????銅是人類使用最早的金屬，對人類歷史起到了不可缺少的推動作用。早在史前時期，人類就開始使用銅的原礦制作工具、武器、器皿等。后來在東方又被當(dāng)做祭祀器具、裝飾品、鏡子還有最重要的——貨幣。

????中國古代最早記錄“煉銅”一詞，并且可以考據(jù)的史書是《戰(zhàn)國策·趙策一》。其中原文是“臣聞 董子 之治晉陽也，公宮之室，皆以鍊銅為柱質(zhì)。”背景是知伯要攻打趙國，趙國的張孟談給趙襄子解決在晉陽戰(zhàn)斗物資缺乏的問題，此處的煉銅不作動詞，而是指“精煉過的銅”。原句意思是：我聽說董安于治理晉陽時，官署室內(nèi)都用煉銅做柱子的基礎(chǔ)。[1]??

????我國很早就有關(guān)于銅的記載。先秦文獻《墨子·耕柱篇》提到:“昔日夏后開使蜚廉折金于山川,而陶鑄之于昆吾?！逼渲小罢劢稹本褪侵搁_采銅礦,表明銅的利用在我國是相當(dāng)早的。

????古代煉銅法中的濕法煉銅，學(xué)名為“膽銅法”。中國是世界上第一個使用濕法煉銅的國家，而在歐洲則到17世紀(jì)后期，西班牙的里奧廷托銅礦才開始采用濕法取銅，并于1752年創(chuàng)造了與淋銅法相似的堆積收銅法。[2]?

????膽銅法原理并不復(fù)雜，就是把鐵放在硫酸銅（膽礬）溶液中，通過鐵與銅離子的置換，將銅從溶液中析出。我們小學(xué)二年級就學(xué)過它的主要反應(yīng)式：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu ?！痘茨先f畢術(shù)》中“曾青得鐵則化為銅”也記載了早在西漢時期，就已經(jīng)有人觀察到鐵與銅離子的置換現(xiàn)象。宋代周煇在《清波雜志》卷十二更是記載了這一逸聞：“ 信州 鉛山 膽水自山下注，勢若瀑布，用以浸銅，鑄冶是賴。雖乾溢系夫旱澇，大抵盛於春夏，微於秋冬。古傳一人至水濱，遺匙鑰，翌日得之，已成銅矣?！?/span>

有史可考的膽銅法煉銅主要有三種：

第一種是在膽水產(chǎn)地就近隨地形高低,挖掘溝槽,用茅席鋪底,把生鐵擊碎,排砌在溝槽里,把膽水引入溝槽浸泡,分節(jié)用木板閘斷,看上去呈階梯狀。利用銅和鐵顏色不一,浸泡后待顏色改變,說明膽水中的銅離子已被鐵置換,把浸泡過的水放走,取出茅席,收取沉積在茅席上的銅。再引入新的膽水,周而復(fù)始地進行生產(chǎn)。[2]?

第二種在《宋史·食貨志》有記載:“以生鐵鍛成薄片,排置膽水槽中,浸漬數(shù)日,鐵片乃為膽水所薄,上生赤煤,取括赤煤入爐,三煉成銅。大率用鐵二斤四兩,得銅一斤。饒州興利場、信州鉛山場各有歲額,所謂膽銅也”。但同時《宋史·食貨志下七》：“ 信州膽銅古阬二：一為膽水浸銅，工少利多，其水有限；一為膽土煎銅，土無窮而為利寡。”也指出了此種方法在某些地區(qū)的局限。

第三種是煎熬法,把膽水引入用鐵做的容器里煎熬。煎熬一定時間,就在鐵容器上得到銅。煎熬法的長處在于加強和煎熬過程中膽水由稀變濃,都可加速鐵和膽水中銅的置換反應(yīng),但這種方法需用燃料和專人操作,成本高,工多而利少。這種方法的應(yīng)用不如前兩種普遍。在膽銅的生產(chǎn)中,浸銅時間隨膽水濃度不同而有長有短。要浸得一定數(shù)量的銅,膽水越濃,含銅離子越多,浸銅時間可短些;膽水稀,含銅離子少,浸銅時間就要長一些。[2]?

火法煉銅技術(shù)則應(yīng)用時間更長，范圍更廣。（待補充）

1865年，歐洲發(fā)明了銅電解精煉，極大促進了銅冶煉技術(shù)的發(fā)展。

火法煉銅熔煉原理：2CuFeS2+O2→Cu2S+2FeS+SO2? ???Cu2O+FeS→Cu2S+FeO

2FeS+3O2+SiO2→2FeO·SiO2+2SO2? ? ? 2FeO+SiO2→2FeO·SiO2

冰銅吹煉原理：2FeS+3O2→2FeO+2SO2? 2FeO+SiO2→2FeO·SiO2

2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2? Cu2S+2Cu2O→6Cu+SO2

火法煉銅包括以下幾個工藝：

1.造锍熔煉 ：使鐵氧化，造渣除去?

2.銅锍（冰銅）吹煉：氧化冰銅、造渣脫鐵硫，生產(chǎn)粗銅。?

3.粗銅火法精煉 ：氧化粗銅造渣進一步脫除雜質(zhì)元素，產(chǎn)出陽極銅。

4.陽極銅電解精煉：通過引入直流電，陽極銅溶解，在陰極析出純銅，雜質(zhì)進入陽極泥或電解液，從而實現(xiàn)銅和雜質(zhì)的分離，產(chǎn)出陰極銅。

(火法精煉的產(chǎn)品叫火精銅，一般含銅99.5%以上?；鹁~中常含有金、銀等貴金屬和少量雜質(zhì)，通常要進行電解精煉。若金、銀和有害雜質(zhì)含量很少，可直接鑄成商品銅錠。電解精煉是以火法精煉的銅為陽極，以電解銅片為陰極，在含硫酸銅的酸性溶液中進行。電解產(chǎn)出含銅99.95%以上的電銅，而金、銀、硒、碲等富集在陽極泥中。 來源：百度百科）

現(xiàn)代煉銅技術(shù)相較以前已經(jīng)有了很大提升。傳統(tǒng)工藝有：如鼓風(fēng)爐熔煉、反射爐熔煉、電爐熔煉。但進入20世紀(jì)中葉，全球能源問題和環(huán)境問題突出，能源日趨緊張，環(huán)境保護法規(guī)日益嚴(yán)格，勞動成本逐步上漲，促使銅冶煉技術(shù)從20世紀(jì)80年代起獲得飛速發(fā)展，迫使傳統(tǒng)的方法不得不被新的強化方法來代替。[8]比較成熟的現(xiàn)代強化工藝煉銅技術(shù)有閃速爐熔煉法和熔池熔煉法，這兩種方法之間的區(qū)別為，熔池熔煉中硫化銅精礦發(fā)生的熔煉和吹煉反應(yīng)主要不是在爐膛空間進行而主要發(fā)生在冶金爐熔池中。目前現(xiàn)代強化工藝煉銅方法（不完全）?[3]

1. 閃速熔煉（奧托昆普閃速爐是目前最先進的煉銅技術(shù)）

閃速熔煉自從1949年芬蘭奧托昆普問世以來，經(jīng)過不斷改進完善，逐步取代了反射爐和鼓風(fēng)爐的地位。也成為當(dāng)今銅冶金所采用最具競爭力的熔煉技術(shù)，被認(rèn)為是最標(biāo)準(zhǔn)的清潔煉銅工藝。世界上有49座用于煉銅的閃速爐，占產(chǎn)能的50%以上。該方法是用富氧空氣或熱風(fēng)，將干精礦噴入閃速爐的反應(yīng)空間，使精礦離子懸浮在高溫氧化性氣流中，迅速發(fā)生硫化礦物的氧化反應(yīng)，并放出大量的熱。

2.艾薩熔煉法（熔池熔煉；頂吹）

艾薩熔煉法是芒特艾薩礦業(yè)有限公司（MIM）和澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)工業(yè)研究機構(gòu)（CSIRO）在20世紀(jì)80年代聯(lián)合開發(fā)的。艾薩熔煉法、閃速熔煉法、諾蘭達(dá)法等一樣，工藝過程可以用計算機控制。艾薩熔煉法工藝流程短，設(shè)備簡單，因而控制系統(tǒng)比較簡單。艾薩煉銅法處理的原料范圍非常廣，包括MIM公司自產(chǎn)的黃銅精礦、轉(zhuǎn)爐渣精礦和其他外購的各種銅精礦。

3. 白銀煉銅法（瓦紐科夫煉銅法\金峰煉銅法）

白銀煉銅法是一種新的熔煉銅精礦獲得冰銅的煉銅法。白銀煉銅法研究實驗開始于1972年。1975年初開始進行工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的設(shè)計，先設(shè)計了一座每日能處理300t爐料的裝置，該裝置于1976年建設(shè)完成，連續(xù)生產(chǎn)122天。1980年，白銀有色金屬公司[]用白銀煉銅法取代了傳統(tǒng)的反射爐熔煉法，在原反射爐基礎(chǔ)上建立了一座每日能處理800t爐料的白銀煉銅爐，現(xiàn)在已經(jīng)用于生產(chǎn)。白銀煉銅法的一個特點是對燃料要求不嚴(yán)格。以前用重油作燃料，在爐頭和爐頂中部各設(shè)有一個燃燒器。

4. 奧斯麥特?zé)掋~法（熔池熔煉；頂吹）

當(dāng)今銅硫吹煉主要采用PS轉(zhuǎn)爐工藝，該工藝由于熔體需要用冶金包轉(zhuǎn)運，爐口密閉性差，存在嚴(yán)重的SO2煙氣低空污染和安全問題。奧斯麥特吹煉技術(shù)是三菱法和閃速吹煉技術(shù)之后的一項新技術(shù)，采用固定冶金爐代替轉(zhuǎn)爐，熔體采用溜槽轉(zhuǎn)運，溜槽上有密閉煙罩，爐口密閉性好，操作過程中無組織排放的煙氣少，并且可以集中回收，環(huán)保問題有效解決，同時自動化控制水平高。

奧斯麥特技術(shù)在原有賽羅熔煉法和艾薩熔煉法的基礎(chǔ)上，進行了大量的應(yīng)用性技術(shù)開發(fā)，特別是增加了噴槍外層套筒，使?fàn)t內(nèi)所需二次燃燒風(fēng)可以直接從同一支噴槍噴入爐臉，使熔池上方的金屬蒸氣和未完全燃燒的碳質(zhì)顆粒得以充分燃燒，并由激烈攪動的熔體將其吸收，較大幅度地提高爐內(nèi)反應(yīng)的熱效率，同時也改善了煙氣性質(zhì)。[6]

5. 水口山煉銅法（氧氣底吹煉銅技術(shù) ；熔池熔煉煉銅法）

水口山煉銅法屬于熔池熔煉煉銅法[4]。水口山礦務(wù)局[5]在20世紀(jì)70年代初期，為了解決自產(chǎn)的含鈾銅精礦的冶煉問題，自行設(shè)計和建設(shè)了年產(chǎn)5000t小規(guī)模的煉銅廠，當(dāng)時由于沒有新的適應(yīng)于小規(guī)模的煉銅工藝，選用了國內(nèi)普遍采用的密閉鼓風(fēng)爐流程。經(jīng)過兩年多的理論分析、小型實驗、設(shè)備研究等充分準(zhǔn)備下，在日處理50t爐料的裝置下進行了條件實驗，1991~1992年進行了較長期的半工業(yè)實驗，取得非常滿意的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。1994年獲得中國專利權(quán)，1997年被中國專利局授予中國專利優(yōu)秀獎。

6.諾蘭達(dá)法煉銅

諾蘭達(dá)法是將加到熔池表面的含銅物料迅速熔煉成高品位銅銑的銅熔煉方法，是一種重要的強化、低能耗、少污染的煉銅新方法。（風(fēng)眼為側(cè)開口（側(cè)吹），與艾薩和奧斯麥特?zé)掋~法頂吹的區(qū)別之一）

按照冶煉爐種類分類可以分為：

? ?1.鼓風(fēng)爐熔煉? 2.反射爐熔煉 3.白銀煉銅法 4.閃速熔煉 5.諾蘭達(dá)熔煉 6.奧斯麥特熔煉 7.電爐熔煉 8.側(cè)吹爐熔煉 9.底吹爐熔煉

[1]?https://baike.baidu.com/item/%E7%9F%A5%E4%BC%AF/8796744?fr=aladdin

[2]?https://baike.baidu.com/item/%E8%83%86%E9%93%9C%E6%B3%95fromtitle=%E6%B9%BF%E6%B3%95%E7%82%BC%E9%93%9C&fromid=9404586

[3] https://www.mymetal.net/19/0517/11/103B5B814D66FB13.html

[4]?熔池熔煉 (bath smelting),是將爐料直接加入鼓風(fēng)翻騰的熔池中迅速完成氣、液、固相間主要反應(yīng)的熔煉方法。這種強化熔煉的冶金方法適用于有色金屬原料熔化、硫化、氧化、還原、造锍和煙化等冶金過程。

[5]?http://23146.fm086.com/? 水口山礦務(wù)局前身為水口山有色金屬集團

[6]?https://bbs.hcbbs.com/thread-1089484-1-1.html? 對原作者表示感謝

[8]?https://baijiahao.baidu.com/s?id=1611206047478526598&wfr=spider&for=pc