銅的精煉工藝

為(wei) 了提升銅的使用、加工性能，需要除去粗銅中的雜質，如鎳、鉛、砷等，同時回收其中的有價(jia) 金屬，如金、銀等，這便是粗銅的精煉工藝。該流程一般分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 階段，一是將粗銅火法精煉成陽極銅，二是將陽極銅電解精煉成電解銅。

1、 火法精煉

火法精煉是粗銅——陽極銅的過程，基本流程是在精煉爐內(nei) 向粗銅熔體(ti) 內(nei) 鼓入空氣，使熔體(ti) 中對氧親(qin) 和力較大的雜質如鋅、鐵、鉛、鎳等發生氧化，以氧化物的形態浮於(yu) 熔體(ti) 表麵形成爐渣，或揮發進入爐氣而除去，殘留的氧經還原脫去後，即可澆鑄成陽極板。歸納來看，這一過程可分為(wei) 加料、熔化、氧化、還原、澆注五個(ge) 步驟。在還原步驟中，目前主流的還原劑有氨氣、石油液化氣和重油，其中我國以重油為(wei) 主，噸銅約需 4kg 還原劑。

精煉爐一般有固定式精煉反射爐、回轉式精煉爐以及傾(qing) 動式精煉爐，其中，回轉式精煉爐的精煉效果較好，產(chan) 品質量較高、節能且生產(chan) 成本較低，具有良好的經濟效益。

精煉後的產(chan) 物除了陽極板（含 Cu 量 99.2%-99.7%）外，還有爐渣、爐氣和煙塵。其中，爐渣的含銅量較高，約為(wei) 10%-30%，一般需要將其返回轉爐吹煉或加入鼓風爐做進一步處理。

爐氣中的成分一般為(wei) O2、CO2、CO，不含 SO2，所以可將其直接排出。

表 6 某廠陽極板的主要成分表

2、 電解精煉

電解精煉是陽極銅——精煉銅的過程，基本流程是在電解槽中將陽極板和始極片（純銅或raybet雷电竞）同時浸入電解液（硫酸和硫酸銅的水溶液），在直流電的作用下，陽極上的銅以離子狀態進入電解液並在陰極上電化析出，成為(wei) 陰極銅（電解銅），有價(jia) 金屬以陽極泥的形式沉澱回收。此方法的基本原理是利用了銅和雜質的電位序不同來分離二者。

傳(chuan) 統電解工藝中，陰極始極片主要使用純銅片製作，此工藝相對複雜且需要獨立的生產(chan) 係統，勞動強度大，生產(chan) 過程中需要定期更換始極片而提升成本。上世紀 70 年代後，性raybet雷电竞陰極法投入使用，即陰極采用raybet雷电竞始極片，陰極銅由自動剝片機從(cong) raybet雷电竞陰極上剝取。這種方法不僅(jin) 無需建立單獨的始極片生產(chan) 車間，而且可大大減少更換始極片的周期，從(cong) 而降低生產(chan) 及勞動力成本。目前來看，這種方法得到了國內(nei) 外冶煉廠的廣泛使用。性raybet雷电竞陰極法又可分為(wei) ISA 法、KIDD 法及 OT 法，基本形式一樣，細節有些許不同。（見表7）

表 7 性raybet雷电竞陰極電解對比

銅冶煉工藝的成本組成

了解銅的冶煉工藝後，這裏我們(men) 基於(yu) 火法煉銅流程，簡單討論一下冶煉過程中的成本構成。銅冶煉成本主要分為(wei) 五個(ge) 部分，分別是熔煉成本、電解成本、煙氣製酸成本、渣選礦成本及陽極泥處理成本。

熔煉成本主要包含熔煉、吹煉及火法精煉的三個(ge) 流程中所涉及的原材料成本、輔助材料成本、燃料及動力成本、生產(chan) 人員薪酬及製造費用。其中，原材料成本即銅精礦中的含銅價(jia) 格，變動較大，應重點關(guan) 注。銅精礦含銅價(jia) 格可分為(wei) 進口銅精礦含銅價(jia) 格和國產(chan) 銅精礦含銅價(jia) 格。其中前者根據銅精礦品位、基準銅價(jia) 、TC/RC、扣減率和匯率的變化而波動；後者根據銅精礦品位、基準銅價(jia) 取不同的計價(jia) 係數及價(jia) 差而定。

電解成本中包含電解精煉及電解液淨化的兩(liang) 個(ge) 流程中所涉及的各類成本，但不涉及原材料成本。因電解工藝中包含傳(chuan) 統電解法和性raybet雷电竞陰極電解法，這裏我們(men) 基於(yu) 《雲(yun) 銅傳(chuan) 統電解與(yu) ISA 電解*成本對比分析》一文中所提及的數據，對比兩(liang) 種電解方法下的成本差異（見表 10）。表中數據是基於(yu) 雲(yun) 銅某車間生產(chan) 18 萬(wan) 噸陰極銅所需的相關(guan) 成本，可以看出兩(liang) 種工藝的*成本相差不大，ISA 電解法的*成本較傳(chuan) 統電解法高 4 元/噸銅，主要成本差異集中於(yu) 基建投資費用。不過，該分析未考慮傳(chuan) 統電解的陰極周期替換成本以及 ISA 電解法中勞動力的減少和流程的簡化所帶來的機會(hui) 成本。因此，相對於(yu) 傳(chuan) 統電解法，ISA 電解法的相關(guan) 成本、技術經濟指標等將更勝。需要補充的是，電解成本中還應考慮硫酸消耗所帶來的額外成本。

表 10 兩(liang) 種電解工藝的成本對比