1. 概述 近年來(lái)，世界銅冶煉技術(shù)工藝有了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前，世界上80%以上的銅是通過(guò)火法冶煉工藝生產(chǎn)的。特別是硫化銅礦，基本上全是用火法處理?；鸱ㄌ幚砹蚧~礦的主要優(yōu)點(diǎn)是硫化精礦在反應(yīng)過(guò)程可以充當(dāng)燃料;在高溫下反應(yīng)過(guò)程的效率高，冶煉速度快，能充分利用硫化礦中的硫;產(chǎn)能高，生產(chǎn)過(guò)程中金屬富集程度高，適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)要求等[1]?；鸱掋~工藝主要包含下述四個(gè)環(huán)節(jié)：銅精礦的造锍熔煉—銅锍吹煉成粗銅—粗銅火法精煉—陽(yáng)極銅電解精煉[2]。其中相比于前兩個(gè)環(huán)節(jié)，粗銅火法精煉和陽(yáng)極銅電解精煉所用工藝和設(shè)備比較單一，本文重點(diǎn)介紹熔煉和吹煉工藝。 2. 熔煉工藝 傳統(tǒng)的造锍熔煉工藝包括鼓風(fēng)爐、反射爐和電爐熔煉，氧化脫硫程度很低，用空氣作氧化劑，生成低品位冰銅，熔化所需的熱少部分利用氧化反應(yīng)熱，大部分需要額外加熱，產(chǎn)生的煙氣量大而SO2濃度低，不利于制酸[3]。目前世界上銅冶煉廠使用的主要造锍熔煉工藝為閃速熔煉和熔池熔煉。閃速熔煉工藝中，經(jīng)干燥后的銅精礦與熔劑充分混合，通過(guò)精礦噴嘴與富氧空氣一起噴入爐內(nèi)。在高溫環(huán)境下，呈懸浮狀態(tài)的銅精礦，迅速完成物理化學(xué)反應(yīng)，生成的冰銅和爐渣落入沉淀池中澄清、分離。在熔池熔煉工藝中，精礦被拋到熔體的表面或者被噴入熔體內(nèi)，通常向熔池中噴入氧氣和氮?dú)馐谷鄢匕l(fā)生劇烈攪拌，精礦顆粒被液體包圍迅速融化。因此能夠產(chǎn)生維持熔煉作業(yè)所需的大部分熱量，使含有氧氣的氣泡和包裹硫化銅/鐵的溶液發(fā)生質(zhì)量傳遞。熔池熔煉法按鼓風(fēng)位置的不同可以分為頂吹，側(cè)吹，底吹三種類(lèi)型。 (1)閃速熔煉 閃速熔煉是現(xiàn)代火法煉銅的主要方法。它克服了傳統(tǒng)方法未能充分利用粉狀精礦的巨大表面積、將焙燒和熔煉分階段進(jìn)行的缺點(diǎn)，從而大大減少了能源消耗，提高了硫的利用率，改善了環(huán)境。 閃速熔煉法有奧托昆普爐、Inco爐和Contop爐三種，自1949年第一座芬蘭奧托昆普閃速爐誕生至今，閃速熔煉技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展[4]。目前世界上有49座正在運(yùn)行的閃速爐，閃速熔煉法生產(chǎn)能力占到世界粗銅冶煉能力的50%以上。閃速爐不僅作為主要的熔煉設(shè)備，而且也已開(kāi)始逐步取代傳統(tǒng)的P-S轉(zhuǎn)爐作為連續(xù)吹煉的設(shè)備。熔煉強(qiáng)度高，單臺(tái)產(chǎn)能可達(dá)40萬(wàn)噸/a陽(yáng)極銅。環(huán)保條件好，自動(dòng)化程度高。但閃速熔煉法也存在明顯的缺點(diǎn)：對(duì)原料適應(yīng)性差，備料復(fù)雜，投資大;