銅冶金的現(xiàn)狀及其濕法冶金的發(fā)展

1、有色金屬冶金學(xué)課程論文 銅冶金的現(xiàn)狀及其濕法冶金的發(fā)展1銅冶金的現(xiàn)狀及其濕法冶金的發(fā)展張芬萍河北理工大學(xué) 有色金屬冶金 2007010301E－mail： xiandao－001@163.com摘 要：目前銅冶金工業(yè)仍然是以火法為主。而近年來(lái)銅的濕法冶金技術(shù)受到了人們的極大關(guān)注，越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于低品位氧化礦的處理、廢銅資源的回收等

2、方面。本文主要介紹了銅冶金的發(fā)展現(xiàn)狀，以及其濕法冶煉的工藝的發(fā)展。關(guān) 鍵 字： 銅， 發(fā)展現(xiàn)狀，濕法冶金 銅是人類應(yīng)用的最古老的金屬之一，它有很長(zhǎng)的、很光輝的歷史。考古學(xué)證明，早在一萬(wàn)年前，西亞人已用銅制作裝飾品之類的物件。銅和錫可制成韌性合金青銅，考古發(fā)現(xiàn)在公元前約 3000 年，歷史已進(jìn)入了青銅時(shí)代。而今銅的化學(xué)、物理學(xué)和美學(xué)性質(zhì)使它成為廣泛應(yīng)用于家庭、工業(yè)和高技術(shù)的重要材料。銅具有優(yōu)良可鍛性、耐腐蝕性、韌性，適于加工；銅的導(dǎo)電性

3、僅次于銀，而其價(jià)格又較便宜，故而被廣泛應(yīng)用于電力；銅的導(dǎo)熱性能也頗佳；銅和其他金屬如鋅、鋁、錫、鎳形成的合金，具有新的特性，有許多特殊的用途。銅是所有金屬中最易再生的金屬之一，再生銅約占世界銅供應(yīng)總量的 40%。銅以多種形態(tài)在自然環(huán)境中存在，它存在于硫化物礦床中（黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、藍(lán)銅礦） 、碳酸鹽礦床中（藍(lán)銅礦、孔雀石）和硅酸鹽礦床中（硅孔雀石、透視石） ，也以純銅即所謂“天然銅”的形態(tài)存在。銅以硫化礦或氧化礦形式露天開(kāi)采或地下

4、開(kāi)采，采出礦石經(jīng)破碎后，再在球磨機(jī)或棒磨機(jī)中磨細(xì)。礦石含銅一般低于 1%。1、 國(guó)內(nèi)外銅冶金的發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì) 1.1 國(guó)內(nèi)外銅冶金的發(fā)展現(xiàn)狀目前國(guó)內(nèi)外的銅冶煉技術(shù)的發(fā)展主要還是以火法冶煉為主，濕法為輔。銅的火法生產(chǎn)量占總產(chǎn)量的 80%左右。目前，全世界約有 110 座大型火法煉銅廠。其中，傳統(tǒng)工藝（包括反射爐、鼓風(fēng)爐、電爐）約占 1/3；閃速熔煉（以?shī)W托昆普爐為主）約占1/3；熔池熔煉（包括特尼恩特爐、諾蘭達(dá)爐、三菱爐、艾薩爐、

5、中國(guó)的白銀爐、水口山爐等）約占 1/3[1]?；鸱掋~之所以占主導(dǎo)地位，是由于火法冶金的特點(diǎn)所決定：（1） 在高溫下有較高的反應(yīng)速度；（2） 能夠應(yīng)用溫度的變化來(lái)改變化學(xué)平衡移動(dòng)的方向，達(dá)到冶煉的目的；有色金屬冶金學(xué)課程論文 銅冶金的現(xiàn)狀及其濕法冶金的發(fā)展3金屬的綜合回收率進(jìn)一步提高，綜合能耗進(jìn)一步降低，勞動(dòng)生產(chǎn)率進(jìn)一步提高，冶金環(huán)境進(jìn)一步改

6、善。閃速熔煉技術(shù)[2]作為活法煉銅的主體技術(shù)之一也得到了極大的改進(jìn)，鼓風(fēng)中富氧濃度大大提高，現(xiàn)在最高已達(dá) 90%，其次是爐體強(qiáng)化冷卻結(jié)構(gòu)更加先進(jìn)，越來(lái)越多的工廠采用中央精礦噴嘴，實(shí)行“四高”（高投料量、高富氧濃度、高熱強(qiáng)度、高锍品位）操作，使單爐生產(chǎn)能力大大提高，如美國(guó)的猶他冶煉廠閃速爐，富氧濃度為 80%～90%，锍品位為 69%，單爐精礦處理量高達(dá) 160～170t/h[2]。新開(kāi)發(fā)的浸沒(méi)頂吹熔池熔煉工藝（包括艾薩法和澳斯麥特法）迅

7、速被世界上很多工廠采用，其推廣速度超過(guò)了原有的諾蘭達(dá)法和特尼恩特法的推廣速度。特別是艾薩法更為成熟、可靠，受到更大的重視。印度斯特來(lái)公司煉銅廠的艾薩爐采用的富氧濃度達(dá) 78%～80%，產(chǎn)出的锍品位為 65%，精礦投入速度平均達(dá) 137t/h。單爐產(chǎn)銅能力達(dá) 30×104t/a。除艾薩法外，澳斯麥特法緊幾年也又較大的進(jìn)展，已有兩臺(tái)澳斯麥特爐投入實(shí)際生產(chǎn)。全世界有 40 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)生產(chǎn)銅，近十年來(lái)銅的產(chǎn)量呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，表 1

8、 中給出了近幾年全世界的銅產(chǎn)量。同樣銅的消費(fèi)量也在逐年增加，見(jiàn)表 1。表 1 近幾年世界銅產(chǎn)量及消費(fèi)量變化（kt）年份 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006礦銅產(chǎn)量 10811 12284 12787 13312 13745 13518 15001 15413 15313 15840精銅產(chǎn)量 13384 14141 14467 14819 15686 15336 1508

9、5 16082 16543 17325銅消費(fèi)量 12606 13350 14037 15175 14676 14951 15700 16634 17370 18167資料來(lái)源 :因特網(wǎng)我國(guó)銅生產(chǎn)已經(jīng)形成完整的工業(yè)體系，近 20 年國(guó)內(nèi)的銅冶金工業(yè)，可以說(shuō)有了翻天覆地的變化[10]。貴溪冶煉廠和金隆公司的閃速熔煉經(jīng)過(guò)改造，技術(shù)水平有了很大的提高。如其閃速熔煉爐采用中央精礦噴嘴，實(shí)行常溫富氧熔煉和“四高”操作，锍品位從 50%提高到 6

10、3%，富氧濃度從 50%提高到 70%，精礦投入量已從 1128t/d 提高到3488t/d，銅礦生產(chǎn)能力已達(dá) 30×104t/a 云南銅業(yè)已用艾薩法取代了電爐熔煉，金昌冶煉廠和侯馬冶煉廠已采用澳斯麥特法生產(chǎn)銅，特別是云銅的艾薩爐一次順利投產(chǎn)成功，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到世界同類工藝先進(jìn)水平。我國(guó)自己開(kāi)發(fā)的白銀煉銅法也取得了較大的進(jìn)展 。在粗銅的火法精煉方面應(yīng)用大型的陽(yáng)極爐和澆鑄機(jī)。貴溪三期國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)制造的 350t 陽(yáng)極爐（Φ4.5