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CCIE 2025SMM(第二十届)铜业大会

大会围绕因全球粗炼产能快速扩张,铜冶炼厂利润空间进一步压缩,再生铜行业的格局变化,政策变动等日益严峻的挑战展开分析与交流;为全球铜业产业增添动力,共同应对全球变化和行业困境。

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CCIE 2025SMM(第二十届)铜业大会

全球铜冶炼格局及智能化发展【SMM铜业大会】

来源:SMM

4月23日,在由上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)、上海有色网金属交易中心和山东爱思信息科技有限公司主办,江西铜业股份有限公司、鹰潭陆港控股有限公司主赞,山东恒邦冶炼股份有限公司特邀协办,新煌集团、中条山有色金属集团有限公司协办CCIE-2025SMM(第二十届)铜业大会暨铜产业博览会——主论坛中国恩菲工程技术有限公司冶金一室副主任王健龙分享了全球铜冶炼格局及智能化发展。

1 全球铜资源分布

总体来看,世界上铜资源比较丰富,陆地铜资源量估计为31亿吨,深海结核中铜资源量估计为7亿吨。自然界中的铜矿物包括自然铜、氧化矿和硫化矿。世界已探明的铜储量约为10亿吨,按铜矿山产量估算,开采的静态保证年限约为45年。

从地区分布来看,全球铜矿资源较为集中的地区主要有:

(1)南美洲秘鲁和智利境内的安第斯山脉西麓;

(2)北美大陆西部的科迪勒拉山地区,主要是美国和墨西哥西部;

(3)非洲中部的刚果(金)和赞比亚地区;

(4)中亚地区,主要是哈萨克斯坦、蒙古和俄罗斯一带;

(5)澳大利亚地区。

铜矿资源储量前五的国家分别为智利、秘鲁、澳大利亚、俄罗斯、刚果(金),储量合计占比约57%。

2 全球精炼铜消费情况

全球铜消费主要集中在两类国家或地区。一类是传统的西方发达国家,这些国家铜消费相对平稳。另一类是经济处于高速增长的发展中国家和地区,这些国家和地区铜的消费增长率较高,是世界铜消费增长的关键因素。据ICSG统计,2024年全球精铜消费量为2857.7万吨,同比上涨5.79%。全球精炼消费量的增长主要受到中国强劲的表观需求的支撑。

全球铜消费领域主要集中于电网、建筑、消费品、交通运输以及工程机械,占比分别为28%、27%、22%、12%和11%。铜作为基础原材料,其消费量的变化与世界经济发展有着密切关系。近几年,传统领域用铜板带、电路板用铜箔等消费相对疲软,电力、新能源领域用铜表现较好。

3 全球精炼铜产量及产能分布

2024年全球精炼铜产量为2802.28万吨,同比增加4.07%。精炼铜产量的增长主要是由于中国和刚果(金)产能扩大,而其他地区的产量下降了约1%。

中国作为最大的精炼铜消费国和生产国,铜矿资源并不占优势,需要大量进口铜精矿

中国精炼铜产量及铜精矿进口量

中国2024年精炼铜产量1364.4万吨,铜精矿进口量2811万吨;

针对铜冶炼行业现状,国家相关部门从产业政策、环保政策等多方面推动铜冶炼行业健康有序发展;

总的来讲,在供给端持续深化供给侧结构性改革,严控铜冶炼产能无序扩张,加快智能化、绿色化改造;在消费端引导企业加快技术进步,突破铜基新材料短板,充分挖掘铜在新基建、建筑工程等领域的应用潜力。

中国主要铜冶炼企业

不完全统计, 全国共有铜冶炼厂(生产线)40余家,产能达到100万t/a以上的集团企业4家。

4 全球铜冶炼工艺及其发展

铜冶炼工艺

火法冶炼(80%):高温下杂质元素造渣除去,得到阳极铜,电解后得到精炼铜

传统造锍熔炼,铜冶炼的主要工艺,适用于硫化铜矿;一步炼铜,工业应用较少,适用于特殊原料条件下的的硫化铜矿。

湿法冶炼(20%):通过浸出工艺和萃取工艺将铜富集到溶液中,再经电积得到精炼铜

• 浸出-萃取-电积,适用于氧化铜矿,特别是大规模处理低品位氧化铜矿

• 焙烧-浸出-萃取-电积,适用于硫化铜矿、混合矿、铜钴矿

• 氧压浸出-萃取-电积,适用于硫化铜、混合矿、铜钴矿

铜火法冶炼工艺流程

其还从焙烧、浸出、萃取、电积等对铜湿法冶炼工艺流程进行了阐述。

几种主流造锍熔炼工艺及其发展

►闪速熔炼:

闪速熔炼技术包括奥托昆普闪速熔炼与INCO闪速熔炼,奥托昆普技术应用较为广泛,上世纪80年代中国开始引进闪速熔炼技术。

祥光铜业在闪速熔炼技术的基础上进行大胆创新,发明了旋浮熔炼技术,获得国家发明专利。

优点是产能高、自动化程度高、炉寿较长;缺点是投资偏高、备料系统复杂、对高杂原料适应性较差、需通过规模效应降低成本。

工艺的最新发展包括:高富氧(甚至纯氧)熔炼、单炉产能进一步扩大(50万t/a)、工艺设备不断创新完善,逐步实现国产化。

►顶吹熔炼:

顶吹熔炼技术,包括Ausmelt熔炼与ISA熔炼,上世纪90年代中国开始引进顶吹熔炼技术。

顶吹熔炼技术的特点是通过一根浸没喷枪向熔池送风、送氧,搅拌强烈,反应动力学条件好,生产效率高;缺点是熔炼需要补加燃料,炉内渣铜无法分离,需配套沉降电炉,综合能耗较高,氧气和燃料的利用率不高,炉寿命低。

工艺的最新发展包括:提高富氧浓度、提高铜锍品位、提高冶炼温度、喷枪寿命和炉寿不断延长。

►底吹熔炼:

底吹熔炼是中国恩菲具有自主知识产权的铜冶炼新技术,2002年在越南实现工业化应用,2008年中国第一条底吹炼铜生产线投产

优点是备料简单、炉子投资低、氧气利用率高、原料适应性强,能处理高杂原料;缺点是渣含铜较高、直收率低

工艺的发展包括: 单炉处理能力进一步扩大(精矿量180万t/a);底吹熔炼作为造锍捕金的代表性技术,对精矿含铜要求不高,已在山东恒邦、中原黄金、国投金城等黄金冶炼企业实现了处理复杂金精矿的应用实践;中金岭南铜业有限责任公司(原东营方圆)在底吹熔炼基础上,开发了实现两步炼铜的“中金法”;中国恩菲与包头华鼎铜业在底吹熔炼和底吹连续吹炼基础上,开发了全底吹三连炉工艺。

►侧吹熔炼:

2009中国在瓦纽科夫熔炼技术的基础上开发应用了富氧双侧吹熔炼技术,近几年发展迅速

侧吹熔炼技术的特点是通过炉体两侧的风眼向熔池送风、送氧,改善炉内的传质传热条件,送风压力较低,渣含铜低,操作相对简单;缺点是需要人工打风眼、栓风眼,需要配煤(主要用于抑制渣含磁性铁)

工艺的最新发展:近几年快速实现了从10万吨产能到40万吨产能的跨越,最大床面积70㎡

►P-S转炉吹炼:

P-S转炉吹炼自1905年发明以来已应用上百年,目前在世界范围内仍是主要的铜锍吹炼技术

优点是操作灵活、能利用反应热来平衡冶炼厂的各种含铜冷料及外购冷铜

缺点是周期性间断作业,烟气量和烟气含硫波动较大,不利于制酸系统运行,环集烟气量大,吊运包子造成的低空二氧化硫污染难以解决

P-S转炉的缺点促使冶金工作者寻求连续吹炼技术

►闪速吹炼:

世界第一座闪速吹炼炉于1995年在美国肯尼科特犹他冶炼厂投产,与闪速熔炼搭配形成“双闪”工艺

祥光铜业是中国第一家引进“双闪”技术的铜冶炼厂,也是中国第一座闪速吹炼炉,于2007年投产,经过多年改进形成了旋浮吹炼技术

目前国内共6座闪速吹炼炉在运行,其中5座搭配闪速熔炼,产能均在40万t/a以上,1座搭配底吹熔炼,产能为30~40万t/a

优点是固体铜锍便于计量、自动化程度高、作业率高;缺点是铜锍需要配套磨碎设备、由于炉型结构和热平衡的限制,不易处理残极等冷料

目前最大单台设计产能已达50万t/。

此外,其还对底吹吹炼和多枪顶吹吹炼的工艺及其发展进行了详细地介绍。


5 铜冶炼行业发展趋势

驱动全球铜冶炼发展的主要因素及发展趋势

其还对中国铜冶炼行业发展政策进行了盘点,并对《铜产业高质量发展实施方案(2025—2027年)》主要内容解读进行了分享。

6 铜冶炼行业智能化发展

智能化转型升级的背景

智能化转型升级的政策推动

2021年3月,国资委印发《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》。

2021年11月,工信部印发《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》。

2020年4月,工信部、国家发展改革委、自然资源部 联合发布《有色金属行业智能工厂(矿山)建设指南(试行)》,其中《有色金属行业智能冶炼工厂建设指南》,有中国恩菲牵头主编,为有色冶炼行业智能化发展作顶层设计《有色金属行业智能冶炼工厂建设指南》。

智能工厂的整体实施方案

智能工厂实施的预期效果

其从1组织管理模式再造、创新数字化转型全景视图、数据资产化、技术经济指标提升等角度展开了详细地论述。


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李丹
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