量上40万t(41.5万t)大关，产铜量比技改前增加3万t。这标志贵冶一期工程超过了设计生产能力，我国铜工业结束了徘徊局面，二是“贵冶牌”电铜1993年4月升格为一类品，质量达国际A级铜标准。4000多吨电铜出口英国、意大利、德国、日本等，创汇1000多万美元，为“贵冶牌”电铜在伦敦金属交易所注册成功奠定基础;三是成功地对闪速炉进行首次冷修，炉龄达9年，比日本同类炉东予冶炼厂的延长2年，达世界最先进水平，闪速炉仪表、计算机改造的科研攻关，只用12个月就完成了日本需
3.3 氧气顶吹炼铜技术
目前，两种氧气顶吹炼铜技术——澳大利亚的芒特艾萨熔炼和澳斯麦特熔炼均已进入中国。氧气顶吹炼铜技术的优点是原料预处理比较简单，不需要深度干燥，对入炉物料的要求不太高，投资较低。
中条山有金属公司侯马冶炼厂是世界上首家采用澳斯麦特炼铜技术的工厂，它拥有1台澳斯麦特炼熔炼炉和澳斯麦特炼吹炼炉，两炉之间设有沉淀池，对冰铜和渣进行分离，冰铜由溜槽进入吹炼炉。工程投产初期存在炉体晃动、耐火材料寿命短、渣含铜高等问题，但经过一段时间的摸索和改进，现已能维持生产，但吹炼炉依然需要解决喷和耐火材料寿命短，作业率低，不能与熔炼炉的能力匹配的问题。
艾萨熔炼与澳斯麦特熔炼原理基本相同，只是喷和炉体结构上有差异。云南铜业股份公司在确定熔炼系统改造方案时认为，艾萨公司在长期的生产和改造过程中积累了丰富的经验，相对于澳斯麦特技术更成熟可靠，所以选择了艾萨熔炼技术取代传统的电炉熔炼，成为世界上第三家采用艾萨熔炼技术的工厂。 云铜艾萨熔炼炉设计能力为14万t/a，实际能力可达20万t/a。 改造工程已于 2002 年5月完成"并顺利投入运行。
铜陵有金属公司金昌冶炼厂在选择熔炼技术改造方案时对以上两种工艺的优点及存在的
问题进行了分析，认为艾萨公司有实践经验，其熔炼炉加电炉贫化、转炉吹炼的操作模式成熟可靠，但澳斯麦特公司在喷结构上有较快的发展，而且金昌冶炼厂已有3台可利用的转炉，所以该厂最终选择了熔炼炉加电炉贫化、转炉吹炼的模式和澳斯麦特的喷技术，也就是将两家技术的优势结合起来，并且对熔炼炉冷却系统进行了改进，增加了冷却水套，使工艺方案更加稳妥和完善，该工程现已进入试生产阶段。i型钢
3.4 冰铜吹炼
3.4.1转炉吹炼
目前国内各厂的铜产量在不断增加，其中贵冶的粗铜生产能力已突破30万 t，而金隆、云冶等厂也超过15 万t，所以要求转炉设备大型化[7]。贵冶的转炉尺寸已由早先的加大到，金隆的转炉由加大到，而云冶新上的转炉为。除了尺寸大型化以外，在转炉操作方面，高品位冰铜（63%）的吹炼以及富氧（25%）吹炼已得到成功应用，大大强化了吹炼过程。转炉采用伞齿传动减速机，避免启动过载效果明显；加强水冷烟罩的密封性能，漏风率由100%以上降到50%鼓风机采用前导向叶片，风量更易于调节。总之，近几年转炉吹炼从设备到操作都有了较大的改善，但间断操作引起烟气量波动、炉口漏风、烟气、SO2浓度低、吊车作业频繁、烟气的低空污染等依然是亟待解决的问题。
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