火法煉銅技術現狀及發展趨勢研究

劉超

◆摘? 要：隨著國家科技的進步，銅制產品在國家內部與國際方面都有著較大的需求量，但是煉銅的技術不到位，會導致銅制產品整體質量的嚴重下滑，影響使用者的體驗感，所以，在科技進步的基礎下，需要對煉銅技術進行不斷提高，運用科學、高效的煉銅方法，推動我國銅制品行業的發展，不斷提高銅制品的質量。本文主要研究的煉銅技術是火法煉銅，通過結合火法煉銅技術原理，對目前我國火法煉銅技術的發展現狀進行分析，并研究在未來社會中火法煉銅的優勢，對其發展趨勢進行分析，為我國煉銅行業發展提供參考，提高我國市場中銅制材料和產品的質量，在國家方面能夠取得更好的發展市場。

◆關鍵詞：火法煉銅;技術現狀;發展趨勢

一、引言

因為銅制材料能夠制做許多日常和工業用品，所以隨著世界工業發展的進步，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，能夠推動我國相關企業的技術提高，并且對煉銅技術進行更先進的優化，提高我國銅制材料和銅產品的產量，在國際市場競爭中取得更加卓越的成果。

二、火法煉銅技術介紹

根據煉銅技術原理的不同，煉銅技術可以大致分為兩類，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中占據主要地位，世界銅材料的產量中，火法煉銅所生產的銅材料占據八成左右，而濕法煉銅因為種種原因的限制，實際使用極少，在銅產量的市場中僅占據兩成左右。

通過對硫化銅精礦利用火法煉銅技術進行處理，可以得到銅材料，一般常見的火法煉銅技術分為三種，分別是傳統工藝（包括反射爐、鼓風爐、）;閃速熔煉（以奧托昆普爐為主）;熔池熔煉（包括諾蘭達爐、三菱爐等）。三者具有不同的特點：傳統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成分完成鐵氧化，對雜質進行去除，然后經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中含有較多的銅，浪費嚴重，優點在于生產強度大，易于實現自動化。熔池熔煉是將硫化銅精礦和熔劑噴入熔煉爐的熔體內，熔煉成冰銅和爐渣，而后流至貧化爐產出棄渣，冰銅再流至吹煉爐產出粗銅。

三、火法煉銅技術現狀

（一）閃速熔煉法煉銅技術

傳統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，無法滿足快速發展的銅制品行業，因此隨著科技的發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，針對傳統方面的劣勢進行改進，更加適用于現代社會發展需求。

閃速熔煉發明于1949年，在工業生產中較為常見，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（或氧氣、或富養空氣）混合，噴入爐內迅速氧化和熔化，生產冰銅和爐渣。其優點是熔點強度高，可較充分地利用硫化物氧化反應熱。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調節冰銅品味，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，而后繼續鼓風，是硫化亞銅中的硫氧化進入煙氣，得到含銅98%～99%的粗銅。貴金屬也進入粗銅中。

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，主要反應是：2FeS+3O2=2FeO+2SO2? ，2FeO+SiO2=2FeO.SiO2。第二階段，爐內溫度控制在1200度到1280度，主要反應是：2Gu2S+3O2=2Gu2O+2SO2? ? Gu2S+2Gu2O=6Gu+SO2。冰銅吹煉是放熱反應，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，由排風機吸入硫酸制酸。因為閃速熔煉對傳統工藝中不夠環保問題進行優化，因此整體消耗更少，具有環保特性，在市場中實現快速推廣。

（二）熔池熔煉法煉銅技術

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

四、火法煉銅技術的發展趨勢

（一）煉銅技術環保性仍需提高

隨著科技的發展與進步，火法煉銅技術的環保性正在不斷提高，但是世界環保問題已經成為熱點問題，也是國家發展過程中需要重點解決的問題，火法煉銅技術因為仍然具有一定的污染性質，所以技術的發展前途還會受到一定的限制，在實際生產過程中難以避免污染物的產生，污染物的處理技術也需要進行優化，目前我國隨著用的連續吹煉方法在環保方面已經取得了一定的成就，因此火法煉銅技術繼續向著環保的方面進行發展。同時，生產過程中的浪費情況也許需要進行降低，通過提高原料利用率，能夠進一步降低雜質的產生，側面影響污染的蔓延，在生產過程中需要對技術進行提高，提高對雜質的利用率。

（二）煉銅技術整體成本需降低

雖然銅制品行業的發展情況較好，但是整體產業的經濟效益并不理想，而且煉銅技術的整體成本較高，在原料和技術方面都需要進行優化，而且部分企業的銅原料來源于進口，進一步加大了煉銅行業的成本，導致我國的能源方面發展受到阻礙，無法滿足快速發展的社會。因此在原料和技術方面，都需要進行價格的控制，通過研究低成本技術，降低因為技術原因帶來了成本壓力，并且通過控制企業的材料進口或者選擇高性價比的原料進口，降低原料方面的成本。將資金投入生產和技術研究，提高企業在市場中的競爭能力。

五、結束語

火法煉銅技術的發展時間較長，具備完善的煉銅流程，并且對材料進行控制，還能夠降低煉銅過程中對環境造成的污染，但是我國的煉銅行業發展還不夠先進，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，能夠提高我國自身煉銅技術水平，推動國家經濟發展。

參考文獻

[1]羅亞中，張能，楊梅等.火法煉銅技術現狀及發展趨勢[J].世界有色金屬，2019（13）：2.

[2]李文越.火法煉銅技術現狀及發展趨勢[J].山西青年，2016（021）：242-.