华宏全 徐 蕾

(1.云铜股份西南铜业分公司， 云南 昆明 650102； 2.中南大学冶金与环境学院， 湖南 长沙 410083)

0 前言

铜冶炼过程中，有些流程中需要通过溶液蒸发浓缩结晶处理过程溶液回收产品，如烟尘湿法处理过程中浸出液浓缩结晶分离和回收硫酸锌；氨水吸收冶炼烟气SO2过程中，硫酸铵溶液的浓缩结晶生产硫酸铵产品；铜电解过程中电解液净化时，电解液蒸发浓缩冷却结晶生产硫酸铜产品等。这些过程都是一个高能耗的过程，是一个将高温的蒸汽向低温的二次蒸汽的转化过程[1]。因此，如何利用较低温的二次蒸汽，决定了蒸发浓缩过程的经济性。多效蒸发浓缩过程，就是充分利用蒸发溶液的二次蒸汽，降低蒸发浓缩过程能耗的一种有效方法。

在铜冶炼的蒸发浓缩过程中，由于使用的新蒸汽主要是一些通过余热发电后的低压蒸汽，一般在0.1～0.3 MPa，溶液体系为硫酸盐体系，且溶液成分极为复杂。本文通过对蒸发浓缩过程中水的气态和液态的热焓、体积变化、沸点温升等进行分析，并结合某铜冶炼厂的硫酸锌、硫酸铵、硫酸铜的蒸发浓缩过程中的生产实践，分析了多效蒸发浓缩技术在铜冶炼过程中的应用。

1 溶液蒸发浓缩过程不同状态下水的热力学数据分析

1.1 液态和气态水的热焓

蒸发浓缩是一个将溶液中的溶剂水加热转化为水蒸汽使水由液相转变为气相的相变过程，其相变热是整个蒸发浓缩过程中热能消耗占比最大的部分，即蒸发浓缩过程中最大能耗不是将溶液加热到沸腾蒸发温度点的过程，而是水由液相转化为气相的过程。……