炼铜转炉炼铜技术和方法
不合理的是投资大，专利费贵，助焊剂和原料先研磨再深度干燥，需要额外的能耗。熔炼炉生产的铜、硫需要经过水碎、烘干、细磨，工序复杂。很难保证每道工序100%的回收率，会造成一定的机械损失；热高温冰铜的物理热几乎完全丧失，水碎后干燥。另外，炉内大量水套带走冷却水的热量，热能利用不尽合理。水碎铜锍需要大量的水冲洗，增加了电耗。粉碎和干燥会增加人力和电力的消耗。这些都是这项技术多年来没有大规模推广的重要原因。
2.ISA法和Ausmelt法都属于顶吹熔炼系列；
高层厂房宜建顶吹，噪音大，氧浓度低，烟量大。顶吹氧枪长12米，每三天到一周需要更换一次。不锈钢用量大，投资大，操作不方便。都是用电炉做稀释炉，渣中铜含量一般大于0.6%，不适合中国。
3.三菱法的缺点
四炉(熔炼炉、稀释电炉、吹炼炉、阳极炉)自行布置。第一道工序的熔炼炉需要布置在较高的楼层位置，建设成本相对较高。炉渣用电炉稀释，废渣含铜量达到0.6%~0.7%，远高于国内大多数大型铜矿开采的矿石平均品位，资源没有得到充分利用。
4.诺兰达和特尼恩特的连续吹炼工艺仍处于工业试验阶段。
诺兰达是侧吹，需要人工打眼，劳动强度很大，眼漏风率达到10%~15%。噪音大，操作条件差，冶炼环境不理想。如果掌握不好，很容易导致泡沫喷渣事故。
综上所述，让我们通过不断探索，寻求新的冶炼技术，找到新的途径。氧气底吹炉炼铅炼铜由湖南水口山和中国有色工程设计研究院率先开发，并在水口山进行了半工业试验。一是用于铅冶炼，产业化成功。之后，中国有色工程设计研究院原副院长、总工程师、国家级设计大师蒋将其用于铜冶炼，尝试了多次合作，但没有人愿意吃第一只螃蟹。时隔多年，在中国和国际市场铜市行情最好的时候，山东东营的铜业集团董事长崔志祥找到姜，提出分两期冶炼20万吨铜和黄金。经过多次讨论论证，崔志祥与姜师傅达成协议，共同开发“氧气底吹造锍抓金”熔池熔炼新工艺及工业示范项目。从项目设计开始到投产，姜师傅多次深入现场调研，贯彻落实科学发展观，对设计中的每一个参数和设备运行数据都进行了细致的审核。为了“氧气底吹新技术”，他夜以继日，在严格上下功夫，尊重事实。从点火烘炉到调试，真的是汗流浃背。氧气底吹炉的成功投产表明，从设计、施工到生产，所有工程技术人员和工厂员工都尊重科学和实践，这是打赢每一场战斗的根本，也是发展的源泉。氧气底吹炉启动时，整个过程是顺利的。蒋师傅高兴地说，“这是创新的第一步，还有很多问题要一步一步解决，路还很长。”
目前比较先进的冶炼工艺是可行的，没有烟气逸出。就铜转炉吹炼而言，目前全球90%以上采用PS转炉，间歇工作，冶炼产生的铜锍需要在车间打包转运，导致二氧化硫烟气低空逸出。此外，转炉给料和吹炼时烟气难以完全密封，存在不同程度的逃逸现象，使得PS转炉吹炼操作的操作环境十分恶劣。这是当今铜冶炼面临的世界性难题，各国都在努力解决这个大问题。要想办法从源头上解决问题，在取消转炉上下功夫，在吹炉上做文章。
目前国外工业生产中使用的连续吹炼工艺有两种，解决了车间内铜的反向输送问题。硫的捕集率大于99.8%，解决了铜锍吹炼的低空污染。
其中日本开发的三菱工艺采用顶吹炉熔炼，用电炉将铜锍沉淀，贫化炉渣，再用顶吹炉将铜锍连续吹炼成粗铜。三个炉由两个溜槽连接，实现连续炼铜。世界上有五家这样的工厂在生产，这是一种连续炼铜工艺，投资少，成本低。
另一种是美国犹他州肯尼科特冶炼厂的炼铜工艺，采用闪速炉熔炼，炉渣选矿，铜锍水碎，烘干，磨矿，然后用闪速炉吹炼，制成粗铜。
上述两种连续炼铜工艺虽然解决了吹炼操作的环保问题，但仍存在不足，需要进一步改进。
三菱工艺由四个自流式炉(熔炼炉、稀释电炉、吹炼炉和阳极炉)组成。第一道工序的熔炼炉需要设在较高的楼层，所以建设成本相对较高。此外，三菱工艺的炉渣经过电炉稀释，废渣含铜量达到0.6%~0.8%，远高于国内大多数大型铜矿的平均品位，资源没有得到充分利用。闪速连续吹炼的缺点是需要先将冰铜在水中粉碎，然后烘干研磨，才能进行吹炼操作。工序复杂，各工序回收率难以保证100%，有少量机械损耗。而且液态高温冰铜遇水破碎时物理热量几乎完全丧失，固态冰铜干燥吹炼过程需要外加热源，热能利用不尽合理。铜锍的水碎需要大量的水，干燥和粉碎增加了人工和电力消耗，这可能是该工艺多年来未能大规模推广的重要原因。
此外，诺兰达和特尼恩特连续吹炼工艺仍处于工业试验阶段。
通过氧气底吹炉的试验，找到解决目前铜冶炼PS转炉吹炼低空二氧化硫污染的有效方法，同时提供一种比世界上现有的三菱法、闪速吹炼法等连续铜冶炼工艺更先进、流程更短、投资更少、成本更低、回收率更高、综合利用更好的铜冶炼新工艺，是我们的一项重要任务。
江发明的“氧气底吹连续炼铜”的精髓在于借鉴三菱法的自流配置，利用氧气底吹的熔炼机理和优点，将熔炼、吹炼、火法精炼三个过程用三种不同的底吹炉连接起来，从而克服了转炉吹炼的缺点。这样就可以彻底解决全球90%的铜锍仍然靠转炉吹炼，需要在车间吊运的问题。车间内有效消除了二氧化硫的逸出和运行中的污染，消除了车间内低空烟雾的危害。这样既节省了转炉生产的吊车，又取消了几台转炉占用的大面积厂房和建设投资，同等条件下节省1/3费用。
其特征在于在氧气底吹炉中熔炼高品位铜锍，在我国开发的底吹炉或连续吹炉中吹炼成粗铜。冶炼过程中产生高铁渣，从渣中选铜精矿返回冶炼，选铁精矿出售，渣尾矿出售。吹炼过程中产生的钙渣返回冶炼，烟气净化后送去生产硫酸。一种粗铜冶炼方法，包括以下步骤:
1.将硫化铜精矿、其它含铜物料和熔剂配料粒化后，加入氧气底吹熔炼炉进行熔炼，生产出高品位的铜锍和熔炼渣。烟气经余热锅炉冷却回收余热后，送至静电除尘器净化除尘，再送至制酸车间生产硫酸。其特征在于:
(1)调整给氧比生产高品位冰铜。铜锍品位控制在68%~70%，以减轻后续铜锍吹炼操作的负荷，同时产出不到70%的铜锍，冶炼渣中铜含量处于较低水平，从而可以获得较高的直接冶炼产量。2)冶炼采用高铁渣型。通过添加熔剂，冶炼渣的氧化铁/二氧化硅(重量比)控制在2.0 ~ 2.2之间，高于三菱工艺1.4~1.6和闪速炉1.6~1.8的水平(渣型为炉渣选矿)。之所以可以采用高铁硅比造渣，是因为底吹熔炼的反应机理是氧气直接作用于铜锍，铜锍作为氧气的载体生成氧化亚铜，氧化亚铜与精矿中的硫化铁反应生成氧化铁。造渣反应的氧势较低，难以生成四氧化三铁，所以炉渣可以采用较高的铁硅比。相反，三菱法或闪速熔炼法的反应机理是氧气直接作用于精矿，硫化铁直接与氧气反应，所以氧势高，生成四氧化三铁的趋势大，比例高，炉渣粘稠，炉渣中氧化亚铜的熔融程度增加，不利于渣铜分离。尤其是三菱工艺，如果铁硅比过高，炉渣中的氧化铁会增加，除了炉渣中的铜含量增加外，还有泡沫渣的危险。由于氧气底吹熔炼渣中四氧化三铁含量低，可以采用高的铁硅比造渣。因此冶炼时应时加入量相对较少，冶炼物料量减少，渣率低，炉渣选矿的物料量少，能耗相应降低，随渣损失的铜量相应减少。
2.冶炼渣的选矿
底吹炉产生的冶炼渣经过渣包或渣坑，缓冷后送选矿。选矿工艺包括将矿渣破碎磨矿，浮选选出矿渣铜精矿，然后选出铁精矿和尾矿。铜冶炼渣的选矿在国内外已有成熟的技术。底吹炉渣类似于诺兰达熔炼炉渣。大冶处理诺兰达冶炼渣生产铜精矿和铁精矿，产生的尾矿可用于水泥配料或制砖，实现了冶炼厂无废渣。尾矿含铜小于0.35%，比电炉稀释工艺可提高铜总回收率0.6%~0.7%。电炉贫化渣中铜含量的优良指标为0.6%~0.7%。我国铜资源极其短缺，原矿含铜量0.42%左右的资源仍在开采。该技术采用选矿工艺从渣中回收残留铜，铜回收率高，资源利用充分，符合国情。更何况选矿法处理每吨炉渣的单位资金投入和运行费用与电炉稀释法基本相同。因此，从经济角度来看，矿渣选矿也更有利。
3、铜锍吹炼
底吹熔炼炉产出的液态高温铜锍通过溜槽连续注入氧气底吹熔炼炉，富氧空气从熔炼炉底部连续送入，连续吹炼高品位铜锍。同时，熔剂石灰石通过料仓和计量皮带给料机从炉顶开口连续加入造渣。(也可以不开炉顶将熔剂石灰或石灰石磨成粉末，通过料仓和计量皮带给料机与氧枪的氧气一起送入炉内造渣。)炉的一端上部穿孔排出熔炼渣，下部穿孔有虹吸装置排出粗铜，如图2所示。实现铜锍连续加入、连续吹炼、熔剂连续加入、连续造渣排渣、粗铜连续出料，实现连续吹炼工艺。其特点如下:采用1)底吹炉。在粗铜、冰铜和炉渣共存的条件下，氧通过粗铜传递。因此，粗铜氧势最高，可以保证获得比其他连续熔炼硫含量更低的粗铜，有利于去除As、Sb、Bi等V族元素，提高粗铜质量。同时，底吹可以减少四氧化三铁的生成，防止四氧化三铁沉淀和泡沫渣的生成。渣中四氧化三铁含量低会降低渣的粘度，可减少渣中氧化亚铜的夹杂，使渣中铜含量低于闪速吹炼和三菱吹炼，可降至10%以下。(2)冶炼用的是高品位的冰铜(含铜68%~70%)，所以冶炼负荷小，冶炼渣比较少。通过调节氧氮比和供氧压力(氧氮体积比可在5:5至8:2范围内调节，供氧压力可在0.4 MPa至0.8 MPa范围内调节)，可控制吹气反应速度，从而控制吹气温度在1220℃至1250℃范围内。
(3)根据精矿成分确定吹渣类型:一般来说，铜精矿的脉石含铁高，钙、镁等碱性元素较少，冶炼时需要加入熔剂氧化钙。使用铁钙渣，吹炼后的炉渣经水碎后返回熔炼炉，替代冶炼所需的石灰石熔剂。在特殊情况下处理含钙高的铜精矿时(冶炼时不需要石灰石熔剂)，也可在吹炼炉中加入石英石制成硅铁渣，缓冷后送至选渣车间处理。
(4)根据底吹炉的大小，在制备中保持1%~3%的倾斜度，使冰铜入口端的粗铜层较薄，喷枪送来的富氧空气可直接送入冰铜层进行吹炼反应，防止氧化亚铜过量。粗铜出口的一端可以保持较厚的粗铜层。为了防止与铜锍发生逆平衡反应，提高粗铜的硫含量，在这一端布置一些底部透气砖，并送入少量富氧空气缓慢进入粗铜层，提高其氧势，控制粗铜含量达标，避免了三菱法和闪速连续吹炼法需要在阳极炉重新脱硫，导致阳极炉烟气需要特殊处理，解决环保问题。
(5)底吹炉连续吹炼，炉温稳定，克服了转炉周期运行时温度波动过大的缺点，有利于大大提高吹炼炉的使用寿命，减少耐火材料消耗和维护工作量，从而降低炼铜成本。连续喷吹，烟气量和成分(二氧化硫含量)稳定均衡，炉体无需频繁转动，降低了炼铜成本。连续吹炼克服了转炉周期运行中烟气量和烟气成分波动大的缺点，可以利用制酸，降低制酸装置投资。
(6)从熔炼炉到吹炼炉设有铜锍溜槽，铜锍通过溜槽从熔炼炉直接流入吹炼炉。在连接溜槽上设置保温燃烧器进行加热保温，防止铜锍在溜槽内冻结。在溜槽的一端设有通风罩，以排除从保温燃烧器和溜槽中逸出的烟气，烟气经脱硫后排出。克服了转炉周期运行时，车间内用货车运输冰铜，冰铜中大量二氧化硫无组织逃逸，造成二氧化硫低空污染严重，车间运行恶化的问题。