在冶金工业中，熔池熔炼技术是炉料在熔池中迅速完成气-液-固相间主要反应的熔炼方法。氧气底吹熔池熔炼也是一种冶金强化熔炼方法。底吹技术不仅在钢铁冶金方面成熟应用，而且在有色金属冶金方面展现出朝气蓬勃的的生命力。尤其是氧气底吹熔池熔炼技术在炼铜和炼铅方面的应用具有中国自主知识产权，这使我国的铜、铅冶炼技术实现了质的飞跃。
一、氧气底吹技术的发展
1、缘起炼钢
底吹技术最初应用在转炉炼钢方面，主要用于脱除铁水中的硫、磷、硅等杂质，及控制碳含量等，具有高效、节能、环保等显著优点。该技术从20世纪30年代开始研究，并于六七十年代实现工业化应用，并在在世界钢铁领域广泛应用，大幅提升了钢铁冶炼的整体技术水平。
2、底吹炼铅
因为氧气底吹技术在转炉炼钢中成功应用，20世纪70年代，美国PaulE.Queneau与ReinhartSchuhmann提出将氧气底吹技术应用于铜冶金和铅冶金，并申请专利，称之为“QS炼铜法”和“QSL炼铅法”，但只有后者在年进行了产业化示范试验，并在冶炼厂成功应用。
20世纪80年代，我国铅冶金普遍采用“烧结-鼓风炉”传统工艺，但是环境污染严重。为开发出清洁铅冶炼新工艺，我国提出了“氧气底吹熔炼-电热还原炼铅”新思路，并在年被列为国家科技攻关计划，但由于种种原因，该研究于年11月暂停。为尽快解决铅冶炼污染问题，我国引进了“QSL炼铅法”，但由于技术及经济等原因，项目投产后不久即关闭。
此后，我国相继开发了“氧气底吹熔炼—鼓风炉还原”“氧气底吹熔炼-液态渣侧吹直接还原”“氧气底吹熔炼—液态渣底吹还原”等技术，在国内获得了广泛应用和持续推广。目前，氧气底吹炼铅技术已走向世界，并在国外建厂成功投产。
图1氧气底吹-侧吹直接还原炼铅流程图
3、底吹炼铜
（1）“底吹熔炼—PS转炉吹炼”炼铜技术
年，水口山有色金属集团公司（原湖南水口山矿务局）联合中国恩菲，利用水口山日处理50t炉料的氧气底吹试验炉进行炼铜试验，以铜精矿搭配处理水口山康家湾高砷含金黄铁矿进行“造锍捕金”，试验取得了理想结果。该技术于年获得专利授权，称之“水口山炼铜法”，简称“SKS炼铜法”。
年，世界上首个氧气底吹铜熔炼工艺项目在越南生权大龙冶炼厂进行工业化设计，该项目规模年产1万吨阴极铜，并于年初顺利投产。
年12月，设计规模为年产5万吨阳极铜的氧气底吹铜熔炼工艺冶炼厂，在东营方圆有色金属有限公司投产，经后期改造产能达到10万吨阳极铜。
（2）“底吹熔炼—底吹连续吹炼”炼铜技术
“底吹熔炼—PS转炉吹炼”炼铜技术取得成功后，为了克服传统PS转炉吹炼技术的SO2低空污染、制酸SO2浓度波动大、间断作业炉衬热震频繁等问题，开始研发氧气底吹连续吹炼技术。
年，中国恩菲联合河南豫光金铅和山东东营方圆以冷态铜锍为原料开展了氧气底吹连续吹炼半工业化试验研究，初步证明该工艺的可行性和可靠性。同年12月，又以热态铜锍为原料进行工业化试验，试验取得了理想结果。
豫光金铅采用双底吹连续炼铜工艺，设计了年产10万吨阳极铜的双底吹连续炼铜工艺，并于年2月建成投产。
图2底吹炼铜工艺流程
二、氧气底吹熔池熔炼技术的原理和优势
所谓氧气底吹熔池熔炼，就是氧枪从熔池底部插入，在熔炼过程中不断鼓入气体，，被熔体破碎成小气泡或者小气流，以提供熔炼所需的氧化气氛。同时，鼓入的气体能够加强熔池内部的物质流动，气液相接触面积大、历程长，加强了传质作用，具有剧烈的搅拌特性和良好的反应动力学条件，冶炼潜能较大。氧气底吹熔池熔炼的优势有以下几点：
（1）配料过程简单，原料适应性强。
氧气底吹炉对原料的适应性很强，不需要干燥，也不需要混合制粒，而且还可以处理含水8％的物料。另外，该技术不仅能处理铜、铅等精矿，还可以处理低品位铜矿和复杂难处理的多金属矿以及含金银高的贵金属伴生矿，甚至可以处理含砷高的矿，因为氧气底吹熔炼过程中，砷的挥发率大于80％。
（2）富氧熔炼强度高，能实现“自热熔炼”。
富氧浓度达到了73％以上，可以大大提高熔炼的速度和减少烟气量,大幅降低烟气带走的热量，工业实践表明，处理硫化矿时刻完全实现自热熔炼，不需配入任何碳质燃料。
（3）无粉尘，无烟害，工作环境好。
氧气底吹熔炼炉操作较为安全，烟尘率2％左右，而且炉内维持一定的负压，可有效避免烟尘外逸，工作环境好。
（4）氧气底吹熔炼技术适应性好，可以与多种冶炼方法组合使用。
目前，富氧底吹技术与PS转炉、闪速熔炼技术、侧吹冶金技术等组合使用，开发出“底吹熔炼—PS吹炼”“底吹熔炼—底吹熔连续吹炼”“底吹熔炼—闪速吹炼”“侧吹熔炼—底吹连续吹炼”等技术，均表现出了良好的氧气底吹特点。
三、氧气底吹熔池熔炼技术的应用
氧气底吹熔池熔炼技术自研究以来，其高效、节能的优使其受到各个铜、铅冶炼厂的普遍欢迎，迅速被推广开来。表1和表2所列的分别为氧气底吹炼铜和炼铅技术的应用企业情况。
表1氧气底吹炼铜的应用企业情况
表2氧气底吹炼铅的应用企业情况
四、总结
氧气底吹熔池熔炼技术的应用情况足以证明了该技术的优势。目前，高品位原生矿产资源逐渐枯竭，处理各种复杂资源，进行多金属回收，以及清洁高效的巨大优势使得氧气底吹熔炼技术能够快速推广应用。另外，氧气底吹熔池熔炼技术在铜、铅冶炼的应用技术等是具有我国自主知识产权的国际领先技术，期待我们能继续发挥优势，争取将氧气底吹熔池熔炼技术应用到更多的有色金属冶炼过程中。
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