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第二节铜冶炼工业的污染核算

第二节铜冶炼工业的污染核算

铜是一种浅玫瑰色或淡红色金属物质。金属铜具有优良的物理和

化学特性，如高热导率和电导率，化学稳定性强，抗张强度大，易熔

接，具抗蚀性、可塑性、延展性，?纯金属铜可拉成细丝，制成很薄的

铜箔；能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。铜形

成的合金主要分成三类：黄铜是铜锌合金，青铜是铜锡合金，白铜是

铜钴镍合金。

2006年我国金属铜年总产量为299.89万t，我国金属铜需求量接

近390万t。全国八大铜冶炼厂粗铜生产能力占全国产量90%以上，

我国铜冶炼工业属于集中度较高的行业。规模化铜冶炼厂的铜冶炼技

术和装备水平基本达到发达国家20世纪90年代水平，铜冶炼综合能

耗已从1.1t标煤降到0.65t标煤以下，S02利用率从65%提高到95%

以上。工业上使用的铜有电解铜（含铜99.9%?99.95%)和精铜（含铜

99.0%?99.7%)两种。前者用于电器工业，用来制造特种合金、金属丝

及电线。后者用来制造其他合金、铜管、铜板、轴等。

一、金属铜冶炼的设备和原料

(一）铜冶炼的设备

现在大型炼铜厂，粗铜生产多采用两段炼铜法，即先熔炼，后吹

炼。金属铜熔炼的主要设备有：密闭鼓风炉二白银熔池炉、闪速炉、

电炉、反射炉；吹炼设备多使用转炉。精铜的火法精炼设备主要采用

精炼反射炉或回转炉；铜的水法精炼在电解槽内进行。

(二）铜冶炼使用的原料

溶炼铜主要原料有铜精矿、焙剂（石灰石、砂等）和燃料（焦炭、

无烟煤、重油等)。

一般火法炼铜是先将含铜百分之几或千分之儿的原矿石，通过选

矿将铜品位提高至20%?40%的铜精矿。铜冶炼厂使用的原料（铜精矿）

主要以硫化铜矿（Cu2S）、黄铜矿(CuFe2S2)、硫砷铜矿（Cu3AsS4)

为主，一般含铜含量在20%?40%，硫含量一般为铜含量的1?3倍，铜

精矿还含有氟、铅、锌、金、银、砷等多种元素。铜冶炼工艺中分火

法冶炼和湿法冶炼，我国85%的铜冶炼是采用火法冶炼。对于火法炼

铜工艺流程，如采用硫铜比大于1.5的铜精矿为原料，需经过焙烧脱硫

工序；釆用硫铜比小于1.5的铜精矿为原料，可以不经过焙烧直接投入

反射炉（或电炉）进行熔炼。炼铜生产过程会产生大量S〇2，可以回

收生产硫酸，还可以回收铅、锌、镉、金、银等金属产品。铜精矿中

的硫在冶炼过程中会产生大量的热，不仅可以回收利用，节省燃料，

通过余热发电还可为后续生产提供电和热。

目前我国在铜冶炼过程中铜冶炼综合能耗还在1100?1500kg标煤

/t铜，平均水平1200kg标煤/t铜。其中消耗焦炭700?1000kg焦/t

铜，平均820kg焦/t铜；无烟煤消耗300?500kg煤/t铜；电耗

300?500kwh铜，平均350kwh/t铜。

在铜冶炼过程中，除了铜精矿作为原料，废铜也是精炼铜的主要

原料，包括旧废铜和新废铜，

旧废铜来自旧设备机器、废钢制管件；新废铜来自加工废弃的铜

屑（铜材的产出比为50%左右）。一般废铜供应较稳定，废铜可以分

为：裸杂铜，品位在90%以上；黄杂铜（电线），含铜物料（旧马达、

电路板）；由废铜和其他类似材料生产出的铜。利用这些废旧原料生

产的铜，我们称为再生铜。

二、铜冶炼加工的主要工艺

金属铜的冶炼主要包括三段工艺：原矿的采选工艺、粗炼工艺和

精炼工艺。(一）铜精矿的采选工艺

我国开采的铜矿石（硫化铜矿）含铜品位在1%左右，釆取浮选、

重选、离析、溶浸等选矿法用药剂把铜和其他金属富集加工成铜精矿。

铜精矿的含铜一般为12%?30%。|我国铜冶炼厂的铜精矿一般含铜

18%?24%,含铁21%?30%，含硫14%?33%，含二氧i化桂6%?18%。

铜精矿中还含有许多非常有价值的金属，如铅、锌、镇、钴、金、银、

|铂、钯等重金属和贵金属。在铜冶炼过程中也要把它们以不同的形式

回收。铅、锌以氧化物形式回收，镍、钴以硫酸镍形式回收，金、