淺論近幾年我國銅冶煉廠的發(fā)展

曹向輝

(中油中鋁(北京)石油化工有限公司， 北京 100101)

1 中國銅行業(yè)發(fā)展

1.1 中國銅產(chǎn)量及消費量

隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，國家對于銅材的需求逐年增加。盡管中國銅冶煉產(chǎn)能也得到了快速增長，但目前國內(nèi)銅冶煉產(chǎn)能仍不能滿足銅材需求，金屬銅還存在著較大的供應(yīng)缺口。中國近年來的精銅消費趨勢如圖1所示，中國電解銅供應(yīng)量如圖2所示。

圖1 2000—2018年中國精銅消費趨勢(數(shù)據(jù)來源：安泰科)

圖2 中國電解銅供應(yīng)量

從圖1、圖2可以看出，隨著中國經(jīng)濟社會進入高質(zhì)量持續(xù)發(fā)展的新時代，銅材消費需求量將會持續(xù)穩(wěn)定增長。

圖3為典型國家人均銅消費量與人均GDP的關(guān)系，發(fā)達國家美國、加拿大、澳大利亞等已步入穩(wěn)定消費的階段，人均GDP為15 000～20 000美元時，人均銅金屬消費量約為10 kg。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2018年中國人均GDP接近1萬美元。預(yù)計到2025年左右，中國人均GDP有望達到1.7萬美元，中國人均銅金屬消費量預(yù)計將超過10 kg；隨著二胎政策的開放，中國人口將穩(wěn)步增長，到2025年，中國人口預(yù)計將達到14.5億。以此推斷，屆時中國銅的消費量將達到1 450萬噸左右，目前中國銅冶煉產(chǎn)能尚未達到1 000萬t，因此未來中國銅冶煉行業(yè)仍然具有較大的發(fā)展空間。

圖3 人均銅消費量與人均GDP(數(shù)據(jù)來源：WBMS,GGDC)

1.2 銅冶煉廠經(jīng)營現(xiàn)狀

2018年銅精礦供給充裕TC/RC(82USD/8.2USD)，近幾年銅精礦加工費維持在高位，中國銅冶煉廠主要依賴進口銅精礦進行加工貿(mào)易，中國大部分銅冶煉廠都能維持盈利水平；2019年上半年銅精礦供給趨緊TC/RC(62USD/6.2USD)，銅精礦加工費在不斷走低，預(yù)計銅精礦加工費在未來幾年還會下降，中國小型銅冶煉廠(10萬噸陰極銅/年)將面臨生存問題。

2 當(dāng)前中國銅冶煉廠的技術(shù)水平及建設(shè)投資

2.1 當(dāng)前中國銅冶煉廠采用的先進冶煉技術(shù)

(1)雙閃工藝

作為可靠穩(wěn)定的銅冶煉技術(shù)，雙閃工藝不斷發(fā)展和逐漸完善。近年其閃速熔煉主要通過提高鼓風(fēng)富氧濃度、強化爐體水冷、采取新型爐體結(jié)構(gòu)、改進加料系統(tǒng)和新型精礦噴嘴以及提高反應(yīng)塔熱強度來實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)量提升。在世界上應(yīng)用雙閃工藝的大型銅冶煉廠中，有幾座單臺閃速熔煉爐已實現(xiàn)40萬t陰極銅產(chǎn)能。中國祥光冶煉廠對雙閃工藝進行了改造升級，將閃速熔煉和閃速吹煉的中央噴嘴改成旋流噴嘴。到目前為止，中國已建成4座采用雙閃速工藝的銅冶煉廠，產(chǎn)能都超過40萬t/a陰極銅，有些銅冶煉廠已達45萬t/a陰極銅；同時，運行成本也比較低。雙閃工藝流程如圖4所示。

圖4 雙閃工藝流程

(2)“雙底吹”連續(xù)煉銅

“雙底吹”連續(xù)煉銅技術(shù)作為中國恩菲自主開發(fā)的最新銅冶煉技術(shù)，在中國已有年產(chǎn)10萬噸～20萬噸級的工廠使用，各項指標及效益良好。其非常適于處理復(fù)雜銅精礦，可將復(fù)雜銅精礦和復(fù)雜金精礦混合冶煉生產(chǎn)出含金、銀比較高的陽極銅，同時綜合回收伴生的有價金屬。其工藝為通過氧槍將含氧量為73%的富氧空氣從臥式回轉(zhuǎn)熔池熔煉爐底部吹入熔池進行造锍熔煉，熔體沉淀分離后分別放出高品位銅锍和爐渣。熱態(tài)銅锍再經(jīng)過氧氣底吹連續(xù)吹煉產(chǎn)出粗銅，熱態(tài)粗銅經(jīng)回轉(zhuǎn)式陽極爐精煉產(chǎn)出含金、銀比較高的銅陽極板，而爐渣則通過浮選法回收銅。智利CODELCO公司正在考慮用這項技術(shù)改造其原有TENIENTE爐，另外，中國恩菲開發(fā)了富氧底吹連續(xù)吹煉爐，于2014年3月在中國豫光金鉛玉川銅冶煉廠建成投產(chǎn)和2018年10月在河南靈寶金城黃金冶煉項目建成投產(chǎn)。“雙底吹”連續(xù)煉銅工藝流程如圖5所示。

圖5 “雙底吹”連續(xù)煉銅工藝流程

(3)“富氧側(cè)吹熔煉+多槍頂吹連續(xù)吹煉”熱態(tài)三連爐連續(xù)煉銅

“富氧側(cè)吹熔煉+多槍頂吹連續(xù)吹煉+火法陽極精煉” 熱態(tài)三連爐連續(xù)煉銅是重大技術(shù)創(chuàng)新。該連續(xù)煉銅技術(shù)是中國恩菲公司聯(lián)合煙臺國潤銅業(yè)有限公司共同開發(fā)的最新銅冶煉技術(shù)，于2017年11月建成投產(chǎn)，投產(chǎn)后14個月進行過一次小修，多槍頂吹連續(xù)吹煉爐每月產(chǎn)粗銅9 500 t，超過設(shè)計產(chǎn)能。在工程設(shè)計中，恩菲根據(jù)多年對引進浸沒式頂吹吹煉、自熱爐吹煉、旋浮(閃速)吹煉等連續(xù)吹煉技術(shù)的設(shè)計經(jīng)驗，以及其開發(fā)的氧氣底吹連續(xù)吹煉技術(shù)的生產(chǎn)實踐，同時借鑒了三菱法C爐的生產(chǎn)實踐，開發(fā)了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的多槍頂吹連續(xù)吹煉技術(shù)，無論爐體和噴槍結(jié)構(gòu)都不同于三菱法的C爐和云銅赤峰的多槍頂吹技術(shù)。該技術(shù)已推廣應(yīng)用于煙臺國興銅業(yè)有限公司搬遷新建18萬噸陰極銅節(jié)能減排項目和中條山侯馬銅冶煉廠改造項目。“富氧側(cè)吹熔煉+多槍頂吹連續(xù)吹煉” 熱態(tài)三連爐連續(xù)煉銅工藝流程如圖6所示。

圖6 “富氧側(cè)吹熔煉+多槍頂吹連續(xù)吹煉”熱態(tài)三連爐連續(xù)煉銅

2.2 新建銅冶煉廠采用先進冶煉技術(shù)的投資

新建銅冶煉廠均采用上述先進的、技術(shù)成熟的冶煉工藝，中國新建的單系列年產(chǎn)40萬噸銅冶煉廠共四座，均為雙閃工藝，投資額約為40～50億元。

新建銅冶煉廠采用中國冶金工作者自主開發(fā)的氧氣底吹熔煉工藝和雙側(cè)吹熔煉工藝，規(guī)模在10～30萬t/a陰極銅的銅冶煉廠，10萬t/a從銅精礦至陰極銅的冶煉廠建設(shè)投資大約在18～19億元，20萬t/a從銅精礦至陰極銅的冶煉廠建設(shè)投資大約在24～26億元。

3 中國未來銅冶煉廠產(chǎn)能展望

2017年至2018年中國新建銅冶煉廠增加陰極銅產(chǎn)能大約在80～100萬t/a，預(yù)計2019年還將增加70～90萬t/a，中國銅產(chǎn)能將突破新高度。

由于中國自產(chǎn)銅精礦及海外權(quán)益礦的供應(yīng)增加，如2015—2016年秘魯中鋁特羅莫喬銅礦和五礦邦巴斯銅精礦供應(yīng)增加，前幾年銅精礦市場變?yōu)橘I方市場。另外，由于自產(chǎn)銅精礦折價系數(shù)及含有可以增加利潤的有價金屬較多等優(yōu)點，自產(chǎn)銅精礦也受到了中國銅冶煉廠的青睞。這些都為中國銅冶煉廠的產(chǎn)能增加提供了充分條件。

但當(dāng)前中國銅冶煉廠生產(chǎn)的硫酸出現(xiàn)滯銷，如甘肅金川和白銀銅冶煉廠經(jīng)常發(fā)生硫酸漲庫，不得不減產(chǎn)或停產(chǎn)檢修，這將是制約未來幾年中國銅冶煉廠產(chǎn)能增加的重要因素。

綜合相關(guān)數(shù)據(jù)分析，預(yù)計2021年中國銅冶煉產(chǎn)能將達到最高峰，突破1 000萬t/a陰極銅。

4 中國未來銅冶煉廠發(fā)展

2020年至2021年中國預(yù)計每年將新增60～80萬t精銅產(chǎn)能，隨著2018年前落后精銅產(chǎn)能淘汰的基本結(jié)束，中國銅冶煉廠精銅產(chǎn)能將維持現(xiàn)有格局。影響未來中國銅冶煉廠產(chǎn)能增長及發(fā)展有如下因素。

(1)生產(chǎn)的硫酸的銷售情況

硫酸的滯銷將制約未來幾年中國銅冶煉廠精銅產(chǎn)能的增加。由于硫酸單價低，且屬于危險品，其經(jīng)濟運輸半徑大部分限于冶煉廠周邊，同時其使用行業(yè)集中一定程度限制了硫酸的銷售。硫酸出口作為沿海地區(qū)煉廠的銷售途徑，也需要國內(nèi)外價差的配合。未來長期硫酸的銷售將影響銅冶煉廠的產(chǎn)能擴張。

(2)銅精礦供應(yīng)

銅精礦供應(yīng)趨緊，2019年上半年TC/RC(62USD/6.2USD)下降明顯，7月份TC/RC已下降至55USD/5.5USD，未來中國銅冶煉廠會面臨盈利下降，進而影響到產(chǎn)能增加。

(3)銅的整體需求

近期國際貿(mào)易摩擦頻增，對全球貿(mào)易體系以及全球宏觀經(jīng)濟的打擊較大。相關(guān)影響有可能會引發(fā)全球經(jīng)濟萎靡，進而造成銅等大宗有色金屬消費的下降，對銅冶煉產(chǎn)能發(fā)展產(chǎn)生一定的影響。

(4)匯率影響

由于部分銅冶煉企業(yè)從事來料加工業(yè)務(wù)，而銅加工費一般以美元計價，人民幣對美元的匯率波動會影響企業(yè)的加工費收入水平，人民幣貶值會提升銅冶煉企業(yè)的利潤率，升值則會使利潤率降低。同時對于另一部分以進口礦為原料的企業(yè)來說，人民幣貶值造成成本增加，利潤率降低，升值則會使成本降低，利潤提高。匯率對冶煉廠的影響需要具體分析。

由于國內(nèi)市場巨大的提升空間以及強勁穩(wěn)定的需求，中國未來銅冶煉廠會持續(xù)發(fā)展。但由于原料等諸多因素的存在，其發(fā)展會受到一些影響，特別是小型銅冶煉廠會出現(xiàn)效益降低甚至虧損，面臨被淘汰。