低碳经济与氧气底吹

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1、单位：东营方圆有色金属有限公司汇报：边瑞民时间：2010年09月低碳经济与氧气底吹无碳自热炼铜新工艺2009年全球精铜消费为1798.9万吨，其中我国的消费量为560万吨，而美国的消费还不到中国的一半。去年由于受到金融危机的影响，全球其它地区精铜消费量有18%的降幅，而中国表观消费增加了近200万吨，这样一来，就抵消了其它地区铜消费量的降幅。随着2010全国经济呈现复苏的态势以及各国推出的经济刺激举措，全球的制造业重新步入扩张态势，为今年精铜消费进一步增长奠定了良好的条件。图1为2009年全球、中国和美国铜消费量的比例示意图

2、：一、中国是铜消费大国2009年全球与中美铜消费量比例示意图2000万吨1500万吨1000万吨500万吨215万吨560万吨1799万吨图1随着新兴经济体如金砖四国（中国、印度、巴西和俄罗斯等）在全球经济比重的不断提升以及制造业向新兴经济体的转移，精铜消费的比例迅速向我国倾斜。2010我国将有大量的基础建设工程动工，无疑对国内精铜消费的进一步增长将起到重要的支撑作用。二、中国是铜生产大国2009年由于受到金融危机的影响，全球铜生产量的增幅略有降低，但仍然达到1835.5万吨。而作为世界第一产铜大国智利，产量达到了549.8

3、万吨，约占世界的35%。我国的铜产量为425万吨，也占到了世界的23.1%，仅次于智利，是全球第二产铜大国。图2是2009年全球、智利与中国铜产量的比例示意图：2009年全球与中国、智利铜产量比例示意图2000万吨1500万吨1000万吨500万吨425万吨550万吨1835万吨图2三、我国的主要炼铜工艺目前我国主要采用的炼铜工艺有芬兰奥托昆普公司发明的闪速熔炼法，如江铜的贵溪冶炼厂、铜陵的金隆冶炼厂、山东的祥光冶炼厂（双闪）、甘肃的金川冶炼厂。如图3所示：图3再就是从澳大利亚艾萨公司引进的顶吹艾萨法，如云南铜业；还有从澳大

4、利亚奥斯麦特公司引进的顶吹奥斯麦特法，如华联铜业的中条山冶炼厂、铜陵公司的金昌冶炼厂、内蒙赤峰的金剑冶炼厂等。如图4示：1—上升烟道2—喷枪3—炉体4—熔池5—备用烧嘴6—加料口7—喷嘴枪8—熔体放出口9—挡板图4还有从加拿大诺兰达公司引进的诺兰达炼铜工艺，如大冶的铜冶炼厂等。如图5示：图5总之，我国大部分企业都是引进的国外技术。1980年我国研发的白银炼铜法至今也未能得到推广。部分冶炼厂仍采用能耗高、有污染的落后炼铜工艺——密闭鼓风炉法（约30万吨）。此外我国还有少数企业使用前苏联的瓦纽科夫法（如内蒙赤峰冶炼厂）。如图6示

5、：1—炉顶；2—加料装置；3—隔墙；4—上升烟道；5—水套；6—风口；7—带溢流口的渣虹吸8—渣虹吸临界放出口；9—熔体快速放出口；10—水冷区底部端墙；11—炉缸；12—带溢流口的铜锍虹吸13—铜虹吸临界放出口；14—余热锅炉；15—二次燃烧室；16—二次燃烧风口图6四、氧气底吹炼铜工艺的研发与实质4.1研发背景面对这些国外炼铜工艺在我国的广泛快速发展，我国有色冶金界只是忙于引进、消化、吸收，却不能积极的进行研发，科技创新工作迟缓落后，缺乏我国自己成熟的炼铜工艺。早在1989—1993年，湖南水口山矿务局与北京有色设计研究

6、总院，小规模的（年3000吨粗铜）进行了氧气底吹炼铜试验，可是成果鉴定之后，即束之高阁，无人问津。如何进一步进行工业规模试验、去检验它、完善它、并使其产业化，各企业都不愿第一个吃螃蟹。然而，2005年山东东营市的一位民营企业家—东营方圆有色金属有色公司的崔志祥董事长毅然担起了这一重任，欲要创造我们国家自己的炼铜技术。4.2工艺实质4.2.1气泡小而多、比表面积大氧气底吹炼铜工艺过程的实质是将含氧75%左右的富氧空气，由多支氧枪分散成许多细小的气流，从炉子的底部送入深度为1.5m左右的熔体中，如图7示:图7这样一来它的液相与气

7、相就有较大的接触面积和较长的接触时间（顶吹的Isa与Ausmelt是用一支氧枪插入熔体深度200—300mm）。因此底吹工艺具有较高的熔炼强度，熔炼过程中不需配任何燃料，即可实现无碳自热熔炼，除碳酸盐分解外，做到不排CO2，能源消耗也很低，与国外引进的双闪、顶吹的艾萨、奥斯麦特、侧吹的诺兰达、瓦纽科夫等炼铜方法相比，氧气底吹工艺能源消耗也是最低的（方圆公司今年4月份平均能耗160kgce/t粗铜，仅为国标先进值340kgce/t粗铜的47%）。因此，可称为低碳经济。4.2.2气相高度分散到液相中闪速熔炼是将固体原料高度分散到

8、高温的富氧空气中，在气—固相之间的巨大界面上迅速发生并完成化学反应。底吹熔池熔炼则是将富氧空气通过多支氧枪高度分散到熔融的锍相中，在气—液相之间有很大的界面面积，化学反应进行得很迅速，与闪速具有异曲同工的作用。4.2.3吹流动性好的冰铜顶吹、侧吹都是吹渣层或者是混有冰铜的渣层，而底吹则是完