铜精矿氧化焙烧(oxidizing roasting of copper concentrate)

在空气流中和低于铜精矿熔化温度下使铜精矿氧化脱硫的铜精矿焙烧方法。它适用于铜精矿熔炼中的造锍熔炼、离析炼铜法和还原熔炼(无铜锍炼铜法)。铜精矿氧化焙烧在铜精矿熔炼中曾起过重要作用，但随着闪速炼铜和属于熔池熔炼的白银炼铜法等新的铜熔炼方法的出现，铜精矿氧化焙烧在这些新的炼铜方法中已不是一项单独的炼前准备作业，而是和造锍熔炼一起在同一设备中完成。这不仅简化了生产流程，而且提高了过程的自热程度和烟气的SO₂浓度。铜精矿氧化焙烧作业现时在铜精矿熔炼中已不多用，只在少数采用反射炉炼铜或电炉炼铜的工厂中还予以保留。

原理 氧化焙烧有半氧化焙烧和完全氧化焙烧(或称死焙烧)之分。在铜精矿的造锍熔炼流程中，为了调整熔炼的铜锍品位，采用半氧化焙烧使精矿中部分铁的硫化物转变为氧化物，以便在熔炼时造渣除去，从而提高中间产物铜锍的品位。对于离析炼铜法和还原熔炼则需用完全氧化焙烧，将精矿中全部金属硫化物氧化成氧化物。在焙烧过程中也附带除去精矿中易于挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。

硫化铜精矿半氧化焙烧的主要反应为：

4CuFeS₂+7O₂==4CuS+2Fe₂O₃+4SO₂

而完全氧化焙烧的主要反应为：

4CuFeS₂+13O₂==4CuO+2Fe₂O₃+8SO₂

4CuFeS₂+12O₂==2Cu₂O+2Fe₂O₃+8SO₂

为在焙烧过程中全部脱除铜精矿中的硫，通常通过控制焙烧温度、过剩空气量和炉气中的SO₂浓度来避免生成硫酸铜(CuSO₄)和碱式硫酸铜(2CuO•CuSO₄)。为了得到CuO，氧化焙烧温度一般控制在1023～1073K，而生成铜硫酸盐的焙烧温度是853～873K。

工艺 最古老的焙烧方法是在人工翻动的反射炉中进行的，19世纪70年代开始采用机械耙动的多膛炉焙烧，焙烧温度823～873K，脱硫率40％～60％，烟尘率约10％。烟气含SO₂4％～7％。烟气中的SO₂可用作制造硫酸。自20世纪40年代起出现的流态化焙烧法已逐渐用于铜精矿氧化焙烧。此法可大幅度提高焙烧过程的机械化程度、劳动生产率和烟气SO₂浓度，而且焙烧在自热过程中进行。为使流态化焙烧作业顺行，要做到：炉料的颗粒均匀，正确选定空气的过剩系数和直线速度，料层温度低于炉料的开始熔化温度。

脱硫率是氧化焙烧过程最重要的指标，它反映硫的脱除程度，其值以焙烧过程中脱除的硫量对原料中含硫总量的百分比表示。脱硫率的大小取决于物料的矿物组成、物料粒度、焙烧温度、物料在焙烧炉中停留时间以及过剩空气量等因素。