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方圆两步炼铜新工艺与生产实践 崔志祥 王智 魏传兵 王海滨 龙春和 侯鹏 杜武钊 东营方圆有色金属有限公司 摘 要：两步炼铜新工艺，是由东营方圆有色金属有限公司与山东方圆有色金属科技有限公 司独立自主研发的炼铜新技术，拥有该技术发明专利。是世界第一个也是唯一一个两步直接 生产阳极铜的技术。 该技术通过两步将精矿处理产出阳极铜，其工艺流程可以概述为：原料，包括精矿和熔 剂，无需提前处理，只需经过简单抓配混合后加入到多元炉，火精炉产品-高品位冰铜(＞73% Cu)经过导锍管进入火精炉。2 台火精炉交替作业保证连续生产。火精炉直接产出阳极铜， 阳极铜送入浇筑圆盘浇铸成阳极板用于电解精炼。此新技术于2015 年10 月份投产，能力为 年处理铜精矿150 万吨。其工艺特点和优势主要有：1）流程短。阳极板的生产由三步缩短 到两步。2）设备紧凑生产力大。3）环保。液体冰铜通过密封通道直接进入火精炉，大幅度 减少了 SO 烟气的低空排放。4）节能。多元炉低温操作，火精炉处理液体冰铜，所以热效 2 率很高。 论文描述了该新技术在东营方圆公司的产业化情况和发展情况。论文将详细讨论新工艺 的操作条件和参数。此创新技术在国内受到广泛关注，我们期望它也将促进世界铜行业的发 展。 关键字：两步炼铜；新工艺；多元炉；火精炉；生产实践 1.前言 随着铜冶炼工艺的日趋完善以及环保要求越来越严格，有色冶金界的专家学 者都在力图寻找一种新的冶炼工艺来改善铜锍倒运等带来的环保问题，对于连续 炼铜工艺的研究，也已经进行了很多年。目前，国内外用于工业生产的连续吹炼 [1] [2] 工艺，主要有日本研发的三菱法 和芬兰发明的双闪连续炼铜法 、诺兰达连续 炼铜等。 与以上连续炼铜工艺相比较，方圆公司自主创新的“两步炼铜工艺（专利号： 201410237182.4 ）”不仅解决了铜锍倒运、低空污染、产能受限等问题，而且缩 短了冶炼工序，将三步炼铜变为了两步炼铜，这将从节能环保、投资成本、运行 1 成本、人员配置、劳动强度等各个方面进一步提升铜冶炼行业的整体水平。 方圆公司二期工程“方圆两步炼铜新工艺项目”于2015 年 10 月23 日正式投 料生产。该条生产线采用“1 台多元炉+2 台火精炉”的工艺布置，第二道工序火精 炉产出的铜品位达到了99.2% 以上，可直接浇铸成阳极板送往电解精炼。 两步炼铜工艺是方圆公司在一期项目“年处理多金属矿 50 万吨生产线（即 [3] “底吹熔炼-PS 转炉吹炼-火法精炼”）” 和”方圆一步法处理废杂铜生产线”的基础 之上，通过几年时间的大胆试验和创新的成果，该工艺是方圆公司自主研发，是 一项中国技术、中国工艺、世界首创。 2.两步炼铜工艺流程简介 与传统的炼铜工艺相比，方圆两步炼铜工艺仅需要两道工序即可产出合格的 阳极板。下面就方圆二期两步炼铜生产线的流程做以下简单介绍。工艺总貌图如 下图1 所示： 图1 方圆两步炼铜工艺总貌图 方圆公司处理的矿料全部来自国外进口，各种成分不一的铜精矿在备料厂房 内按照配料要求进行抓配混合，然后与石英、渣精矿、烟尘等物料分别储存在备 料仓中，根据配料单的要求进行仓式配料，通过皮带运输至多元炉上方三个加料 2 仓中储存。根据生产需求，经计量之后从多元炉加料口加入。此外，为避免冷料 的长距离运输而造成皮带损伤，多元炉单独设置一套冷料提升装置，可就近直接 加入冷料。 混合物料在多元炉内进行化学反应，纯氧和空气从多元炉底部供入，物料迅 速完成化学反应，产出的冰铜 （含铜≥73%左右）由虹吸口连续放出，经导锍管 直接加入到火精炉内。产出的炉渣经渣口放入渣包中，用渣包车运至渣缓冷厂进 行缓冷。产出的烟气经上升烟道先后进入余热锅炉、电收尘，经高温风机送往制 酸。多元炉产出的高品位冰铜经过导锍管连续的加入到火精炉中，两台火精炉交 替作业，以满足多元炉连