國內(nèi)外銅精礦先進(jìn)銅冶煉工藝技術(shù)綜述

國內(nèi)外銅精礦生產(chǎn)電解銅先進(jìn)冶煉工藝技術(shù)綜述材料撰寫：技術(shù)中心有色研究所銅材室周灼剛材料搜集整理：科技部項(xiàng)目管理科付麗二〇一〇年十一月目錄HYPERLINK一、煉銅原料概述 1HYPERLINK二、銅冶金方法概述 1HYPERLINK1、火法冶金 2HYPERLINK2、濕法冶金 4HYPERLINK3、火法煉銅和濕法煉銅比較 5HYPERLINK三、當(dāng)代國內(nèi)外銅精礦火法冶金先進(jìn)技術(shù)概述 5HYPERLINK1、熔煉先進(jìn)技術(shù)（銅精礦→冰銅） 6HYPERLINK2、吹煉先進(jìn)技術(shù)（冰銅→粗銅） 9HYPERLINK3、火法精煉先進(jìn)技術(shù)（粗銅→陽極銅） 9HYPERLINK4、電解精煉先進(jìn)技術(shù)（陽極銅→電解銅） 13HYPERLINK四、當(dāng)代國內(nèi)外銅精礦火法冶金先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用概況 15HYPERLINK1、當(dāng)代國內(nèi)銅精礦火法冶金先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用概況 15HYPERLINK2、當(dāng)代國外銅精礦火法冶金先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用概況 17HYPERLINK五、當(dāng)代國內(nèi)外銅精礦冶金的前沿技術(shù) 19HYPERLINK1、國內(nèi)銅精礦冶金的前沿技術(shù) 19HYPERLINK2、國外銅精礦冶金的前沿技術(shù) 21HYPERLINK附圖：銅火法冶金先進(jìn)技術(shù)設(shè)備或流程示意圖 22一、煉銅原料概述世界上生產(chǎn)電解銅（陰極銅）的原料分為銅精礦和廢雜銅。用銅精礦和廢雜銅生產(chǎn)電解銅的比例大致為7：3，銅精礦依然是當(dāng)今生產(chǎn)電解銅的主要原料。銅精礦：在自然界中自然銅存量極少，一般多以金屬共生礦的形態(tài)存在。銅礦石中常伴生有多種重金屬和稀有金屬，如HYPERLINK金、銀、砷、銻、鉍、硒、HYPERLINK鉛、碲、鈷、HYPERLINK鎳、鉬等。根據(jù)銅化合物的性質(zhì)，銅礦物可分為自然銅、硫化礦和氧化礦三種類型，主要以硫化礦和氧化礦，特別是硫化礦分布最廣，目前世界電解銅產(chǎn)量的90％左右來自硫化礦。金銀等貴金屬常和銅HYPERLINK共生，一般HYPERLINK銅礦都是含有HYPERLINK金銀等貴金屬。銅礦石經(jīng)采礦和選礦富集獲得銅精礦，常見為褐色、灰色、黑褐色、黃綠色，粉狀，粒度一般小于0.074mm。含銅量13-30％，國內(nèi)銅精礦標(biāo)準(zhǔn)目前執(zhí)行YS／T318-1997《銅精礦》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其產(chǎn)品分類和化學(xué)成分如表1。表1銅精礦的化學(xué)成分％（YS/T318—1997）品級Cu≥雜質(zhì)含量，≤品級Cu≥雜質(zhì)含量，≤AsPb+ZnMgOBiAsPb+ZnMgOBi一級品300.05210.05三級品200.30840.30二級品250.20530.20四級品130.401250.50二、銅冶金方法概述銅冶金方法是指由銅精礦獲取金屬銅（精煉銅或電解銅）所采取的工藝技術(shù)途徑和手段。世界上由銅精礦生產(chǎn)電解銅的冶煉方法分為兩大類：火法冶金和濕法冶金。目前世界上精煉銅產(chǎn)量的85％以上是用火法冶金從硫化銅精礦和再生銅中回收的，濕法冶金生產(chǎn)的精煉銅只占15％左右。1、火法冶金火法冶金是指在高溫下應(yīng)用冶金爐把銅精礦中的大量脈石分離開,脫除各種雜質(zhì)元素，提取純金屬銅的最古老、最常用的方法?；鸱掋~通過熔融冶煉和電解精火煉生產(chǎn)出陰極銅，也即電解銅，一般適于高品位的硫化銅精礦。目前全世界的火法煉銅工藝都分為兩段，第一段是造锍熔煉，由銅精礦煉成含銅40～75%的銅锍（或稱冰銅），第二段是將銅锍煉成含銅98％以上的粗銅?；鸱掋~所采用的步驟有焙燒、熔煉、吹煉、火法精煉和電解精煉。焙燒：分半氧化焙燒和全氧化焙燒（死焙燒），目的是脫除精礦中部分或全部的硫，同時(shí)除去部分砷和銻等易揮發(fā)的雜質(zhì)。隨著銅冶金技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代銅冶煉廠已經(jīng)能夠直接進(jìn)行生精礦的冶煉，當(dāng)代絕大多數(shù)銅冶煉廠已經(jīng)取消了焙燒步驟。熔煉：主要是造锍熔煉，目的是使銅精礦或焙燒礦中的部分鐵和其他金屬雜質(zhì)氧化，并與脈石和熔劑等造渣除去，產(chǎn)出含銅較高的冰銅。吹煉：目的是進(jìn)一步脫除冰銅中的硫、鐵等雜質(zhì)，回收精礦中的硫，獲取粗銅。精煉：分火法精煉和電解精煉，火法精煉是利用某些雜質(zhì)對氧的親和力大于銅，而其氧化物又不溶于銅液等性質(zhì)，通過氧化造渣或揮發(fā)除去，獲得純度較高陽極銅或火精銅。電解精煉可以使用火法冶金煉出來的陽極銅達(dá)到更高的純度。現(xiàn)代銅精礦火法冶金的通常步驟和工藝流程如下：步驟：銅精礦（含銅13～30%）→冰銅或銅锍（含銅40～70%）→粗銅（含銅≥97%）→陽極銅（含銅≥99%）→電解銅（含銅≥99.95%）工藝流程：銅精礦→熔煉→冰銅（銅锍）→吹煉→粗銅→火法精煉→陽極銅→電解精煉→電解銅（陰極銅）傳統(tǒng)火法煉銅流程一般是將含銅百分之幾或千分之幾的原礦石，通過選礦提高到含銅20～30％作為銅精礦，在密閉鼓風(fēng)爐、反射爐、和礦熱電爐內(nèi)進(jìn)行造锍熔煉，產(chǎn)出的熔融銅锍(冰銅)接著送入轉(zhuǎn)爐吹煉成粗銅，粗銅再在固定式精煉反射爐內(nèi)經(jīng)過氧化精煉脫雜，鑄成陽極板，陽極板最后采用傳統(tǒng)法電解精煉，獲得品位高達(dá)99.95％以上的電解銅。在硫化銅精礦冶煉的過程中同時(shí)還可以回收和提取硫、金、銀、銻、HYPERLINK鉍、鎳、硒等有價(jià)元素。圖-1傳統(tǒng)火法煉銅流程圖該工藝流程特點(diǎn)是：簡短、工藝傳統(tǒng)成熟、適應(yīng)性強(qiáng)，銅的回收率可達(dá)95％。嚴(yán)重缺點(diǎn)是熱效率低、能耗高、環(huán)保差、裝備自動(dòng)化程度低，生產(chǎn)效率低下，尤其對礦石中的硫在造锍和吹煉兩階段以二氧化硫廢氣排出時(shí)回收率低，污染大，為典型高能耗高污染工藝。近年來出現(xiàn)了如閃速爐閃速煉銅工藝，白銀法、諾蘭達(dá)法和艾薩發(fā)等熔池熔煉工藝，日本的三菱法連續(xù)煉銅工藝和永久不銹鋼電解法等先進(jìn)工藝，現(xiàn)代火法煉銅正逐漸向連續(xù)化、自動(dòng)化、高效節(jié)能和清潔環(huán)保方向發(fā)展。在當(dāng)代中國從銅精礦中提取金屬銅，主要采用火法冶金方法，中國銅冶金的生產(chǎn)流程以從銅精礦至獲得粗銅的火法冶煉為主導(dǎo)。火法冶金的中間產(chǎn)物包括冰銅或銅锍粗銅陽極銅，最終產(chǎn)成品為電解銅（陰極銅）。冰銅：冰銅主要由硫化銅和硫化鐵互相熔解形成，它的含銅在20％～70％之間，含硫在15％～25％之間。冰銅較重，沉于下層，從熔煉爐的排銅口流出來，熔煉渣則從上部渣層排渣口排出。冰銅主要作為吹煉爐生產(chǎn)粗銅的原料使用，冰銅為各企業(yè)自主內(nèi)定標(biāo)準(zhǔn)。粗銅：是經(jīng)吹煉爐HYPERLINK吹煉后獲得的含銅約98％左右的銅，其外表HYPERLINK粗糙含HYPERLINK氣孔，由此得名，又稱“泡銅”（英文名：BlisterCopper）。我國粗銅行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（YS/T70—93）：粗銅按化學(xué)成分分為3個(gè)牌號：Cu99.30C、Cu99.00C、Cu97.50C，化學(xué)成分應(yīng)符合下表的規(guī)定。

表2粗銅化學(xué)成分%（YS/T70—93）品級牌號Cu不小于雜質(zhì)含量不大于AsSbBiPb一號Cu99.30C99.300.060.050.010.08二號Cu99.00C99.000.120.100.020.12三號Cu97.50C97.500.340.290.070.40陽極銅：是粗銅在陽極爐中HYPERLINK精煉火法精煉后的產(chǎn)物，鑄成陽極銅板，為各企業(yè)自主內(nèi)定標(biāo)準(zhǔn)。陰極銅：是陽極銅通過電解精煉的獲得的產(chǎn)物，目前執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T467-1997：陰極銅劃分為兩類標(biāo)準(zhǔn)陰極銅（牌號Cu-CATH-2）和高純陰極銅（牌號Cu-CATH-1）。兩者的化學(xué)成分如下表3和表4。表3GB/T467-1997標(biāo)準(zhǔn)陰極銅(Cu-CATH-2)化學(xué)成分%Cu+Ag不小于雜質(zhì)含量，不大于AsSbBiFePbSnNiZnSP99.950.00150.00150.00060.00250.0020.0010.0020.0020.00250.001注:供方需按批測定標(biāo)準(zhǔn)陰色銅中的銅、砷、銻、鉍含量，并保證其他雜質(zhì)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。表4GB/T467-1997高純陰極銅(Cu-CATH-1)化學(xué)成分%元素組雜質(zhì)元素含量，不大于元素組總含量，不大于1Se0.000200.003000.0005Fe0.00020Bi0.000202Cr-0.0015Mn-Sb0.0004Cd-As0.0005P-3Pb0.00050.00054S0.001500.00155Sn-0.0020Ni-Fe0.0010Si-Zn-Co-6Ag0.00250.00252、濕法冶金由于銅礦石品位不斷下降，難處理的復(fù)雜礦增加等原因，人們對濕法冶煉越來越重視。濕法冶金過程的主要HYPERLINK化學(xué)反應(yīng)是在水溶液中進(jìn)行的，在許多情況下它需要與火法冶金相配合來完成，生產(chǎn)出的精銅稱為電積銅。一般銅礦物預(yù)先通過氧化或硫酸化焙燒，轉(zhuǎn)變可溶狀態(tài)，然后再進(jìn)行浸出、凈化和電積獲取電解銅。溶劑萃取電積法(SX―EW)提取銅的技術(shù)已在美國、智利、贊比亞、秘魯、澳大利亞和墨西哥等地推廣應(yīng)用，大大提高了銅的回收率并降低了生產(chǎn)成本?，F(xiàn)代濕法煉銅技術(shù)通常有硫酸化焙燒--浸出--電積（簡稱RLE法）、浸出--萃取--電積、常壓氨浸出法（阿比特法）、高壓氨浸出法、細(xì)菌浸出法等，通常適用于低品位復(fù)雜礦、氧化銅礦、浮選尾礦和含銅廢礦石的堆浸槽浸或就地浸出。濕法冶煉的工序可簡單地分為三個(gè)步驟：浸出、萃取、電解。銅礦濕法冶金的一般工藝流程為：銅礦→焙燒→浸出→凈化除雜→萃取→電積→電積銅（陰極銅）濕法冶煉技術(shù)正在逐步推廣，濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低，預(yù)計(jì)本世紀(jì)濕法冶銅占總產(chǎn)量的比例將逐步提高，在當(dāng)代中國銅礦物濕法冶金生產(chǎn)流程還不占主導(dǎo)地位。3、火法煉銅和濕法煉銅比較（1）濕法煉銅設(shè)備更簡單，但雜質(zhì)含量較高，是火法煉銅的有益補(bǔ)充。（2）濕法煉銅有局限性，受制于礦石的品位及類型。（3）火法煉銅的成本要比濕法煉銅高。⑷濕法煉銅技術(shù)具有相當(dāng)大的優(yōu)越性，但其適用范圍卻有局限性，并不是所有銅礦的冶煉都可采用該種工藝。不過通過技術(shù)改良，這幾年已經(jīng)有越來越多的國家，包括美國、智利、加拿大、澳大利亞、墨西哥及秘魯?shù)?，將該工藝?yīng)用于更多的銅礦冶煉上。濕法冶煉技術(shù)的提高及應(yīng)用的推廣，降低了銅的生產(chǎn)成本，提高了銅礦產(chǎn)能，增加了社會(huì)資源供給。⑸濕法煉銅周期長、效率低、產(chǎn)能規(guī)模小，而火法煉銅周期短、效率高、產(chǎn)能規(guī)模大。三、當(dāng)代國內(nèi)外銅精礦火法冶金先進(jìn)技術(shù)概述當(dāng)代國內(nèi)外火法冶金技術(shù)正朝著：短流程連續(xù)煉銅、高富氧、低能耗、高效率、低碳冶金、清潔生產(chǎn)、自動(dòng)化、信息化和智能化先進(jìn)方向發(fā)展。當(dāng)代銅精礦火法冶金獲取電解銅需經(jīng)熔煉、吹煉、火法精煉和電解精煉四大工序，四大工序的現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)歸納如下。1、熔煉先進(jìn)技術(shù)（銅精礦→冰銅）主要任務(wù)是對硫化銅精礦熔煉，脫除硫、鐵、HYPERLINK鉛、鋅、錫、砷、銻、鉍、HYPERLINK鎳等雜質(zhì)和精礦中的大量脈石，火法熔煉的主要化學(xué)反應(yīng)是氧化-還原反應(yīng)，產(chǎn)物為冰銅或銅锍（中間產(chǎn)品）?；鸱ㄈ蹮挼耐瑫r(shí)還可以富集金、銀、鉑、鈀、硒、碲等稀貴有價(jià)元素。20世紀(jì)70年代以前，傳統(tǒng)的火法熔煉方法，包括鼓風(fēng)爐熔煉、反射爐熔煉和電爐熔煉，這幾種工藝的共同和難以克服的缺點(diǎn)是能耗大、硫利用率低、環(huán)境污染嚴(yán)重和勞動(dòng)生產(chǎn)率低等。由于20世紀(jì)中葉以來全球性的能源和環(huán)境問題突出，能源日趨緊張，環(huán)境保護(hù)法規(guī)日益嚴(yán)格，以及勞動(dòng)代價(jià)逐步上漲，促使銅冶金技術(shù)從20世紀(jì)80年代起獲得飛速發(fā)展，迫使傳統(tǒng)的火法冶金方法不得不被新的強(qiáng)化熔煉方法來代替，傳統(tǒng)的冶煉方法逐漸被淘汰。隨之興起的是以閃速熔煉和熔池熔煉為代表的強(qiáng)化冶煉先進(jìn)技術(shù)，其中最重要的突破是氧氣或富氧的廣泛應(yīng)用。經(jīng)過二三十年的努力，閃速熔煉與熔池熔煉已成為目前取代傳統(tǒng)火法冶金最有前途的方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前世界銅產(chǎn)量中，這兩類火法煉銅方法所產(chǎn)的粗銅分別占到總產(chǎn)量的1/3。二者之間的區(qū)別在于，閃速熔煉主要反應(yīng)發(fā)生在爐膛空間，反應(yīng)體系連續(xù)相是氣相(爐氣);熔池熔煉主要反應(yīng)發(fā)生熔池內(nèi)，反應(yīng)體系連續(xù)相是液相(锍、金屬或爐渣)。閃速熔煉（flashsmelting）包括國際鎳公司閃速爐、奧托昆普閃速爐和旋渦頂吹熔煉3種，目前閃速熔煉先進(jìn)技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)仍為外國掌握。閃速熔煉是充分利用細(xì)磨物料巨大的活性表面，強(qiáng)化冶煉反應(yīng)過程的熔煉方法。將HYPERLINK金屬硫化物HYPERLINK精礦細(xì)粉和HYPERLINK熔劑經(jīng)干燥與空氣一起噴入熾熱的HYPERLINK閃速爐膛內(nèi)，造成良好的傳熱、傳質(zhì)條件，使HYPERLINK化學(xué)反應(yīng)以極高的速度進(jìn)行。這種方法主要用于銅、鎳等硫化礦的HYPERLINK造锍熔煉。將細(xì)粒硫化物精礦和熔劑干燥至含水0.3％以下，與空氣或富氧空氣一并噴入熾熱的閃速爐膛內(nèi)，固體顆粒懸浮在紊流氣流中，造成氣、固、液三相間良好的傳質(zhì)、傳熱條件，使化學(xué)反應(yīng)以極高的速度進(jìn)行。熔煉銅精礦生產(chǎn)過程中，懸浮在爐膛空間的物料顆粒熔融后，落入沉淀池繼續(xù)進(jìn)行造冰銅（銅锍）和造渣反應(yīng)。反應(yīng)生成的冰銅和爐渣，按比重在池內(nèi)分層，定時(shí)分別將它們放出。含高濃度SO2的爐氣，可用以制取硫酸或單質(zhì)硫。閃速熔煉優(yōu)點(diǎn)：脫硫率高，煙氣中SO2濃度大，有利于SO2的回收，并可通過控制入爐的氧量，在較大范圍內(nèi)控制熔煉過程的脫硫率，從而獲得所要求的品位的冰銅，同時(shí)也有效地利用了精礦中硫、鐵的氧化反應(yīng)熱，節(jié)約能量，所以閃速熔煉適于處理含硫高的浮選精礦。使用空氣時(shí)，熔煉反應(yīng)放出的熱，不足以維持熔煉過程的自熱進(jìn)行，須用燃料補(bǔ)充部分能量，如使用預(yù)熱空氣、富氧空氣或工業(yè)純氧，減少爐氣帶出的熱，可節(jié)省燃料，維持熔煉自熱進(jìn)行。閃速熔煉是近代發(fā)展起來的一種先進(jìn)的冶煉技術(shù)，能耗低，規(guī)模大，具有勞動(dòng)條件好、自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率高的優(yōu)點(diǎn)，其金屬回收率甚至高于傳統(tǒng)法工藝，還能處理難以分選的混合精礦，克服了傳統(tǒng)火法煉銅無法克服的間接加熱缺點(diǎn)。由于閃速熔煉具有上述優(yōu)點(diǎn)，所以發(fā)展很快，全世界新建的大型煉銅廠幾乎都采用這一方法。到20世紀(jì)70年代末，用閃速熔煉法生產(chǎn)的銅年產(chǎn)量已超過100萬噸。除銅、鎳冶煉外，用閃速爐處理高品位硫化鉛精礦的試驗(yàn)也已取得良好成績；有的工廠還用閃速爐處理硫化鐵精礦，生產(chǎn)單質(zhì)硫。閃速熔煉的主要缺點(diǎn)是渣含主金屬較多，須經(jīng)貧化處理，加以回收。貧化方法有電爐法和浮選法。有的廠在沉淀池后部安裝電極加熱，使貧化和熔煉在同一設(shè)備中進(jìn)行。熔池熔煉：包括特尼恩特?zé)掋~法、三菱法、奧斯麥特法、瓦紐柯夫煉銅法、艾薩熔煉法、諾蘭達(dá)法、頂吹旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐法(TBRC)、白銀煉銅法、水口山煉銅法和東營底吹富氧熔煉法等10種。其中白銀煉銅法、水口山煉銅法和東營底吹富氧熔煉法為我國研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化先進(jìn)技術(shù)。其余先進(jìn)技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)仍為外國掌握。熔池熔煉是在細(xì)小的硫化精礦加入熔體的同時(shí)，向熔體鼓入空氣或工業(yè)氧氣，供氣方式有頂噴槍或通過埋入溶池的風(fēng)口。由于鼓風(fēng)向溶池中壓人了氣泡，當(dāng)氣泡通過熔池上升時(shí)，造成“熔體柱”運(yùn)動(dòng)，這樣便給熔體輸入了很大的功能。熔池熔煉特點(diǎn)是：(1)具有很大的攪拌能，熔體與爐料的傳熱、傳質(zhì)速率很大，可使精礦迅速熔入熔體。如諾蘭達(dá)煉銅法，精礦熔入熔體的速率達(dá)1.5t/(m2·h)。(2)硫化物氧化、造渣反應(yīng)放出的熱來源于熔體，傳熱在強(qiáng)烈攪拌的熔體內(nèi)進(jìn)行，而不是靠輻射或?qū)α鲝耐獠抗?，熔體與乳化狀固體粒子之間的傳熱系數(shù)為56.78W/(m2·K)，傳熱效果優(yōu)于閃速熔煉。(3)由于分散性的氧化性氣泡和熔體間的接觸面很大，傳質(zhì)系數(shù)和氧化反應(yīng)速度也應(yīng)很大，盡管氣泡在熔池中的停留時(shí)間很短，但氧的利用系數(shù)很高。如諾蘭達(dá)煉銅法，氧的利用率超過98%。由于熔池熔煉過程中的傳熱與傳質(zhì)效果好，可大大強(qiáng)化冶金過程，達(dá)到了提高設(shè)備生產(chǎn)率和降低冶煉過程能耗的目的，因此70年代后得到了迅速發(fā)展。根據(jù)供風(fēng)和加料方式的不同，熔池熔煉又可分為側(cè)吹、頂吹和底吹三種類型(見表2)。表2熔池熔煉的供風(fēng)和加料方式表-3當(dāng)代銅精礦先進(jìn)熔煉技術(shù)匯總表先進(jìn)煉銅法類型方法種類研發(fā)國家原料產(chǎn)物送風(fēng)方式閃速熔煉法奧托昆普閃速爐芬蘭銅精礦冰銅頂送風(fēng)加料國際鎳公司Inco閃速爐加拿大銅精礦冰銅頂送風(fēng)加料旋渦頂吹熔煉Contop爐-銅精礦冰銅頂送風(fēng)加料-熔池熔煉法艾薩熔煉法澳大利亞銅精礦冰銅頂吹奧斯麥特熔煉法澳大利亞銅精礦冰銅頂吹諾蘭達(dá)法、加拿大銅精礦冰銅側(cè)吹三菱法日本銅精礦冰銅頂吹特尼恩特?zé)掋~法智利銅精礦冰銅側(cè)吹瓦紐柯夫煉銅法蘇聯(lián)銅精礦冰銅側(cè)吹白銀煉銅法、中國銅精礦冰銅側(cè)吹水口山煉銅法中國銅精礦冰銅富氧底吹頂吹旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐法(TBRC)加拿大高鎳銅精礦冰銅頂吹東營富氧底吹熔煉法中國銅精礦冰銅富氧底吹2、吹煉先進(jìn)技術(shù)（冰銅→粗銅）任務(wù)是把火法熔煉工序獲得的冰銅，在高溫和氧化氣氛下吹煉，進(jìn)一步脫除硫和鐵等雜質(zhì)，產(chǎn)物為中間產(chǎn)品粗銅，含銅98%～99%，貴金屬也進(jìn)入粗銅中。當(dāng)代傳統(tǒng)成熟的吹煉技術(shù)包括PS轉(zhuǎn)爐吹煉、固定反射爐側(cè)吹式連續(xù)吹煉。當(dāng)代國內(nèi)外得以實(shí)際應(yīng)用推廣的先進(jìn)高效吹煉技術(shù)包括閃速爐吹煉、三菱法吹煉爐、奧斯麥特爐吹煉，很有發(fā)展前景和潛力的先進(jìn)高效吹煉技術(shù)如艾薩爐吹煉法、諾蘭達(dá)爐吹煉法和富氧底吹爐吹煉法正處于工業(yè)試驗(yàn)階段，從發(fā)展趨勢看，傳統(tǒng)吹煉技術(shù)正在逐步讓位于先進(jìn)高效吹煉技術(shù)，目前先進(jìn)吹煉技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)仍主要為外國掌握。3、火法精煉先進(jìn)技術(shù)（粗銅→陽極銅）任務(wù)是高溫條件下把吹煉工序獲得的粗銅進(jìn)一步精煉，進(jìn)一步脫除雜質(zhì)，獲得適合銅電解的陽極銅或陽極板。當(dāng)代國內(nèi)外得以實(shí)際應(yīng)用推廣的先進(jìn)火法精煉技術(shù)包括回轉(zhuǎn)式陽極爐和銅陽極板全自動(dòng)定量澆鑄圓盤機(jī)組，而傳統(tǒng)的火法精煉技術(shù)固定式反射爐和機(jī)械式圓盤機(jī)+人工澆鑄方式正在逐步被先進(jìn)火法精煉技術(shù)取代。（1）回轉(zhuǎn)式陽極爐是相對于固定式陽極爐而言的一種火法精煉爐型，兩者的工藝原理相同，但構(gòu)造與作業(yè)方式完全不同，我國目前巳有3臺，其中江西銅業(yè)集團(tuán)2臺是從國外成套引進(jìn)的，大冶有色公司1臺是在消化引進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)的。與固定式陽極爐相比，回轉(zhuǎn)爐陽極爐是一種先進(jìn)的精煉爐型，是與現(xiàn)代化大生產(chǎn)方式相適應(yīng)的新的精煉爐型，尤其適合生產(chǎn)量大、機(jī)械化自動(dòng)化程度高的條件下應(yīng)用。與冰銅吹煉轉(zhuǎn)爐相似，回轉(zhuǎn)式陽極爐的爐體橫臥在四組托輪上，可在一定的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)陽極爐作業(yè)時(shí)其轉(zhuǎn)動(dòng)角度大約130度，為了滿足出渣和出銅時(shí)爐體角度微量調(diào)節(jié)的需要，回轉(zhuǎn)爐設(shè)置了快速驅(qū)動(dòng)和慢速驅(qū)動(dòng)，爐體轉(zhuǎn)速分別為0.56r/min和0.05r/min，相差十倍。另外考慮到交流停電事故，為了使出銅口和氧化還原口能夠離熔體，還要備有事故復(fù)位。貴冶陽極爐的事故復(fù)位單獨(dú)采用專門的氣動(dòng)馬達(dá)，動(dòng)力源是貯存在氣罐中的高壓空氣。有的廠則把事故復(fù)位與慢速驅(qū)動(dòng)合二而一，用小功率的直流電機(jī)，電源是蓄電池，這種設(shè)計(jì)更簡明而實(shí)用?；剞D(zhuǎn)陽極爐的重油燃燒器由重油燒嘴與配風(fēng)器組成，為方便清打燃燒噴口的粘結(jié)物，一般只把配風(fēng)器固定在端蓋上，而重油燒嘴只是套裝在配風(fēng)器中，便于拆卸。出煙口與燃燒口相對，S型的出煙短管一端固定在端蓋上，與出煙口對正，另一端為自由端，但與爐體軸線同心，因而不論爐體怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)，它都與余熱鍋爐的進(jìn)煙口對齊?；剞D(zhuǎn)式陽極爐主要有氧化、出渣、還原、燃燒等項(xiàng)操作，回轉(zhuǎn)式陽極爐通常用重油作燃料，適于用氣態(tài)還原劑，如液化石油氣、氨氣等。與固定式陽極爐相比，回轉(zhuǎn)爐的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在其氧化、出渣、還原的操作方式上。固定式陽極爐的上述作業(yè)，要依靠人工插管、人工扒渣來完成，勞動(dòng)條件之惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大;同時(shí)由于人力條件的限制，爐子不能做得太寬，熔池也不能太深，因而爐子的容量也受到制約?；剞D(zhuǎn)爐式陽極爐的氧化還原噴管嵌在爐襯之中，需要氧化或還原時(shí)，只要導(dǎo)人足夠壓力的空氣或還原劑，然后把爐體轉(zhuǎn)到一定位置上，使噴口浸沒在熔池面下400~50Omm深，即可自行進(jìn)行氧化或還原，操作者只需調(diào)節(jié)有關(guān)的操作參數(shù)。出渣時(shí)，打開爐口蓋，把爐體轉(zhuǎn)到爐口下沿與熔體面相平的位置，這時(shí)在氧化空氣的鼓動(dòng)下，熔池表面的浮渣被一陣一陣地推涌到爐口處自行流下來。回轉(zhuǎn)陽極爐的氧化、出渣與還原的操作比固定式陽極爐優(yōu)越得多，也正因?yàn)檫@一點(diǎn)，爐子的尺寸不受人工插管與扒渣的限制，容量可以做到兩三百噸以上從而大大提高了生產(chǎn)效率，取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，這是回轉(zhuǎn)陽極爐發(fā)展迅速的原因之一。具體優(yōu)點(diǎn)①勞動(dòng)條件好，操作方便。由于整體密封密封好，因此除了還原期間內(nèi)基本上不冒黑煙，即使在還原期，也可以采用微負(fù)壓操作，把大部分黑煙吸入煙道，以減少廠房低空污染?；剞D(zhuǎn)式陽極爐由于取消了人工插管、人工扒渣，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，因而深受工人歡迎。②回轉(zhuǎn)式陽極爐出銅時(shí)，可以轉(zhuǎn)動(dòng)爐體來調(diào)節(jié)出銅口的高度，使銅水流出的速度和澆鑄速度保持同步。利于陽極澆鑄采用自動(dòng)生產(chǎn)線，縮短出銅作業(yè)時(shí)間。③回轉(zhuǎn)式陽極爐最突出的優(yōu)點(diǎn)是其公稱能力大，因而生產(chǎn)效率高，能耗低，重油耗也可降到60~70kg/t銅(包括還原用重油)，經(jīng)濟(jì)效益好，這是固定式陽極爐無法相比的。目前我國回轉(zhuǎn)式陽極爐已經(jīng)國產(chǎn)化，設(shè)計(jì)成熟，設(shè)備精良，操作已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。這種陽極爐，大大改善了氧化、還原與出渣的操作條件，爐子容量大，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，爐體密封較好，有利于保護(hù)環(huán)境。出銅時(shí)由于可以隨意調(diào)節(jié)出銅口的高度，可與澆鑄作業(yè)保持同步?；剞D(zhuǎn)式陽極爐的優(yōu)點(diǎn)①集中體現(xiàn)在大型化和能力大上，大型化是回轉(zhuǎn)爐發(fā)展的趨勢。②回轉(zhuǎn)式陽極爐配備有一套穩(wěn)定、可靠、準(zhǔn)確的自動(dòng)控制系統(tǒng)，使其作業(yè)控制在最佳狀態(tài)下。③適應(yīng)了大陽極板電解工藝的發(fā)展方向。我國回轉(zhuǎn)式陽極爐工藝實(shí)踐中存在的需要繼續(xù)改進(jìn)問題：①不適宜處理冷雜銅；②氧化還原噴管使用壽命不長(只用一個(gè)爐次)，更換噴管，既費(fèi)力，又占用了作業(yè)時(shí)間，還消耗較多的鋼管與氧氣；③風(fēng)口區(qū)域爐襯損壞快；④回轉(zhuǎn)陽極爐適宜于快速出銅，需要配備先進(jìn)高效可靠的澆鑄設(shè)備；⑤熱損失仍然較大，除了爐口水套耗熱、爐口處煙氣外溢損失外，爐襯較薄導(dǎo)致爐殼溫度高，輻射散熱較固定式爐大；⑦回轉(zhuǎn)式陽極爐只有與現(xiàn)代化大生產(chǎn)方式相適，只有在生產(chǎn)量大、機(jī)械化自動(dòng)化程度高的條件下，其優(yōu)點(diǎn)才能得到最充分的體現(xiàn)，而缺點(diǎn)也才能得到有效的控制，否則難以取得良好的效益。（2）銅陽極板全自動(dòng)定量澆鑄先進(jìn)技術(shù)傳統(tǒng)生產(chǎn)陽極板的澆鑄通常采用半自動(dòng)化的圓盤澆鑄機(jī)，它由渦輪蝸桿減速機(jī)驅(qū)動(dòng)的圓盤澆鑄機(jī)、人工控制澆鑄包及撈取板三部分組成。這種方式的缺點(diǎn)是，采用機(jī)械驅(qū)動(dòng)式的圓盤澆鑄機(jī)，需要車輪沿路軌轉(zhuǎn)動(dòng)，沒有剎車制動(dòng)，存在摩擦力大，車輪和路軌易磨損，啟動(dòng)和停止時(shí)機(jī)組因慣性而造成擺動(dòng)大，運(yùn)行穩(wěn)定性差，容易使陽極板產(chǎn)生毛刺飛邊等等嚴(yán)重質(zhì)量問題。人工控制澆鑄包更是落后的澆鑄方式，人為因素影響大，人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，易疲勞，陽極板單重和厚度均勻性差，誤差大，物理規(guī)格不合格率高，給電解工序和產(chǎn)品質(zhì)量造成了極大影響，也影響了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的優(yōu)化。此外這種傳統(tǒng)圓盤澆鑄機(jī)還存在可靠性能差、自動(dòng)化信息化水平落后、維修保養(yǎng)工作量大、生產(chǎn)效率低等缺點(diǎn)。目前國內(nèi)外先進(jìn)企業(yè)普遍應(yīng)用全自動(dòng)定量圓盤澆鑄機(jī)技術(shù)，它是芬蘭奧托昆普公司研制的技術(shù)，為當(dāng)代世界上先進(jìn)的銅陽極板生產(chǎn)技術(shù)。它由定量澆鑄系統(tǒng)、圓盤澆鑄機(jī)、取板系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)四大部分組成。定量澆鑄實(shí)現(xiàn)了澆鑄包動(dòng)作全自動(dòng)化，陽極板重量或厚度精確度高達(dá)到；圓盤澆鑄機(jī)集成了液壓驅(qū)動(dòng)、液壓制動(dòng)剎車和光電控制等新技術(shù)，無路軌行走，啟動(dòng)、行走和停止的平穩(wěn)性大大提高，有效地克服了陽極板的毛刺飛邊等嚴(yán)重質(zhì)量問題。此外澆鑄系統(tǒng)、圓盤機(jī)系統(tǒng)和取板系統(tǒng)通過PLC實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成在線控制，使?jié)茶T作業(yè)實(shí)現(xiàn)了順序控制和全自動(dòng)化,對提高生產(chǎn)效率、保證高質(zhì)量的陽極板生產(chǎn)發(fā)揮重要作用，目前該技術(shù)在國內(nèi)外銅電解廠得到了廣泛應(yīng)用。我國上個(gè)世紀(jì)80年代中期由江西銅業(yè)集團(tuán)從芬蘭奧托昆普公司首家成套引進(jìn)，經(jīng)近30年的消化吸收和再創(chuàng)新，目前該技術(shù)已經(jīng)完全國產(chǎn)化，它對提升銅電解工序和產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能及改善電解工序的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是重要的支撐。國內(nèi)目前應(yīng)用該技術(shù)的廠家接近10家。包括江西銅業(yè)公司、安徽金隆銅業(yè)公司、云南銅業(yè)公司、湖北大冶有色公司、金川集團(tuán)銅冶煉廠和山東祥光銅業(yè)公司等。中國有色金屬報(bào)[2009/6/1]報(bào)道，江西華正新技術(shù)有限公司為山東祥光銅業(yè)設(shè)計(jì)制造的全自動(dòng)定量圓盤澆鑄機(jī)經(jīng)過3個(gè)月的試生產(chǎn),已經(jīng)通過驗(yàn)收。該全自動(dòng)定量圓盤澆鑄機(jī)是具有世界先進(jìn)水平陽極銅澆鑄設(shè)備,自主開發(fā)的定量澆鑄系統(tǒng)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),定量精度達(dá)到±2kg即±0.533%(陽極板重量375kg),具有定量精度高、性能穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),能夠生產(chǎn)出滿足高品質(zhì)陰極銅生產(chǎn)所需要的陽極板。4、電解精煉先進(jìn)技術(shù)（陽極銅→電解銅）任務(wù)是在電解槽中通入直流電，把陽極板精煉成純度更高和用途更廣的成品電解銅。銅電解生產(chǎn)工藝目前劃分法為：傳統(tǒng)法（常規(guī)法）和現(xiàn)代法，大極板長周期工藝和小極板短周期工藝。傳統(tǒng)法銅電解精煉工藝，不管是大極板長周期電解，還是小極板短周期電解，其陰極均用厚度為0.6ｍｍ左右的薄銅片制成，又稱始極片。一片始極片的使用壽命只有一個(gè)陰極周期，所以傳統(tǒng)法的工廠都配備一定數(shù)量的種板槽和始極片加工機(jī)械，生產(chǎn)制作始極片，傳統(tǒng)銅電解工藝是一種有種板或始極片的銅電解法。傳統(tǒng)法銅電解生產(chǎn)中始極片的制作與組裝是一項(xiàng)勞動(dòng)強(qiáng)度大、消耗人工多的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，所需的工作量占全部極板處理作業(yè)工作量的50%以上，其缺點(diǎn)是工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、機(jī)械化自動(dòng)化水平低、生產(chǎn)效率低、工藝質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量和技經(jīng)指標(biāo)的優(yōu)化難于保證和實(shí)現(xiàn)，一般適合中小規(guī)模企業(yè)生產(chǎn)，目前仍為國內(nèi)外絕大多數(shù)中小企業(yè)采用?，F(xiàn)代銅電解工藝為永久不銹鋼陰極電解法，也稱無種板或無始極片的銅電解工藝。永久不銹鋼陰極法是適應(yīng)銅電解產(chǎn)業(yè)大規(guī)模、高效率、低成本、大極板（陰極板規(guī)格長×寬=1000×1000）、高電流密度和高純陰極銅方向發(fā)展而開發(fā)的當(dāng)代世界最先進(jìn)銅電解技術(shù)。它是以不銹鋼陰極技術(shù)為核心，集成了當(dāng)今銅電解領(lǐng)域的各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)而衍生的先進(jìn)銅電解技術(shù)，它整體上解決了傳統(tǒng)銅電解工藝存在的問題，并衍生出了一系列成套高效能、高自動(dòng)化和信息化的技術(shù)和裝備，包括不銹鋼陰極技術(shù)和裝備、成品陰極剝離技術(shù)和裝備、陽極校正技術(shù)和裝備、殘陽極洗滌技術(shù)和裝備、電解專用吊車、添加劑自動(dòng)探測監(jiān)控技術(shù)、電解槽短路和槽電壓自動(dòng)探測監(jiān)控技術(shù)、新型電解液循環(huán)方式、電解液精細(xì)過濾技術(shù)等。永久不銹鋼陰極電解法使工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大減少，機(jī)械化自動(dòng)化水平、生產(chǎn)效率低、工藝質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量和技經(jīng)指標(biāo)的得到了顯著的優(yōu)化和提升。目前永久不銹鋼陰極電解法關(guān)鍵核心技術(shù)仍為外國公司掌握，世界上擁有永久不銹鋼陰極法知識產(chǎn)權(quán)的有澳大利亞PTY銅精煉有限公司研制的ISA法、加拿大鷹橋公司開發(fā)的KIDD法和芬蘭Outokumpu公司開發(fā)的OK法三種。并且三種方法均得到了商業(yè)化應(yīng)用。永久性陰極銅電解技術(shù)最早由澳大利亞芒特艾薩(MountIsa)礦業(yè)公司湯斯維爾精煉廠(CRL)在1978年研制成功并投入生產(chǎn),稱為艾薩(ISA)電解法。芒特艾薩公司從1978年開始把艾薩技術(shù)賣到國際上,至2003年世界上有54家得到芒特艾薩公司的專利許可證,用艾薩法生產(chǎn)陰極銅總能力已達(dá)500萬t/a,占全世界總陰極銅產(chǎn)量的33%。目前國內(nèi)采用永久性陰極銅電解技術(shù)唯一工廠是江西銅業(yè)公司貴溪冶煉廠,該廠三期電解采用ISA電解法,設(shè)計(jì)能力為20萬t/a,并于2003年投產(chǎn)。使用ISA電解法的最大工廠是德國北德精煉廠,陰極銅生產(chǎn)能力達(dá)37萬t/a。1986年加拿大鷹橋公司的KiddCreek冶煉廠也開發(fā)了另一種不銹鋼陰極生產(chǎn)工藝,稱為KIDD法。1992年KIDD工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,到目前為止,采用KIDD工藝的電解廠共有8家,生產(chǎn)能力達(dá)245萬t/a;其中最大工廠是智利楚基卡馬塔冶煉廠,陰極銅生產(chǎn)能力達(dá)87萬t/a。芬蘭奧托昆普公司利用其先進(jìn)的不銹鋼生產(chǎn)與制造技術(shù),以及在陽極機(jī)組、陰極剝片機(jī)組、行車等方面的良好業(yè)績,近年來開發(fā)的OK不銹鋼陰極法也已投入了工業(yè)化生產(chǎn)。國內(nèi)的山東陽谷銅業(yè)公司選擇了OK不銹鋼陰極法。我國不少企業(yè)和學(xué)者進(jìn)行了永久陰極銅電解技術(shù)和傳統(tǒng)銅電解工藝的工程投資和經(jīng)濟(jì)效益詳細(xì)論證分析比較，闡明了永久陰極銅電解技術(shù)的先進(jìn)性，從而提出永久陰極銅電解技術(shù)是我國大中型銅電解工廠的發(fā)展方向，永久不銹鋼陰極電解法可以應(yīng)用于銅精礦或廢雜銅為原料的冶煉廠。當(dāng)代國內(nèi)外銅精礦火法冶金先進(jìn)技術(shù)設(shè)備或流程見附圖。四、當(dāng)代國內(nèi)外銅精礦火法冶金先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用概況1、當(dāng)代國內(nèi)銅精礦火法冶金先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用概況表-4國內(nèi)先進(jìn)銅冶煉工藝應(yīng)用工廠實(shí)例公司原料種類陰極銅產(chǎn)能規(guī)模（萬噸/年）陰極銅質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)技術(shù)數(shù)量和類型先進(jìn)銅冶煉工藝技術(shù)整體工藝水平熔煉吹煉火法精煉電解精煉1江西銅業(yè)集團(tuán)貴溪冶煉廠硫化銅精礦100大極板高純陰極銅3項(xiàng)引進(jìn)型閃速熔煉爐（日本引進(jìn)）-回轉(zhuǎn)式陽極爐（國產(chǎn)）+自動(dòng)定量澆鑄（芬蘭引進(jìn)）永久不銹鋼陰極電解法（艾莎ISA法，澳大利亞引進(jìn)）國際先進(jìn)2安徽銅陵有色集團(tuán)金隆銅業(yè)公司硫化銅精礦40大極板高純陰極銅2項(xiàng)引進(jìn)型閃速熔煉爐（日本引進(jìn)）-回轉(zhuǎn)式陽極爐（國產(chǎn)）+自動(dòng)定量澆鑄（芬蘭引進(jìn)）永久不銹鋼陰極電解法（OK法，芬蘭引進(jìn)）國際先進(jìn)3安徽銅陵有色集團(tuán)金昌冶煉廠硫化銅精礦20中極板高純陰極銅1項(xiàng)引進(jìn)型奧斯麥特熔煉爐（澳大利亞引進(jìn)）---國內(nèi)先進(jìn)4云南銅業(yè)公司硫化銅精礦60大極板高純陰極銅2項(xiàng)引進(jìn)型艾莎熔煉爐（澳大利亞引進(jìn)）-回轉(zhuǎn)式陽極爐（國產(chǎn)）+自動(dòng)定量澆鑄（國產(chǎn)）-國際先進(jìn)5湖北大冶有色公司硫化銅精礦40大極板高純陰極銅2項(xiàng)引進(jìn)型諾蘭達(dá)熔煉爐（加拿大引進(jìn)）+奧斯麥特熔煉爐（澳大利亞引進(jìn)）-回轉(zhuǎn)式陽極爐（國產(chǎn)）+自動(dòng)定量澆鑄（國產(chǎn)）-國際先進(jìn)6山西中條山公司侯馬冶煉廠硫化銅精礦20中極板高純陰極銅2項(xiàng)引進(jìn)型奧斯麥特熔煉爐（澳大利亞引進(jìn)）奧斯麥特吹煉爐（澳大利亞引進(jìn)）--國際先進(jìn)7山東祥光銅業(yè)集團(tuán)硫化銅精礦40大極板高純陰極銅4項(xiàng)引進(jìn)型閃速爐熔煉（美國引進(jìn)）閃速爐吹煉（美國引進(jìn)）回轉(zhuǎn)式陽極爐（國產(chǎn)）+自動(dòng)定量澆鑄（國產(chǎn)）永久不銹鋼陰極電解KIDD法（加拿大引進(jìn)）國際先進(jìn)8山東東營方圓集團(tuán)硫化銅精礦、金銀精礦等40中極板高純陰極銅1項(xiàng)國內(nèi)自主研發(fā)富氧底吹熔煉爐（國內(nèi)自主研發(fā)）---國際領(lǐng)先9甘肅白銀有色公司硫化銅精礦20中極板高純陰極銅1項(xiàng)國內(nèi)自主研發(fā)白銀熔煉爐（國內(nèi)自主研發(fā)）---國內(nèi)領(lǐng)先，國際先進(jìn)10甘肅金川有色公司銅鎳精礦20大極板高純陰極銅1項(xiàng)引進(jìn)型頂吹旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐法（卡爾多爐）---國內(nèi)先進(jìn)11湖南水口山有色公司硫化銅精礦20（擬建中極板高純陰極銅1項(xiàng)國內(nèi)自主研發(fā)水口山煉銅法（國內(nèi)自主研發(fā)）---國內(nèi)領(lǐng)先，國際先進(jìn)2、當(dāng)代國外銅精礦火法冶金先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用概況表-5國外先進(jìn)銅冶煉工藝工廠應(yīng)用實(shí)例公司原料種類陰極銅產(chǎn)能規(guī)模（萬噸/年）陰極銅質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)技術(shù)數(shù)量和類型應(yīng)用先進(jìn)銅冶煉工藝技術(shù)工藝技術(shù)水平熔煉吹煉火法精煉電解精煉1日本三菱公司直島冶煉廠硫化銅精礦28大極板高純陰極銅3項(xiàng)自主研發(fā)三菱熔煉爐和貧化爐（研發(fā)者）三菱吹煉爐（研發(fā)者）-久-三菱連續(xù)煉銅法國際先進(jìn)2芬蘭奧托昆普銅公司硫化銅精礦20大極板高純陰極銅4項(xiàng)自主研發(fā)奧托昆普閃速熔煉爐（研發(fā)者）閃速爐吹煉（研發(fā)者）陽極板自動(dòng)定量澆鑄（研發(fā)者）永久不銹鋼陰極電解法（OK法（研發(fā)者）國際領(lǐng)先3澳大利亞芒特·艾薩礦物控股有限公司硫化銅精礦-大極板高純陰極銅3項(xiàng)自主研發(fā)艾莎熔煉爐（研發(fā)者）艾薩爐連續(xù)吹煉（研發(fā)者）-永久不銹鋼陰極電解法（ISA法研發(fā)者）艾薩煉銅法國際領(lǐng)先4澳大利奧斯麥特公司硫化銅精礦--2項(xiàng)自主研發(fā)奧斯麥特熔煉爐（研發(fā)者）-奧斯麥特吹煉爐（研發(fā)者）-國際先進(jìn)5加拿大諾蘭達(dá)公司硫化銅精礦40大極板高純陰極銅1項(xiàng)自主研發(fā)諾蘭達(dá)熔煉爐（研發(fā)者）---諾蘭達(dá)連續(xù)煉銅法國際先進(jìn)6美國尤他肯尼柯特冶煉廠硫化銅精礦-大極板高純陰極銅-2項(xiàng)（引進(jìn)+自主研發(fā)）閃速熔煉技術(shù)（引進(jìn)奧托昆普）-閃速吹煉技術(shù)（研發(fā)者）-雙閃工藝國際領(lǐng)先7智利國營銅公司所屬特尼恩特分公司硫化銅精礦--1項(xiàng)自主研發(fā)特尼恩特熔煉爐（特尼恩特改良轉(zhuǎn)爐）（研發(fā)者）---國際先進(jìn)8加拿大鷹橋公司---1項(xiàng)自主研發(fā)---永久不銹鋼陰極電解法國際先進(jìn)9前蘇聯(lián)諾里爾斯克銅鎳礦業(yè)公司硫化銅精礦--1項(xiàng)自主研發(fā)瓦紐科夫熔煉爐（研發(fā)者）---瓦紐科夫工藝國際先進(jìn)10加拿大銅崖冶煉廠銅鎳精礦--1項(xiàng)自主研發(fā)頂吹旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐法（TBRC法研發(fā)者）---國際先進(jìn)11美國尤他洲煉銅廠硫化銅精礦20-1項(xiàng)引進(jìn)諾蘭達(dá)熔煉爐（引進(jìn)）---國際先進(jìn)12比利時(shí)霍博肯冶煉廠硫化銅精礦--1項(xiàng)引進(jìn)+1項(xiàng)自主研發(fā)艾薩熔煉爐（澳大利亞引進(jìn)）艾薩爐連續(xù)吹煉（合作研發(fā)者）--雙閃工藝國際先進(jìn)13北德精煉公司凱撒冶煉廠硫化銅精礦--2項(xiàng)引進(jìn)艾薩熔煉爐（澳大利亞引進(jìn)）艾薩爐連續(xù)吹煉（引進(jìn)）--國際先進(jìn)五、當(dāng)代國內(nèi)外銅精礦冶金的前沿技術(shù)1、國內(nèi)銅精礦冶金的前沿技術(shù)根據(jù)國家中長期科技規(guī)劃（2006-2020年）、有色金屬工業(yè)中長期科技規(guī)劃（2006-2020年）和有色金屬工業(yè)“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃（初稿）相關(guān)內(nèi)容和精神，當(dāng)代我國銅精礦火法冶金發(fā)展的前沿技術(shù)歸結(jié)如下。短流程連續(xù)煉銅清潔冶金技術(shù)縮短銅冶煉工藝流程是解決冶煉低空污染和節(jié)能的重要途徑。國外在銅連續(xù)冶煉方面獲得成功的有三菱法和“雙閃”工藝。但這兩種連續(xù)煉銅工藝，雖然解決了吹煉作業(yè)的環(huán)保問題，但也存在如投資較高或運(yùn)行成本高或不能處理粗銅冷料等問題。同時(shí)，這兩種工藝均須引進(jìn)國外的技術(shù)，不僅費(fèi)用高，而且技術(shù)上受制于人。我國除了侯馬冶煉廠采用Ausmelt吹煉和陽谷祥光銅業(yè)采用閃速吹煉工藝之外，其他冶煉廠全部是采用PS轉(zhuǎn)爐吹煉，或者是單系列生產(chǎn)規(guī)模在3萬噸以下的已被國家列為淘汰的鼓風(fēng)爐+連吹爐工藝。因PS轉(zhuǎn)爐間斷操作，存在煙氣量波動(dòng)大、爐口漏風(fēng)率高、二氧化硫煙氣泄漏等問題。采用連續(xù)煉銅技術(shù)，縮短冶煉工藝流程或取消PS轉(zhuǎn)爐吹煉，是未來解決冶煉低空污染的重要途徑。由于銅冶煉工藝流程長、不連續(xù)，“熔煉—吹煉”2個(gè)階段，需在2個(gè)獨(dú)立的爐子中進(jìn)行，造成銅冶煉工藝流程長、能耗高、投資大等一系列問題。流程工業(yè)重大節(jié)能減排效果的取得，必須在流程上有重大創(chuàng)新。為解決該技術(shù)難題，國內(nèi)正在研究的有兩種工藝技術(shù)路線，一是氧氣底吹爐連續(xù)煉銅技術(shù)；二是閃速爐短流程一步煉銅技術(shù)。氧氣底吹連續(xù)煉銅工藝技術(shù)氧氣底吹銅熔煉技術(shù)國內(nèi)已經(jīng)成熟，借鑒氧氣底吹熔煉和其他連續(xù)吹煉的成功經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)底吹連續(xù)煉銅技術(shù)已經(jīng)具備工業(yè)化試驗(yàn)基礎(chǔ)。氧氣底吹連續(xù)煉銅技術(shù)開發(fā)的核心是銅锍連續(xù)吹煉。工業(yè)化試驗(yàn)開發(fā)的內(nèi)容主要包括：連續(xù)煉銅工藝技術(shù)，含工藝條件、工藝參數(shù)和過程控制等；包括噴槍、爐體在內(nèi)的連續(xù)吹煉爐規(guī)格和結(jié)構(gòu)的選擇開發(fā)；熔煉爐與連吹爐相配套的成套裝置的研究開發(fā)。閃速爐短流程一步煉銅工藝技術(shù)本技術(shù)采用技術(shù)集成及優(yōu)化方法，將白銀爐、閃速爐及粗銅連吹爐進(jìn)行工程性結(jié)合，達(dá)到取消節(jié)能排放瓶頸—PS轉(zhuǎn)爐吹煉工序，創(chuàng)造出一種具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的“連續(xù)煉銅”短流程新工藝，可實(shí)現(xiàn)重大的節(jié)能效果。技術(shù)指標(biāo)：冰銅品位70%；粗銅品位98%；粗銅綜合能耗260kgce/t-cu；硫控制率99.7%；初期產(chǎn)業(yè)化規(guī)模100-200kt/a粗銅。⑵難冶煉復(fù)雜銅資源復(fù)合型冶煉新工藝與成套裝置我國自上世紀(jì)末以來巳陸續(xù)引進(jìn)了閃速熔煉的芬蘭奧托昆普技術(shù)以及熔池熔煉的澳大利亞奧斯麥特/艾薩煉銅技術(shù)、加拿大諾蘭達(dá)煉銅法等。閃速熔煉和奧斯麥特熔煉在原料適應(yīng)性方面各有長處和短處，針對全球銅資源不斷向難冶煉與復(fù)雜性的發(fā)展趨勢，憑借我國已同時(shí)充分掌握上述兩方面技術(shù)的優(yōu)勢，依托國內(nèi)相關(guān)“產(chǎn)、學(xué)、研”科技力量，通過消化吸收與集成創(chuàng)新，自主開具有自主知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合型銅冶煉新工藝與成套裝置，實(shí)現(xiàn)難冶煉復(fù)雜礦的高效、節(jié)能、環(huán)保冶金具有重大意義。主要開展低品位難冶煉銅原料閃速熔煉工藝技術(shù)與裝置，復(fù)雜銅原料奧斯麥特熔煉工藝技術(shù)與裝置，復(fù)雜銅資源伴生元素的污染控制與資源化，復(fù)雜銅資源粗銅質(zhì)量控制和“閃速熔煉—閃速吹煉”技術(shù)創(chuàng)新研究。在原料銅品位15～35%條件下，粗銅綜合能耗300kgce/t-Cu；硫捕集率99.7%。⑶生物技術(shù)提取金屬采用生物技術(shù)處理傳統(tǒng)選冶工藝不能經(jīng)濟(jì)回收的大量低品位、難處理的礦產(chǎn)資源，可以大幅度提高我國復(fù)雜低品位銅鎳鈷、銅鋅硫化礦資源的開發(fā)利用率，增強(qiáng)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的能力，提高礦產(chǎn)資源的保障程度。重點(diǎn)研究復(fù)雜低品位硫化礦資源（銅、鎳、鈷、鋅、金等金屬礦資源）生物冶金浸礦體系微生物種群組合技術(shù)，構(gòu)建高效種群配伍與高效浸礦工程菌；解決生物冶金工程條件、物理化學(xué)因素調(diào)控和微生物群落結(jié)構(gòu)與功能分析相結(jié)合的難題，提出適用于我國復(fù)雜低品位銅鎳鈷和銅鋅硫化礦產(chǎn)資源的生物冶金新體系設(shè)計(jì)的基本原則，形成生物浸出新技術(shù)。該技術(shù)工藝流程短、設(shè)備簡單、投資低、環(huán)境友好、金屬回收率高，建廠規(guī)?？纱罂尚　Ｖ饕夹g(shù)指標(biāo)：金屬浸出率：Cu≥80%、Ni≥85%、Co≥80%、Zn