在火法铜冶炼过程中，一般经过熔炼、吹炼、精炼三个工序产出粗铜或阳极铜，阳极铜经过电解精炼成为电解铜。吹炼渣返回熔炼工序，精炼渣返回吹炼工序；熔炼渣、吹炼渣有些工厂依据工艺需要配置火法贫化工序，因此会产生贫化渣。
1、铜冶炼渣的类型
在火法铜冶炼（第四届全国火法冶金工艺技术与装备在线报告会）过程中，一般经过熔炼、吹炼、精炼三个工序产出粗铜或阳极铜，阳极铜经过电解精炼成为电解铜。吹炼渣返回熔炼工序，精炼渣返回吹炼工序；熔炼渣、吹炼渣有些工厂依据工艺需要配置火法贫化工序，因此会产生贫化渣。熔炼炉使用的传统设施为鼓风炉、反射炉、电炉等，新建的现代化大型铜冶炼厂多使用比较一流的工艺，总结起来有两类，一类是悬浮熔炼工艺，譬如祥光铜业的旋浮熔炼、奥托昆普的闪速熔炼、INCO氧气闪速熔炼和德国KHD企业的CONTOP连续顶吹熔炼等；另一类是熔池熔炼工艺，譬如诺兰达熔炼法、三菱法、瓦纽科夫法、艾萨法和白银法等。吹炼炉以使用卧式转炉为主，少数使用虹吸式转炉、三菱法吹炼炉和连续吹炼炉。由奥托昆普和肯尼科特一同研发的闪速吹炼、祥光铜业研发旋浮吹炼已经成功用于工业化生产，正逐步进步成为主流趋势。精炼广泛使用回转式精炼炉，只有极少数使用反射炉。
铜冶炼渣又称铜渣，按处置办法不同分为火法铜冶炼渣和湿法铜冶炼渣，火法铜冶炼渣又称铜冶炼炉渣或铜冶金炉渣，湿法铜冶炼渣又称铜浸出渣或铜浸渣。根据火法冶炼工艺又分为熔炼渣、吹炼渣、精炼渣和贫化渣，根据设施不同分为鼓风炉渣、闪速炉渣、电炉渣、转炉渣和反射炉渣等。依据渣冷却方法不同，分为水淬渣、自然冷却渣、保温冷却渣、渣包缓冷渣和铸渣机铸渣等。
铜冶炼炉渣的贫化使用火法贫化和选矿贫化，火法贫化多使用电炉法和反射炉法，除此之外还有真空贫化法、渣桶法、熔盐提取法等。火法贫化产生的炉渣即为弃渣。熔炼渣使用火法贫化的较多，只有少数使用选矿贫化。而吹炼渣使用选矿贫化的较多，很多工厂不再返回熔炼炉。近年来，因为铜冶炼炉渣选矿贫化工艺具备本钱低、成效好、节能环保等很明显的产业优势，已经渐渐呈现出取代火法贫化工艺未来发展趋势。现在使用选矿贫化的炉渣有熔炼渣、吹炼渣、贫化渣。
2. 铜冶炼渣的性质与物相组成
铜冶炼炉渣是火法冶金的一种产物，其组成主要来自矿石、熔剂、还原剂灰分中的造渣成分，成分很复杂。但总的来讲，炉渣是各种氧化物的熔体，这种氧化物在不一样的组成和温度条件下可以形成化合物、有少量硫化物、氮化物、硫酸盐等。这类盐有些来自材料，有些是作为助熔剂加入的。
一般情况下，吹炼渣含铜品位较高，第二是熔炼渣，熔炼渣经过贫化的贫化渣品位最低，一般在1%以下。铜冶炼炉渣多呈黑色或是褐色，表面有金属光泽，内部结构基本上为玻璃体，结构致密、硬而脆，化学成分比较复杂，炉渣中以铁、二氧化硅、氧化钙、氧化铝的含量较高，占60%以上。因为铜矿来源不同，除去含铜外，还含有钴、镍等有价元素，一般还含有铅、锌、金、银等有价金属，但含量较低。从含量范围来看，铁含量约为30～45%，铜含量有些在低于1%，是贫铜矿范围，有些介乎于1～2%，是中等铜矿范围，有些在2%以上，是富铜矿范围。矿物组成中绝大部分是铁橄榄石，第二是磁铁矿，还有少量脉石组成的玻璃体；其中的铜矿物，因为冶炼工艺不同，则以氧化铜、硫化铜、金属铜、化合铜等形式与不一样的含量分布于炉渣之中。除此之外，个别冶炼厂因处置的铜矿石材料特殊，产生的炉渣中含有金、银、钴等可以收购的有价金属。
铜冶炼渣从广义上看是一种“人造矿石”，它的物质组成结构是随冶炼过程的条件不同而有所不同。铜冶炼渣是一种组成较为复杂的物质，一般含有5～6种或更多种氧化物及各种硫化物、硫酸盐与其他微量成分。外观一般为黑色或黑绿色、致密坚硬，比重约为4，渣中含量最多的是铁和硅，主要矿物为铁橄榄石和磁铁矿及少量的磁黄铁矿，硅大多数造渣生成铁的硅酸盐，并有少量的硅呈硅灰石及不透明的玻璃体；第二为铜的硫化物、金属铜和少量的氧化铜等；还含有极少量的金、银、镍、钴等有价成分，主要分布在磁性铁化合物和铁的硅酸盐中，以亚铁硅酸盐或硅酸盐形式存在。
炉渣中的铜多呈硫化物形态存在，主要有似方辉铜矿、辉铜矿、黄铜矿、似斑铜矿和金属铜等。铜矿物在渣中常与铁橄榄石基体和磁铁矿嵌布在一块，或呈球状被磁铁矿所包裹。有些则是铜铁矿物一同形成斑状结构与铁橄榄石基体中，或数种铜矿物嵌布共生。铜渣中的铜矿物和铁矿物的粒度大小则随炉渣的冷却条件和炉渣组分不同而有着非常大的差异。炉渣中铁与氧有较强的亲和力，形成氧化铁，其中一部分与渣中的二氧化硅形成低熔点的铁橄榄石，即炉渣的基体，占炉渣总铁量的28%以上，其余部分则是Fe304,占炉渣总铁量的30%以上，尚有少量Fe2O3、FeS。渣中二氧化硅除与FeO形成铁橄榄石外，还与CaO等形成少量的硅灰石和玻璃相。
铜冶炼渣的典型成分为Fe：29～40%、SiO2：30～40%、Al2O3: ≤10%、CaO: ≤11%、Cu: 0.42～4.6%；不一样的冶炼办法其组成有所差别，不同熔炼炉渣中铜、铁物相组成和含量也各不相同。熔炼炉渣铜品位处于0.76～4.58%、铁品位40.92～45.99%之间。铜熔炼渣铜物相中主要以硫化铜为主，绝大部分占到总铜分布率的60%以上，最高达到87.13%，第二为氧化铜和金属铜，氧化铜则处于5～60%之间，最高可达56.55%；金属铜则处于9～25%之间，金属铜高达20.31%；个别炉渣其它铜达到10%以上。铁物相中以铁橄榄石和磁铁矿为主，二者之和占到总铁分布率的80%以上；其中铁橄榄石处于8～65%之间，最高达62.14%；磁铁矿则处于33～45%之间，最高达44.09%；个别赤褐铁矿分布率较高，达到57.43%。
吹炼炉渣以转炉渣为主，转炉渣是冰铜经转炉吹炼而产出炉渣。转炉渣外观成黑色和黑中透绿，性脆、坚硬、结构致密，密度约为4～4.5t/m3，渣中元素含量最多的是铁和硅，它们都以化合态形式存在于渣中，主要成分是铁橄榄石和磁铁矿。水淬铜渣是一种黑色、致密、坚硬、耐磨的玻璃相，外观呈粒状和条状，夹杂有少量的针片状，表面有金属光泽，颗粒形状不规则，棱角分明，密度3.3～4.5t/m3，松散密度为1.6～2.0 t/m3。，孔隙率为50%左右，细度模数为3.37～4.52，属粗砂型渣。除此之外，炉渣中含有微量的有毒元素、毒性有机物、放射性物质，不具备浸出性毒性、腐蚀性、放射性及急性毒性中的任何一种以上的，为一般固体废物，可以进行开发性研究。因为工艺条件不同，物相组成也存在肯定有什么区别。
吹炼转炉渣铜品位处于1.74～7.26%、铁品位49.45～53.59%之间。铜转炉渣铜物相中主要以硫化铜和金属铜为主，二者之和占到总铜分布率的78%以上；其中硫化铜处于44～96%之间，最高可达90.4%；金属铜则处于15～36%之间，最高达35.14%；氧化铜则处于10～20%之间，最高可达19.82%。铁物相中以铁橄榄石和磁铁矿为主，二者之和占到总铁分布率的50%以上；铁橄榄石处于8～70%之间，最高可达69.88%；磁铁矿处于26～80%之间，最高达到78.18%。
3. 铜冶炼渣的选矿办法
铜冶炼炉渣在大部分状况下含有可收购的黑色金属、有色金属与稀贵金属等，总是是成分变化非常大的混合物。假如想收购铜冶炼炉渣中的各种有价矿物，可以使用多种选矿办法。具体的炉渣选矿办法应依据炉渣性质和可收购金属的类型而定。总的说来，铜冶炼炉渣的选矿办法包含浮游选矿、磁力选矿、重力选矿、化学选矿与联合选矿等多种选矿办法。以上每种选矿办法又依据具体的步骤和设施的不同组合分为更多的选矿办法。
含有有色金属的铜冶炼炉渣中的矿物一般可浮性强，多使用浮游选矿法对有色金属进行收购，譬如含有铜、铅、锌等金属的冶炼炉渣均使用浮选办法。有些炉渣含有氧化铜、金属铜、金、银矿物，除去浮选外，依据铜、金、银等矿物比重差异和化学特质则可以使用重选或者化学选矿的办法进行处置。有些铜冶炼炉渣中含有铁和钴矿物，由于均具备较强的磁性，可以选择磁选办法进行收购。含有稀贵金属矿物的冶炼炉渣一般依据金属矿物的比重差异和化学特质多使用重力选矿和化学选矿收购。譬如含金炉渣可以用重选办法收购炉渣中的金，也可以用混汞或化学浸出等化学选矿办法收购，也可以借助含金矿物的可浮性用浮选进行收购，一般多使用联合选矿办法。
现在世界范围内，依据铜冶炼炉渣的性质，应用于生产实践的、成熟的选矿工艺，基本上以铜、铁为主要收购对象。依据矿物学炉渣性质特点，一般使用浮选和磁选的选矿办法。对于含有稀散金属矿物、难选矿物的炉渣，要使用化学选矿或联合选矿工艺来进行综合收购处置。
4. 铜冶炼渣选技术的要紧价值和将来进步前景
铜冶炼渣选矿技术（2022全国选矿技术革新与应用线上报告会）是一种节能环保型技术，具备尤为重要的经济价值和环保价值。
过去，铜冶炼转炉渣返回熔炼炉重新熔炼时，因为熔炼炉渣黏性增大，使冰铜和炉渣离别条件变坏，致使冶炼综合指标降低。后来，伴随世界铜冶金技术的不断优化升级，铜冶炼渣选矿技术在铜冶炼过程中得到应用和进步，逐步取代了铜渣火法贫化工艺后，渣返回量少，大大降低炉床占用面积，消除去四氧化三铁对熔炼的不利影响。
使用电炉贫化工艺， 弃渣铜含量高达0.5％ ～0.6％，耗电到达145kW.h／t，环境污染紧急。芬兰奥托昆普公司1996年以前使用电炉贫化法处置闪速熔炼渣和吹炼渣，弃渣含铜为0.5% ～0.7%，铜收购率为77％，而改用选矿法后，渣中含铜量为0.3～0.35％，铜收购率提升至91.1%。大冶诺兰达炉试生产时，诺兰达熔炼渣用反射炉贫化，弃渣含铜平均为0.73%，而改用选矿贫化后，渣含铜降到0.35%以下。铜收购率高达94％以上。奥托昆普公司，用电炉贫化时的电耗为90kwh／吨渣，而选矿法为44.2kwh／吨渣。在节能和提升铜收购率方面，渣选矿技术与比常规火法相比，具备节能、收购率高等突出优点。
在环境保护和资源化方面，选矿贫化技术与火法贫化相比，无论是在基建投资还是设施维护上都较为低廉。火法贫化产生低浓度的SO2烟气，不可以经济地处置而直接排放到大方中，紧急污染环境。而选矿法一般在常温常压及弱碱介质中进行，只须解决好浮选废水的处置及回用问题，就能做到对环境的“零污染”。火法贫化工艺仅限于对铜金属的收购， 而渣选矿技术不仅能够作为铜渣的贫化工艺，收购其中的铜矿物，还可以资源化收购铜渣中的其它有价资源。使铜冶炼渣资源化、无害化，降低占地和促进企业可持续进步是国内保证企业健康进步的基本国策，也是当今世界进步的年代时尚。自2006年国内实行铜冶炼行业准入规范后，基本确立了渣选矿贫化技术在铜冶炼行业的要紧地位，使国内铜冶炼企业的渣贫化工艺逐步走上了选矿贫化技术的道路。因此，铜冶炼渣选矿技术取代火法贫化工艺是年代时尚，来势汹汹。
国内是铜消费大国和铜进口大国，自改革开放以来，铜产量一直呈迅猛涨长势态，2000年国内铜产量达到132万吨，超越智利跃居世界第一，2010年国内铜产量增加到479万吨，2020年猛涨到1003吨，2020年产铜冶炼渣产量达到约3000多万吨。国内铜冶炼渣选矿技术已经获得了巨大进步，可将铜冶炼渣含铜品位减少到0.25%以下，达到世界领先水平。根据每年国产铜冶炼渣3000多万吨计算，通过铜冶炼渣选矿技术处置，每将铜渣品位减少0.1个百分点，根据铜现价58000元/吨计算，将会多创造约17.4亿元的经济效益；铜渣中含有近40%左右的铁，假如多收购1个百分点的铁，其创造的财富也相当可观。
在铜冶炼炉渣中含有铜、铁、钴、镍、铅、锌和硅等很多的有价元素。现在国家的铜资源紧急不足，对海外矿产形成紧急依靠，国内钢铁工业进步飞速，对铁矿石需要激增，而国内供给却远难以满足钢铁工业的需要。国际市场上铁矿石价格连续几年疯涨，影响了国内钢铁工业的健康进步。近年来，国内科技职员已经做了很多的研究工作，在铜渣改性综合收购合格品位的铁精矿、铁合金及附属金属方面，已经获得了可喜成就。因此，不难预测铜冶炼渣选矿技术将会有很较好的应用前景。
国内渣选矿技术已进入全方位进步阶段，《铜冶炼渣选矿》专著应运而生，准时满足了国内铜冶炼进步的理论和学习的需要，遭到铜冶炼行业广大技术职员和管理职员的好评。
铜冶炼渣选矿技术现在主要应用于转炉渣、电炉渣或二者的混合渣与闪速熔炼炉渣；渣选矿后的尾渣个别企业凭着地区优势，以水泥填料形式供应给水泥厂，达成了无尾化生产；但多数偏远企业遭到地区限制，尾渣仍然以固废形式堆存。随着着世界铜冶金工业的进步和资源日益贫化的紧张局势，大家更多地考虑了资源借助程度、冶炼经济效益和人类存活环境等问题；国内是世界上人均占有资源最少的国家，伴随国内经济的兴盛和腾飞，国内的资源危机就会愈加紧急，对资源化循环技术的需要就会愈加迫切。深入拓展铜冶炼渣选矿和资源化技术的研究与应用工作，将成为国内科技职员将来工作的重点。铜冶炼渣选矿技术作为铜渣贫化及资源化技术的基础学科，是铜冶炼渣资源化的核心技术，学习和学会铜冶炼渣选矿技术，在加快进步国内循环经济、加大环境保护、降低资源浪费和增强国家实力方面，将会产生很深远的影响。
