冰铜吹炼

重有⾊冶⾦习题

铜冶⾦

主要步骤：造锍熔炼、铜硫吹炼、⽕法精炼、电解精炼。

1.何谓造锍熔炼？造锍熔炼的⽬的是什么？

定义：在1150-1250℃的⾼温下，是硫化铜精矿和溶剂在熔炼炉进⾏熔炼，炉料中的铜、硫与硫化亚铁形成液态的铜硫。⽬的：将铜精矿中铜及其他有价⾦属（Ni、Co、Pb、Zn和贵⾦属）富集于冰铜中从⽽达到与脉⽯、部分硫铁的分离。

2.造锍熔炼时铜在渣中的损失有哪⼏种形式？并说明原因及降低渣含铜的可采取的措施。损失形式：机械夹带、溶解两种形式。原因：机械夹带损失是由于细颗粒冰铜未能沉降到锍层⽽夹带于炉渣中⽽引起的损失；溶解损失是由于铜的硫化物

（Cu2S)及氧化物(Cu2O)溶于FeO炉渣中造成的损失，⼜分别为物理损失、化学损失。措施:为降低渣含铜，实践中采取的主要措施是控制冰铜品位不要太⾼，渣中要有⾜够的⼆氧化硅以及良好的沉清条件和⾜够的沉清时间。

3.造锍熔炼过程中Fe3O4有何危害？⽣产实践中采⽤哪些有效措施抑制Fe3O4的形成？危害：1、Fe3O4的熔点⾼在渣中以Fe －O复杂离⼦状态存在。当其量较多时，会使炉渣熔点升⾼，粘度增⼤，⽐重增⼤，恶化了渣与锍的沉清分离。

2、当熔体温度下降时，Fe3O4会析出沉于炉底及某些部位形成炉结，还会在冰铜与炉渣界⾯上形成⼀层粘渣隔膜层，危害正常操作。有效措施：1.尽量提⾼熔炼温度；2.适当增加炉渣中SiO2含量；3.降低冰铜品位，控制适当的冰铜品位, 以保持⾜够的FeS量；4.创造Fe3O4与FeS和SiO2的良好接触条件。3Fe3O4+FeS=10FeO+SO2

冰铜主要性质都有哪些呢？

冰铜主要性质都有哪些呢？

熔点：940~1130oC，随冰铜品位变化

比重：4.0～5.2，远高于炉渣比重（3～3.7）；

粘度：η＝2.4×10-3Pa·s，比炉渣粘度低很多（0.5~2Pa·s）

表面张力：与铁橄榄石（2FeO·SiO2）熔体间的界面张力约为20～60N/m，其值很小，由此可判断冰铜容易悬浮在熔渣中。

冰铜的主要成分Cu2S和FeS都是贵金属的强有力的捕捉剂。

冰铜品位是生产中的一个重要问题。太低会使后续吹炼时间拉长、费用增加；太高则使炉渣中的含铜量增加，产生浪费。

铜在渣和冰铜中的平衡浓度遵循分配定律铜价

对铜熔炼，K=0.01。

最常采用的冰铜品位为30~40%。不过，为了减少熔炼能耗，冰铜品位有越来越高的趋势，但一般不宜超过70%。至于炉渣中的铜，可以回收。

生冰铜

含铜率

在20%～50%之间

含硫率

在23%～27%之间.

处理冰铜特点

不需要燃料

冰铜主要由硫化铜和硫化铁互相溶解形成的，它的含铜率在20%～50%之间，含硫率在23%～27%之间.

冰铜较重，沉于下层，可以从高炉的出料口流出来，废矿渣则从上部排出。

冰铜的形成无法避免,不过可以再利用:

处理冰铜，可采用斜吹卧式转炉，特点是不需要燃料，依靠铜水中铁和硫的氧化反应放出热量提供全部热，而水排带动风箱不停的吹入足够的空气。冰铜经过这种吹炼，能够生成含铜品位高于98%的粗铜，熔化的铜汁倒入模具，就成了黄澄澄、金灿灿的铜锭。这种新式斜吹卧式转炉热容量大、作业周期内温度变化小、生产率高；采用的新型炉衬寿命长，节约维护时间；采用独特的新型支承装置，有效降低炉身高度；炉体封头采用球形封头，

对冰铜吹炼及粗铜精炼各阶段终点判断的探讨

葫芦岛有色金属集团公司杨文栋苏凤来

摘要：本文介绍了在转炉冰铜吹炼及粗铜阳极炉精炼过程中，每个阶段终点判断方法。

关键词：冰铜吹炼；粗铜精炼；终点判断

0前言

在火法炼铜过程中，无论是转炉冰铜吹炼，还是粗铜阳极精炼，对每个阶段终点判断至关重要。终点判断准确与否，直接关系到金属直收率、企业的安全生产及企业的经济效益。本人结合多年生产实际，归纳总结了关于转炉冰铜吹炼和粗铜阳极炉精炼的终点判断方法，仅供大家参考。

1、冰铜转炉吹炼简述

火法冶炼中，冰铜转炉吹炼分为两个周期：造渣期和造铜期。在讨论造渣期和造铜期终点判断的同时，本文将筛炉期也单列出来一起讨论。

2、冰铜转炉吹炼终点判断方法

2．1 造渣期终点判断方法

造渣操作是转炉吹炼操作的关键。在造渣反应过程中，造渣期终点判断不准，会造成渣子过吹、欠吹或喷炉事故的发生。除影响金属直收率外，还会造成人身伤害及设备事故发生。因此，造渣期终点判断尤为重要。具体方法如下：

2．1．1 化学成份分析法

取白铍和转炉渣样化验，当白铍含铜为75+5%，渣含铜小于3%，渣含硅在19~24%时，证明造渣期终点到。

2．1．2 烟气及火焰判断法

观察炉口，烟气飘浮边沿下降，气流活跃，四周似翻腾状溢出烟罩外，同时为焰由橙色变成黄绿色，再变为灰色，火焰强劲有力，亮度增加，当火焰转变为黄白色时，证明造渣期终点到。

2．1．3 喷溅物判断法

炉口喷溅物较始吹时变得细小、密集、频繁并呈絮状、飘浮无力、发亮；喷溅物冷却凝固样呈空心粒状，证明造渣期终点到。

2．1．4 图示法

冰铜主要性质都有哪些呢？

冰铜主要性质都有哪些呢？

熔点：940~1130oC，随冰铜品位变化

比重：4.0～5.2，远高于炉渣比重（3～3.7）；

粘度：η＝2.4×10-3Pa·s，比炉渣粘度低很多（0.5~2Pa·s）

表面张力：与铁橄榄石（2FeO·SiO2）熔体间的界面张力约为20～60N/m，其值很小，由此可判断冰铜容易悬浮在熔渣中。

冰铜的主要成分Cu2S和FeS都是贵金属的强有力的捕捉剂。

冰铜品位是生产中的一个重要问题。太低会使后续吹炼时间拉长、费用增加；太高则使炉渣中的含铜量增加，产生浪费。

铜在渣和冰铜中的平衡浓度遵循分配定律铜价

对铜熔炼，K=0.01。

最常采用的冰铜品位为30~40%。不过，为了减少熔炼能耗，冰铜品位有越来越高的趋势，但一般不宜超过70%。至于炉渣中的铜，可以回收。

生冰铜

含铜率

在20%～50%之间

含硫率

在23%～27%之间.

处理冰铜特点

不需要燃料

冰铜主要由硫化铜和硫化铁互相溶解形成的，它的含铜率在20%～50%之间，含硫率在23%～27%之间.

冰铜较重，沉于下层，可以从高炉的出料口流出来，废矿渣则从上部排出。

冰铜的形成无法避免,不过可以再利用:

处理冰铜，可采用斜吹卧式转炉，特点是不需要燃料，依靠铜水中铁和硫的氧化反应放出热量提供全部热，而水排带动风箱不停的吹入足够的空气。冰铜经过这种吹炼，能够生成含铜品位高于98%的粗铜，熔化的铜汁倒入模具，就成了黄澄澄、金灿灿的铜锭。这种新式斜吹卧式转炉热容量大、作业周期内温度变化小、生产率高；采用的新型炉衬寿命长，节约维护时间；采用

冰铜熔炼的基本原理

冰铜熔炼是在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生成MeS共融体的方法，又称造锍熔炼。冰铜熔炼将精矿中的铜富集于冰铜中，而大部分铁的氧化物与加入的熔剂造渣。冰铜和炉渣由于性质差别极大而分离。

根据炉料受热方式、热源、炉料所处状态、气氛氧化程度，冰铜熔炼有鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼、白银炉熔炼及一步炼铜等。尽管设备不同，冶炼过程的实质是相同的，都属于氧化熔炼。

精矿首先熔炼获得冰铜，然后将冰铜吹炼成粗铜，要获得纯度较高的精铜，将粗铜进行精炼，即火法精炼和电解精炼，这些过程都包括了氧化过程。

熔炼的基本原理：

冰铜熔炼所用炉料主要是硫化铜精矿和含铜的返料，出含有Cu、Fe、S等元素外，还含有一定量的脉石。如用一般冶炼方法如反射处理，S/Cu比值较高的精矿，得到的冰铜品位低。此时，要先进行氧化焙烧，脱去部分S然后熔炼，才能获得要求品位的冰铜。如采用闪速炉或一步炼铜法测不受S/Cu比限制。硫含量大，自热能力好。

炉料中的化合物有如下几种：

1、硫化物

熔炼生成精矿以CuS、FeS

2、FeS为主；焙砂以Cu

2

S、FeS

为主，还有少量ZnS、NiS、PbS等。

2、氧化物

Fe

2O

3

、Fe3O4、Cu2O、CuO、ZnO、MeO。如炉料为焙

砂氧化物较多，生生精矿中氧化物较少。

3、脉石

CaCO3、MgCO3、SiO

2

、Al2O3等。

其中硫化物和氧化物数量占80%以上。熔炼过程实质上是铁和铜的化合物及脉石在高温和氧化气氛条件下进行的一系列化学反应，并生成MeS相和MeO相，即冰铜和炉渣，二者因性质和密度的不同而分离。

冰铜熔炼的基本原理

冰铜熔炼是在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生成MeS共融体的方法，又称造锍熔炼。冰铜熔炼将精矿中的铜富集于冰铜中，而大部分铁的氧化物与加入的熔剂造渣。冰铜和炉渣由于性质差别极大而分离。

根据炉料受热方式、热源、炉料所处状态、气氛氧化程度，冰铜熔炼有鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼、白银炉熔炼及一步炼铜等。尽管设备不同，冶炼过程的实质是相同的，都属于氧化熔炼。

精矿首先熔炼获得冰铜，然后将冰铜吹炼成粗铜，要获得纯度较高的精铜，将粗铜进行精炼，即火法精炼和电解精炼，这些过程都包括了氧化过程。

熔炼的基本原理：

冰铜熔炼所用炉料主要是硫化铜精矿和含铜的返料，出含有Cu、Fe、S等元素外，还含有一定量的脉石。如用一般冶炼方法如反射处理，S/Cu比值较高的精矿，得到的冰铜品位低。此时，要先进行氧化焙烧，脱去部分S然后熔炼，才能获得要求品位的冰铜。如采用闪速炉或一步炼铜法测不受S/Cu比限制。硫含量大，自热能力好。

炉料中的化合物有如下几种：

1、硫化物

熔炼生成精矿以CuS、FeS

2、FeS为主；焙砂以Cu

2

S、FeS

为主，还有少量ZnS、NiS、PbS等。

2、氧化物

Fe

2O

3

、Fe3O4、Cu2O、CuO、ZnO、MeO。如炉料为焙

砂氧化物较多，生生精矿中氧化物较少。

3、脉石

CaCO3、MgCO3、SiO

2

、Al2O3等。

其中硫化物和氧化物数量占80%以上。熔炼过程实质上是铁和铜的化合物及脉石在高温和氧化气氛条件下进行的一系列化学反应，并生成MeS相和MeO相，即冰铜和炉渣，二者因性质和密度的不同而分离。

2023年 1月下 世界有色金属

5

冶金冶炼

M etallurgical smelting

多功能转炉吹炼低品位冰铜生产工艺与实践

李 奖1，邢振兴2*

（１．江西自立环保科技有限公司，江西　抚州，３４４１１３；　２．　东北大学冶金学院，辽宁　沈阳，１１０８１９）

摘 要：

江西自立环保科技有限公司自主研发设计了一款集熔炼吹炼一体化的多功能转炉用于处理低品位冰铜，日处理冰铜５０ｔ~７０ｔ，铜、镍的直收率达９０ｗｔ．％以上，工艺安全、环保、能耗等综合指标均达到预期目的。本文详细介绍了冶炼工艺、参数指标、操作流程及生产过程中出现的常见问题，并对其解决策略进行了具体阐述。生产实践结果表明，利用多功能转炉将低品位冰铜与高品位冰铜进行多批次搭配熔化，可以吹炼得到含铜镍达９０ｗｔ．％以上的阳极板。通过本工艺采用多功能转炉对低品位高镍冰铜的成功处理为实际生产中处理其他复杂金属共伴生资源提供了一定的实际参考价值。

关键词：

多功能转炉；低品位冰铜；吹炼；工艺；生产实践中图分类号：ＴＦ８１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：

１００２－５０６５（２０２３）０２－０００５－３Production technology and practice of low-grade copper matte blew by multi-functional converter

LI Jiang 1, XING Zhen-xing 2*

（１．　Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｓｅｌｆ－Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｌｔｄ．，　Ｆｕｚｈｏｕ　３４４１３３，　ＰＲ　Ｃｈｉｎａ；　

产品介绍

冰铜主要由硫化铜和硫化铁互相溶解形成的，它的含铜率在20％～50％之间，含硫率在23％～27％之间。冰铜较重，沉于下层，可以从高炉的出料口流出来，废矿渣则从上部排出。

冰铜( COPPER MATTES , 商品归类编码为:7401 0000),是炼铜的原料,其外观呈黑色、棕色小颗粒或块状，规格为30mmX45mm,主要成份：铜：11-15%、铁0.1-4%、锌6-8%、铅2-4%、砷0.002-0.01%、硫1.5-5%。

它的加工方法：是将粉状或颗粒状铜原料（铜矿）与造渣剂、石灰石、石英石混合后，加入鼓风炉进行熔炼，在1000-1100`C的高温下，造渣剂与铜矿中铁、钼、镁、钙、硅等结合，形成炉渣，其余剩下的即为冰铜，以达到铜渣分离、铜含量提高之目的。

冰铜是铜与硫的化合物，有白冰铜(Cu2S含铜80%左右)、高冰铜(含铜60%左右)、低冰铜(含铜40%以下)之分。含铜含硫的炉料在火法冶炼中很容易生成硫化铜，如果炉料中含有铁并且含硫富裕则会同时生成硫化铁，一般得到的冰铜都是硫化铜和硫化铁的混溶物，且基本属于低冰铜。

与硫容易亲和、且它们的硫化物能够与硫化铜互溶的元素(例如镍、金等)容易进入冰铜而得到富集，因此造锍熔炼(熔炼产出冰铜)是富集这些元素的有效手段。

冰铜主要由硫化铜和硫化铁互相溶解形成的，它的含铜率在20％～50％之间，含硫率在23％～27％之间.

处理冰铜，可采用斜吹卧式转炉，特点是不需要燃料，依靠铜水中铁和硫的氧化反应放出热量提供全部热，而水排带动风箱不停的吹入足够的空气。冰铜经过这种吹炼，能够生成含铜品位高于98%的粗铜，熔化的铜汁倒入模具，就成了黄澄澄、金灿灿的铜锭。这种新式斜吹卧式转炉热容量大、作业周期内温度变化小、生产率高；采用的新型炉衬寿命长，节约维护时间；采用独特的新型支承装置，有效降低炉身高度；炉体封头采用球形封头，强度大、变形小；增加平衡装置，运转吹炼平稳。在工艺上，原来竖炉炼铜是间歇式，加一次料，冶炼一次，不仅产量小，而且十分浪费矿石燃料。相比之下，连续选矿、连续熔炼、新式转炉、水力推动这几种新技术给建立新炼铜厂奠定了基础，新铜厂将能够长期不间断的生产大量粗铜锭，这种纯度用来铸造铜钱足够了。

目录

第一章：摘要 (3)

第二章：绪论 (4)

第三章：粗铜的吹炼技术的发展与现状 (4)

3.1、吹炼粗铜的工艺操作 (4)

3.1.1、卧式转炉（又称P－S或皮尔斯－史密斯转炉） (5)

3.1.2、三菱法熔炼炉 (5)

3.1.3、虹吸式（霍博肯）转炉 (6)

3.1.4、闪速吹炼 (6)

3.2、现阶段铜的新的吹炼方法“氧气底吹连续炼铜” (7)

3.3、“氧气底吹连续炼铜”方法的新的特点 (7)

3.3.1、采用底吹炉吹炼 (7)

3.3.2、采用高品位铜锍(铜68%~70%)吹炼 (7)

3.3.3、根据精矿成分确定吹炼渣型 (7)

3.3.4、底吹吹炼炉 (7)

3.3.5、底吹炉连续吹炼 (7)

3.3.6、熔炼炉至吹炼炉设置铜锍溜槽 (7)

第四章：研究结果的建议及结论： (8)

4.1、建议 (8)

4.2、结论 (8)

4.3、致谢 (8)

第五章：参考文献 (9)

第一章：摘要

【摘要】吹炼是火法炼铜的重要过程,主要任务是将冰铜吹炼成粗铜,在吹炼过程中,冰铜中的铁被氧化进入炉渣,硫以二氧化硫的形态进入烟气。本文基于冰铜吹炼技术发展的基础，结合现在世界上一些新颖的冰铜技术的介绍，讨论了冰铜吹炼的吹炼技术以后的发展方向。

关键词：冰铜吹炼；火法炼铜；闪速吹炼

Abstract:Blowing the chain is the important process of the fire method chain copper, the main task is to blow an ice copper the chain become a thick Fe3O4 copper, in the process of blowing in, iron in the ice copper is oxidized into a heat of residue, the sulphur gets into smoke spirit by the appearance of sulphur dioxide.This text blows the foundation of chain technique development according to the ice copper and combine now in the world some novel ice copper technical introduction, discussed that the ice copper blows a blowing of chain a chain technique later of development direction.

本文摘自再生资源回收-变宝网（）冰铜的价格及吹炼

变宝网7月28号讯

冰铜在铜工业中是非常重要的一种原料，所有的粗铜生产都需要用到它，冰铜的名字也使它在很多领域被广泛采用。今天小编就重点介绍一下它的几个主要方面。

一、冰铜是什么

铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，生成冰铜，也叫铜锍，主要由硫化亚铜和硫化亚铁互相熔解而成的，它的含铜率在20%～70%之间，含硫率在15%～25%之间。

二、冰铜的加工制作

将粉状或颗粒状铜原料(铜精矿)与石英沙(石)混合后，加入熔炼炉进行熔炼，在1084-1300`C的高温下，石英与铜矿中铁、钼、镁、钙、硅等结合，形成炉渣，其余剩下的即为冰铜，以达到铜渣分离、铜含量提高之目的。

三、冰铜吹炼

冰铜吹炼过程是火法冶炼生产粗铜的最后一道工序。除了脱除铁和硫外，还通过造渣和挥发，进一步降低冰铜中的其它有害杂质，以防止或减少这些杂质

进入粗铜;再有，使贵金属(金、银及铂族元素)和镍等有价金属尽量富集于粗铜或高品位锍，以便在后来的电解精炼中加以回收。主要是将上道工序产出的含铜50%左右的冰铜吹炼至含铜98%左右的粗铜的过程。

四、冰铜的价格

冰铜根据不同的比重有不同的价位，市面上常见的是比重在6.3~7.2之间的冰铜产品。根据变宝网最新报价显示，2016年冰铜价格在600元/吨~1200元/吨之间，具体价格询问变宝网供应商为准。

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本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站；

变宝网文章网址：/newsDetail268095.html

冰铜吹炼的基本原理是利用氧化剂将冰铜中的铁和硫等杂质氧化除去，从而得到粗铜。冰铜熔炼是在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生成MeS共融体的方法，又称造锍熔炼。冰铜熔炼将精矿中的铜富集于冰铜中，而大部分铁的氧化物与加入的熔剂造渣。冰铜和炉渣由于性质差别极大而分离。根据炉料受热方式、热源、炉料所处状态、气氛氧化程度，冰铜熔炼有鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼、白银炉熔炼及一步炼铜等。尽管设备不同，冶炼过程的实质是相同的，都属于氧化熔炼。