5.2 中、低品位废杂铜火法冶炼
5.2.1 中、低品位废杂铜的火法冶炼是废杂铜冶炼的重要组成部分，可选择的工艺流程较多。选择工艺流程是一项综合性的技术经济工作，必须力求技术上先进，经济上合理，最大限度地提高金属回收率和设备利用率，节省能源，消除污染，加强综合回收和利用，降低投资和生产成本。由于项目具体条件不同，涉及的因素很多，故应进行方案比较和详细论证，以寻求适宜的方案。
5.2.2 中、低品位废杂铜成分复杂，含铜品位波动范围大，传统生产工艺是采用三段法冶炼，即首先经鼓风炉熔炼产出黑铜，第二步将黑铜送入转炉吹炼产出含铜不小于93％的粗铜，第三步将粗铜送入阳极炉精炼才能产出阳极铜。近年来，针对鼓风炉需消耗昂贵的焦炭燃料和鼓风炉的低效率、污染严重、能耗高的致命弱点，国内外开始采用熔池熔炼炉、顶吹旋转转炉来替代鼓风炉处理中、低品位废杂铜。这两种炉型具备熔炼、吹炼的功能，两个阶段可在一个炉内完成，产出含铜不小于93％的粗铜。产出的熔融粗铜宜采用回转式阳极炉精炼。回转式阳极炉具有结构紧凑，机械化、自动化程度高，安全性好，散热损失少等优点。
5.2.3 年均生产300d以上是根据国内外铜冶炼厂实践制定的。
5.2.4 浸没式顶吹熔池熔炼炉加料一般采用胶带运输机，物料的粒度不宜过大，原料的粒度宜小于100mm，熔剂的粒度宜小于15mm。顶吹旋转转炉加料一般采用箕斗加料机，为提高加料效率，松散物料需打包，入炉原料的粒度宜小于500mm，熔剂的粒度宜小于15mm。
5.2.5 熔池熔炼炉、顶吹旋转转炉的作业制度均为间断作业，产出的熔融粗铜送至火法精炼，精炼炉的容量、台数应与熔池熔炼炉、顶吹旋转转炉的作业制度相匹配，主要根据上述炉子的作业周期来安排精炼炉的等料保温时间。
5.2.7 回转式阳极炉采用的还原剂一般有天然气、液化石油气及煤基固体还原剂等，这些还原剂在国内工厂中均有投入使用的例子。还原剂的确定主要取决于其来源是否经济，输送是否方便等因素。重油作还原剂时，会产生黑烟污染等问题，一般不予采用。为保证阳极铜的质量.还原剂的含硫宜低于0.5％。
5.2.8 采用浸没式顶吹熔池熔炼炉时将燃料和富氧空气鼓入到熔池内，富氧浓度基本在30％～65％之间；采用顶吹旋转转炉熔炼时，通过燃烧喷枪往炉内鼓入燃料和富氧压缩空气或工业氧气，鼓风富氧浓度宜为85.0％～99.6％，吹炼时通过吹炼喷枪往炉内鼓入富氧压缩空气，鼓风富氧浓度宜为21％～27％。回转式阳极炉可采用稀氧燃烧、富氧燃烧或普通空气燃烧，由于稀氧燃烧比富氧燃烧和普通空气燃烧更有优势，具备条件时，回转式阳极炉宜采用稀氧燃烧技术。
5.2.9 中、低品位废杂铜一般含铅、锌等挥发性杂质，烟气中烟尘含量较多，因此经收尘系统处理后才能达标排放，同时可综合回收烟尘中的铅、锌等有价金属。
5.2.10 熔池熔炼炉、顶吹旋转转炉产出的高温烟气蕴含大量热能，回收烟气中的余热是重要的节能措施，熔池熔炼炉应设余热锅炉回收烟气余热，顶吹旋转转炉宜设余热锅炉回收烟气余热。精炼过程的还原期烟气一般含有未充分燃烧的炭黑，可设置二次燃烧室使其充分燃烧。回转式阳极炉产出的高温烟气也应设置余热锅炉回收烟气余热，或设置空气换热器产出热空气作为助燃风。当回转式精炼炉采用稀氧燃烧时，由于烟气量大幅减少，可不设烟气余热回收装置。
5.2.12 顶吹旋转转炉外部设置的环保烟罩将整个炉体都罩在其中，从炉口泄漏的烟气由环保烟罩收集经收尘装置处理后排放，因此顶吹旋转转炉的操作环境良好；回转式阳极炉操作时，烟气易从加料口和放铜口外泄，因此加料口和放铜口应设置集烟罩，捕集的烟气经收尘装置处理后排放。
5.2.13 浸没式顶吹熔池熔炼炉炉顶加料口、喷枪或风口、备用燃烧器入口、取样和检测口密封的好坏，影响到空气漏入量及出炉烟气量，也对烟气的外泄情况产生影响，因此应采取密封装置。
5.2.14 国内多家铜冶炼厂已在回转式阳极炉上采用氮气搅拌技术，通过透气砖向铜液中鼓入氮气，增加铜液搅动，加速传热传质，对缩短氧化还原时间，提高还原剂利用率具有明显效果。
5.2.15 中、低品位废杂铜在熔炼炉内经熔炼、吹炼两个过程后可产出品位不小于93％的粗铜。
5.2.16 根据国内外工厂生产实践经验，粗铜经火法精炼后可产出品位大于99％的阳极铜。当原料中含镍高时，阳极铜品位可按铜加镍计，铜加镍含量应大于99％。
5.2.17 熔池熔炼炉和顶吹旋转转炉渣含铜可控制在1.0％范围内；加入铁、硅元素造渣，控制炉内的还原性气氛，弃渣含铜可小于1.0％。
5.2.18 吊运高温熔体有特殊的安全要求，根据《关于开展特种设备隐患排查和起重机械专项整治行动的通知》(国质检特函[2007]355号)的要求，吊运熔融金属的起重运输机必须选用现行行业标准《冶金起重机技术条件 第5部分：铸造起重机》JB／T 7688.5要求的冶金铸造起重机。2007年4月18日，辽宁省铁岭市清河特殊钢有限公司由于采用通用桥式起重机代替冶金铸造起重机吊运钢水包，发生钢水包整体脱落灼烫事故，共造成32人死亡，6人重伤。故本条为强制性条文，必须严格执行。
5.2.19 本条各款规定涉及熔池熔炼炉的安全生产，对熔池熔炼的安全措施作出规定。本条为强制性条文，必须严格执行。
1 浸没式顶吹熔池熔炼炉的喷枪正常作业时插入熔体，依靠流通的鼓风冷却枪体。当事故停电时，供风中断，为防止喷枪烧损，必须立即利用事故电源将喷枪提升。喷枪提升系统与给料胶带运输系统间设联锁装置后，当加料系统中断给料时，喷枪系统会自动停风并提升，否则极易引发泡沫渣事故。2007年9月9日，甘肃酒泉铅冶炼厂浸没式顶吹熔池熔炼炉由于停料后长时间空吹等原因，造成大量泡沫渣喷炉灼烫事故，致8死10伤。
2 事故停电时底吹熔池熔炼炉供风中断，造成熔体倒灌入喷枪，同时中断了喷枪冷却保护，造成设备损坏。安全电源可及时驱动炉体倾转，将喷枪转至熔体液面以上，保证设备安全。否则熔融粗铜一旦外溢，过流之处电气和设备将烧毁，甚至可能引起火灾造成人员伤亡。
3 浸没式顶吹熔池熔炼炉炉内熔体维持了一定厚度的渣层，参与反应的大部分氧靠渣来传递，通过喷枪鼓入渣层的空气或氧气首先氧化渣层，熔体激烈搅动使渣层与铜接触从而达到造渣的目的。如果炉内炉渣的表面张力较大，从喷枪鼓入的空气(或氧气)和化学反应生成的气体不能及时克服炉渣表面张力，导致大量气体被炉渣束缚，使炉渣体积急剧膨胀，发生泡沫渣事故，危及设备及人员安全。浸没式顶吹熔池熔炼炉要围绕防止泡沫渣事故采取必要的安全技术措施。
4 炉体冷却元件冷却水中断时，冷却元件铜水套将会被烧损，造成重大设备损坏事故。
5.2.20 本条各款规定涉及顶吹旋转转炉的安全生产，对顶吹旋转转炉安全措施作出规定。本条为强制性条文，必须严格执行。
1 顶吹旋转转炉是一种既可绕横轴转动又可绕纵轴旋转的倾斜式转炉，只有当炉子处于操作位置时，喷枪才可以伸进炉内，而且只有当炉子处于加料位置时，才能启动箕斗加料装置往炉内加料的程序。因此必须设置事故发生时喷枪紧急提升装置，喷枪正常提升与箕斗加料装置之间应按程序控制操作，为保证安全生产必须设置联锁装置，否则极易发生喷炉事故，可能造成人员伤亡。
2 喷枪冷却元件的供水不得中断，否则会损坏喷枪，不仅影响生产，而且会引发安全事故。
5.2.21 本条对回转式阳极炉的安全措施作出规定。本条为强制性条文，必须严格执行。
1 回转式阳极炉的工艺控制要求进料、氧化、倒渣、还原时用快速转动，浇铸时宜用慢速转动，防止浇铸失控，为确保安全生产，突然停电时必须有能操作炉体转动到安全位置的机构，以便将氧化、还原风眼转出熔体表面或中止出铜。否则熔融粗铜一旦外溢，过流之处电气和设备将烧毁，甚至可能引起火灾造成人员伤亡。
2 冷却水中断，炉体的冷却结构件将会被烧损，造成重大设备损坏事故和生产停顿。
5.2.25 熔池熔炼炉、顶吹旋转转炉、回转式阳极炉炉体及喷枪冷却水使用低硬度的净化水，可避免冷却元件结垢堵塞。