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低碳经济与氧气底吹无碳自热炼铜新工艺
碳经济与氧气底吹无碳自热炼铜新工艺
东营方圆有色金属公司 崔志祥 申殿邦 王 智 边瑞民
摘要:概述了氧气底吹工艺的研发与产业化历程,论述了无碳自热熔炼的基本理论、生产实践与工艺过
程的实质,从该工艺的能源消耗较低和低碳经济的概念认为,该新工艺应属于低碳经济。通过优化,能源消
耗还可以进一步降低。展望未来,通过进一步深入试验研究,实现 “数字”底吹炉的目标。
关键词:氧气底吹熔炼,无碳自热熔炼,低碳经济,减排CO2,降低能源消耗,数字底吹炉。
一、概述 2005 年山东东营市的民营企业家,东营方圆
前我国主要的炼铜工艺是芬兰奥托昆普公 有色金属有限公司的崔志祥董事长毅然决定,要
司发明的闪速熔炼法,如江西铜业公司的贵溪冶 创造中国自己的炼铜工艺。氧气底吹炼铜的原实
炼厂、安徽铜陵公司的金隆冶炼厂、山东阳谷的 验规模只有 3000t/a,且数据也太不完善。而在
祥光冶炼厂、甘肃金川公司的铜冶炼厂;其次是 有色冶金领域,通常的规律是可以放大十倍扩大
从澳大利亚艾萨公司引进的顶吹艾萨法,如云南 试验,但一下扩大到年产 10 万t/a 规模的产业化
铜业公司;还有从澳大利亚奥斯麦特公司引进的 试验工程,增大了30 倍之多,风险很大。经过多
顶吹奥斯麦特法,如中条山有色公司的侯马冶炼 次的考察论证及研究分析后,崔董事长便精心组
厂、铜陵公司的金昌冶炼厂、内蒙赤峰的金剑冶 织了该工程的创新设计和建设生产。并亲自深入
炼厂等;以及从加拿大诺兰达公司引进的诺兰达 实际,解决了试生产中的一系列问题。投产近两
炼铜工艺,如大冶有色公司的铜冶炼厂等。总之, 年来的生产实践证明,氧气底吹炼铜工艺具有国
大部分是引进国外的冶炼技 及设备。1980 年我 内外其它先进技术无比的优越性。有色行业协会
国研发的白银炼铜法未能得到推广。部分小冶炼 会长康义通过仔细的考察后指出,这项技术对推
厂仍采用耗能较高、污染较重的落后炼铜工艺 动铜冶炼技 的进步具有里程碑式的意义。这是
密闭鼓风炉法。 中国自己研发的炼铜技 。到目前为止,方圆有
二、氧气底吹炼铜工艺的研发与产业化 色公司的氧气底吹炼铜炉,是世界上唯一的工业
面对国际上强手如雨后春笋般发展的世界炼 规模底吹炉。有色金属工业协会 2009 年 11 月
铜工艺步步进入中国,国内有色冶金行业只是忙 26 日在中色协铜字[2009]252 号文中,明确指出:
于引进、消化、吸收,却无力研发,无法进行科 该工艺是中国自己研发的、具有自主知识产权,
技创新,搞出中国自己的炼铜工艺。虽然在 1989 在铜熔炼领域的重大技 创新成果,是世界先进
—1993 年中国湖南水口山矿务局与北京有色设 的铜熔炼技 之一。该项技 已被列为国务院《关
计研究总院小规模的进行了氧气底吹炼铜实验。 于发挥科学技 支撑作用,促进经济平稳较快发
但成果鉴定之后,即束之高阁无人问津。如何进 展的意见》(国发[2009]9 号)重点推广应用技 。
一步进行工业规模试验、检验它,完善它,使它 三、氧气底吹炼铜工艺过程的实质
产业化,各企业都怕担风险不愿第一个吃螃蟹, 过程的实质是将含氧 75%的富氧空气通过多
也有的认为它技术上行不通。 支氧枪分散成许多细小的气流从炉子的底部送入
1.5m 深的熔体中,如图1 所示:
图1 氧气底吹炼铜炉示意图
底吹炉内液相与气相有较大的接触面积,较 达到冶金反应所需要的温度。过去没有CO2 减排
长的接触时间(引进的顶吹的Isa 与Ausmelt 炉
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