工業(yè)冶煉金屬銅工藝流程演講人：日期：目錄02銅礦石預(yù)處理01銅冶煉概述03火法冶煉工藝流程04濕法冶煉工藝流程05環(huán)保與資源綜合利用06技術(shù)發(fā)展與挑戰(zhàn)01銅冶煉概述冶銅術(shù)的歷史起源（制陶技術(shù)關(guān)聯(lián)）冶銅術(shù)與制陶技術(shù)密切相關(guān)冶銅術(shù)的興起是在新石器時(shí)代晚期的龍山文化時(shí)期，與制陶技術(shù)有著密切的關(guān)聯(lián)。古代冶銅技術(shù)的傳承冶銅術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了人類文明的進(jìn)步古代文獻(xiàn)中有不少關(guān)于禹鑄九鼎的傳說(shuō)，考古發(fā)掘也證實(shí)夏代已能熔鑄青銅，表明冶銅術(shù)在古代得到了傳承和發(fā)展。冶銅術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，推動(dòng)了人類從石器時(shí)代向青銅時(shí)代、鐵器時(shí)代的過(guò)渡，對(duì)人類文明的進(jìn)步起到了重要的推動(dòng)作用。123現(xiàn)代工業(yè)冶銅的意義與用途現(xiàn)代工業(yè)冶銅的重要性銅是一種重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于電力、電子、建筑、交通等領(lǐng)域，現(xiàn)代工業(yè)冶銅對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高具有重要意義。030201銅的用途廣泛銅的導(dǎo)電性能優(yōu)良，被廣泛用于電線電纜、電機(jī)等電力和電子領(lǐng)域；同時(shí)，銅還具有良好的延展性、耐腐蝕性等特點(diǎn)，在建筑、藝術(shù)等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。銅的戰(zhàn)略地位銅是一種重要的戰(zhàn)略資源，對(duì)于維護(hù)國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。因此，各國(guó)都高度重視銅的開(kāi)采和冶煉。全球銅礦資源主要分布在南美洲、北美洲、亞洲和非洲等地，其中智利、秘魯、美國(guó)等國(guó)家是銅礦資源大國(guó)。銅礦資源分布與開(kāi)采現(xiàn)狀全球銅礦資源分布我國(guó)銅礦資源相對(duì)匱乏，儲(chǔ)量?jī)H占全球總儲(chǔ)量的很小一部分，且分布不均，主要集中在江西、云南、安徽等地。我國(guó)銅礦資源現(xiàn)狀隨著科技的不斷發(fā)展，銅礦開(kāi)采技術(shù)也在不斷進(jìn)步。目前，銅礦開(kāi)采主要采用露天開(kāi)采和地下開(kāi)采兩種方式，其中露天開(kāi)采占主導(dǎo)地位。同時(shí)，一些先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)如充填開(kāi)采、崩落法開(kāi)采等也逐漸得到應(yīng)用。銅礦開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)狀02銅礦石預(yù)處理破碎將大塊銅礦石破碎成小塊，便于后續(xù)磨礦處理。常用設(shè)備有顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)等。磨礦將破碎后的銅礦石進(jìn)行磨細(xì)，使銅礦物與脈石礦物分離，便于后續(xù)的選礦過(guò)程。常用設(shè)備有球磨機(jī)、自磨機(jī)等。礦石破碎與磨礦浮選法富集銅精礦浮選原理利用銅礦物與脈石礦物表面的物理化學(xué)性質(zhì)差異，通過(guò)添加浮選藥劑，使銅礦物選擇性地附著在氣泡上，隨氣泡升至礦漿表面形成泡沫層，從而實(shí)現(xiàn)銅礦物與脈石礦物的分離。浮選藥劑包括捕收劑、起泡劑、調(diào)整劑等，捕收劑主要用于增強(qiáng)銅礦物與氣泡的附著能力，起泡劑用于形成穩(wěn)定的氣泡，調(diào)整劑用于調(diào)節(jié)礦漿的酸堿度及離子濃度等。浮選流程包括粗選、掃選、精選等階段，通過(guò)多次浮選，逐步提高銅精礦的品位。焙燒與脫硫處理焙燒目的使銅精礦中的硫化物轉(zhuǎn)化為氧化物或硫酸鹽，便于后續(xù)的冶煉過(guò)程。同時(shí)，還可以去除部分雜質(zhì)，提高銅精礦的品位。焙燒方法脫硫處理包括氧化焙燒、硫酸化焙燒等。氧化焙燒是將銅精礦與氧氣反應(yīng)，生成氧化銅；硫酸化焙燒是將銅精礦與硫酸反應(yīng)，生成硫酸銅。對(duì)于含硫較高的銅精礦，需進(jìn)行脫硫處理，以減少冶煉過(guò)程中的硫污染。常用脫硫方法有石膏-硫法、硫酸法等。12303火法冶煉工藝流程通過(guò)燃料燃燒產(chǎn)生高溫，將銅精礦加熱至熔化狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)熔煉過(guò)程。這種方法能耗較高，但工藝簡(jiǎn)單，適用于小規(guī)模生產(chǎn)。反射爐熔煉利用氧氣或富氧空氣與銅精礦中的硫化物發(fā)生燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱能，使銅精礦迅速熔化。這種方法具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代火法冶煉銅的主要工藝之一。閃速爐熔煉熔煉：反射爐/閃速爐工藝轉(zhuǎn)爐造锍將熔煉得到的銅锍（含銅、鐵、硫等元素的熔體）放入轉(zhuǎn)爐中，通過(guò)吹入氧氣或氧化劑，使銅锍中的鐵和硫發(fā)生氧化反應(yīng)，生成鐵氧化物和二氧化硫氣體，從而實(shí)現(xiàn)銅與鐵、硫的分離。粗銅生成經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)爐吹煉后，得到的粗銅含有較高的銅含量，但仍含有一定量的雜質(zhì)元素，需要進(jìn)一步精煉。吹煉：轉(zhuǎn)爐造锍與粗銅生成精煉：陽(yáng)極爐電解提純電解提純?cè)陉?yáng)極爐中得到的銅陽(yáng)極板，經(jīng)過(guò)洗滌、干燥后，放入電解槽中進(jìn)行電解。在電解過(guò)程中，銅離子在陰極上得到電子還原成金屬銅，而雜質(zhì)元素則留在陽(yáng)極板上，從而實(shí)現(xiàn)銅的提純。陽(yáng)極爐精煉將粗銅放入陽(yáng)極爐中，通過(guò)電解反應(yīng)將銅離子從陽(yáng)極溶解到電解液中，同時(shí)使雜質(zhì)元素以固體形式沉積在陽(yáng)極底部，從而實(shí)現(xiàn)銅的進(jìn)一步提純。這種方法可以得到高純度的銅。04濕法冶煉工藝流程堆浸將銅礦石放入浸出槽中，加入化學(xué)溶劑進(jìn)行浸泡，使銅離子溶解進(jìn)入溶液。槽浸浸出液處理對(duì)浸出液進(jìn)行除雜、濃縮等處理，提高銅離子濃度。將低品位銅礦石堆積在露天場(chǎng)地，用含硫酸的溶液噴淋礦石，使銅離子溶解進(jìn)入溶液。堆浸/槽浸技術(shù)溶劑萃取分離銅離子萃取劑選擇選用對(duì)銅離子具有選擇性的萃取劑，如銅鐵靈等。030201萃取工藝將萃取劑與含銅溶液混合，銅離子被萃取劑萃取形成絡(luò)合物，實(shí)現(xiàn)銅離子分離。萃取液處理對(duì)萃取液進(jìn)行反萃、洗滌等處理，得到含銅較高的反萃液。電積法生產(chǎn)陰極銅電解液制備將含銅的反萃液進(jìn)行電解前的處理，調(diào)整銅離子濃度和酸度。電解過(guò)程將處理后的電解液送入電解槽，通過(guò)直流電的作用，銅離子在陰極上還原成金屬銅。陰極銅制備將電解產(chǎn)生的陰極銅進(jìn)行剝離、洗滌、干燥等處理，得到成品陰極銅。05環(huán)保與資源綜合利用冶煉廢氣（SO?）處理技術(shù)高效除塵技術(shù)采用靜電除塵、袋式除塵等高效除塵技術(shù)，減少?gòu)U氣中的粉塵含量。廢氣脫硫技術(shù)廢氣脫硝技術(shù)采用石灰石-石膏法、氨法等廢氣脫硫技術(shù)，將廢氣中的二氧化硫轉(zhuǎn)化為石膏、硫酸銨等副產(chǎn)品。采用選擇性催化還原（SCR）或選擇性非催化還原（SNCR）等技術(shù)，降低廢氣中的氮氧化物含量。123爐渣綜合利用將冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的爐渣用于建筑材料、水泥摻料、道路鋪設(shè)等方面，實(shí)現(xiàn)資源再利用。廢渣回收與有價(jià)金屬提取有價(jià)金屬提取通過(guò)選礦、浸出、萃取等工藝，從廢渣中回收銅、金、銀等有價(jià)金屬，提高資源利用率。尾礦處理對(duì)尾礦進(jìn)行再選、再提取，最大限度地回收其中的有價(jià)元素，減少資源浪費(fèi)。水資源循環(huán)利用系統(tǒng)將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行回收處理，用于生產(chǎn)過(guò)程中的冷卻、沖洗等，減少水資源消耗。水資源回收采用物理、化學(xué)或生物方法處理廢水，確保廢水排放符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。廢水處理建立雨水收集系統(tǒng)，將收集的雨水用于生產(chǎn)過(guò)程中的補(bǔ)充水源，降低水資源成本。雨水收集與利用06技術(shù)發(fā)展與挑戰(zhàn)閃速熔煉技術(shù)利用氧氣代替空氣，提高熔煉強(qiáng)度和效率，減少溫室氣體排放。氧氣底吹熔煉熔融還原技術(shù)在熔融狀態(tài)下進(jìn)行還原反應(yīng)，提高金屬回收率，降低能耗。通過(guò)將精礦噴嘴高速噴入反應(yīng)塔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)快速熔煉，大幅降低燃料消耗。低碳冶煉創(chuàng)新（如閃速熔煉）低品位礦高效利用選礦技術(shù)進(jìn)步采用浮選、磁選等高效選礦技術(shù)，提高低品位礦的品位，降低冶煉成本。濕法冶煉技術(shù)利用化學(xué)浸出原理，從低品位礦石中提取銅，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。微生物浸出技術(shù)利用微生物的生物化學(xué)作用，將礦石中的銅元素轉(zhuǎn)化為可溶態(tài)，提高浸出率。通過(guò)智能