銅鋶吹煉是指熔融銅鋶經氧化造渣脫除硫和鐵產出粗銅的火法煉銅過程。銅鋶吹煉過程絕大多數是在臥式轉爐（PS轉爐)中進行的。
基本介紹
- 中文名：銅鋶吹煉
- 外文名：conveting of copper matte
- 設備：P-S轉爐等
- 發展時間：20世紀80年代
- 套用：煉銅等
- 學科：冶金學
簡述,原理,熱工設備,
簡述
由於轉爐吹煉過程是間歇式的周期性作業，產出的煙氣量和煙氣中
濃度都在很大範圍內波動，給制酸過程帶來很大的麻煩。另外，由於吹煉過程的進料和放渣操作，使煙氣逸散到車間，惡化了生產勞動環境。為了解決上述問題，繼20世紀80年代日本三菱法連續熔煉成熟運用之後，新的連續吹煉工藝和設備不斷地在研究和開發。1995年，美國的肯尼柯特公司和芬蘭的奧托昆普公司合作開發的閃速吹煉技術投入工業生產，2007年我國陽穀祥光銅業有限公司引進了閃速熔煉-閃速吹煉技術。20世紀80年代加拿大諾蘭達霍恩冶煉廠開發了連續吹煉轉爐（亦稱諾蘭達轉爐），1997年11月實現了工業化生產。1999年首台澳斯麥特吹煉爐在我國中條山有色金屬公司侯馬冶煉廠投產，以及諸如氧氣頂吹等其他吹煉技術，開始改變著傳統的P-S轉爐的主導局面。高效連續化的銅鋶吹煉新工藝將實現兒乎全部的硫回收、無
排放和低生產成本的目標。
原理
銅精礦造鋶熔煉所獲得的銅鋶是一種中間產品，其主要成分是
、FeS、FeO、
，並含有少量的Pb、Zn、Ni、CO、As、Bi、Sb等元素的硫化物以及金、銀和鉑族金屬。吹煉的任務是將銅鋶吹煉成含銅98.5%～99.5%的粗銅。在吹煉過程，銅鋶中的鐵被氧化後進入爐渣，硫以
的形式進入煙氣，貴金屬如金、銀、鉑、鈀以及硒碲等元素進入粗銅。
銅鋶的吹煉過程是間歇式周期性作業，整個過程可分為造渣期和造銅期兩個階段。在吹煉的第一階段，銅鋶中的FeS與鼓入空氣或富氧空氣中的氧發生強烈的氧化反應，此時銅鋶中的FeS被氧化為FeO和
。添加熔劑後FeO會與熔劑中的
發生反應進行造渣，使鋶中含銅量逐漸升高。由於銅鋶與爐渣的相互溶解度很小而且密度不同，所以在吹煉停風時熔體會分成兩層，上層爐渣被定期排出。這個階段持續到鋶中含Cu 75%以上、含Fe小於1%時結束，這時的鋶常被稱為白鋶（含銅70%以上的白冰銅，或純
）。銅鋶吹煉的第一階段以產出大量爐渣為特徵，故又稱為造渣期。造渣期發生的主要反應為：
當銅鋶中的Fe量降到1%以下時，也就是Fe幾乎全部被氧化之後，開始進入第二階段。在吹煉的第二階段，鼓入空氣中的氧與
（白鋶）發生強烈的氧化反應，生成
和
，
又與未氧化的
反應生成金屬Cu和
，直到生成含銅98.5%以上的粗銅時吹煉的第二階段結束。銅鋶吹煉的第二階段不加入熔劑、不造渣，以產出粗銅為特徵，故又稱為造銅期。該階段發生的主要反應有：
總反應式：
造渣期和造銅期煙氣經餘熱鍋爐後進電收塵，收塵處理後的煙氣（含
達5%～15%）經高溫風機送去硫酸系統。
銅鋶吹煉時加入的銅鋶溫度一般約為1100℃，由於吹煉時發生的主要是鐵、硫及其雜質的氧化反應以及FeO與石英的造渣反應，放出的熱量足以抵償作業中熱損耗並使體系溫度升至1150～1300℃，因此整個吹煉過程是自熱進行的，為了防止熔體溫度過高並充分利用反應熱，通常需加入冷料。
熱工設備
1． P-S轉爐
轉爐爐體中部沒有爐口，用以加料、排煙、排渣和出銅，爐體一側沿水平方向設定排風口，用以鼓入壓縮空氣或富氧空氣。不同冶煉廠家，由於轉爐爐型、尺寸及冰銅品位不同，其吹煉操作有所區別，但其吹煉原理是一樣的，郁是通過將空氣或富氧空氣鼓入轉爐，攪拌爐內的熔體，並與之進行物理化學反應。
傳統的P-S轉爐存在一些明顯的不足之處。如銅轉爐在進料和傾倒產物時，爐氣逸出，污染環境l間歇式操作造成廢氣中
濃度波動較大，使回收
制酸過程控制複雜化。針對以上問題，人們對其進行了改進。主要改進爐型有虹吸式轉爐和特尼恩特轉爐。
2．虹吸式轉爐
霍勃肯虹吸式轉爐爐體是圓筒形的，與普通轉爐相似。征爐體的一端有一個特殊的倒U形的煙道，稱為虹吸菸道。轉爐煙氣經由此煙道虹吸排出。由於虹吸菸道能與爐體一起轉動，因此不論爐子轉到哪個位置，轉爐與煙道都能直接連通。虹吸菸道前端為水平的圓筒煙道，轉爐煙氣通過圓筒煙道進入固定的豎煙道，再經變速排煙機、廢熱鍋爐後送往除塵和制酸系統。
虹吸式轉爐的主要優點是：煙氣不會被稀釋，
的濃度達11%；不停風就可以加入固體或液體物料，送風時率高，煙氣量穩定，而且不會因停風傾轉造成煙氣外逸污染環境，吹煉時噴濺少，不需清理爐口；由於爐口處沒有煙罩和煙道，因此可以無阻礙地從爐口處用勺取得熔體試樣。
3．特尼恩特轉爐
特尼恩特轉爐（Teniente Converter）又稱特尼恩特改良轉爐（Teniente Modifled Conrerter），簡稱TMC轉爐，1977年在智利的號勒托內斯（Caletones）冶煉廠首先生產運用。
