目前我国铜渣累计堆存高达2.8亿吨，2016年我国铜渣排放量约为1856万吨。铜渣含铜0.42％～4.6％，品位多在0.5％，远高于目前0.3％的铜矿开采品位。铜渣大量堆存不仅占用土地，污染环境，更造成巨大的资源浪费。因此，贫化回收铜渣中的有价铜资源具有重要意义。
　　工业上铜渣贫化方法主要是选矿法和火法贫化，多使用硫化剂进行贫化，并加入适量的CaO、SiO2改善渣型。在传统火法贫化中，硫化剂加入高温铜渣中，会漂浮在熔渣表面，依靠与熔渣表面的“滑动接触”进行化学反应，导致硫化剂烧损挥发严重，污染现场环境。为了解决硫化剂与铜渣混合不充分的问题，将机械搅拌工艺应用在铜渣贫化中，即涡流贫化。
　　本论文对铜渣贫化的热力学进行了计算，采用电阻炉验证涡流贫化的有效性，利用水模实验确定涡流搅拌参数，并用感应炉进行涡流贫化实验，考察了反应温度、硫化剂加入量、沉降转速、沉降时间对贫化过程的影响;采用化学分析、XRD、SEM等手段对原渣的矿相组成、涡流贫化后渣、铜锍组成和元素赋存状态进行分析，得出以下结论:
　　(1)热力学计算表明:加入FeS可以将Fe3O4还原成FeO;ZnO和PbO等氧化物会被还原;CaO和SiO2最终留在残渣内;加入适量的CaO及SiO2有利于降低反应温度，降低渣的黏度，有利于铜锍粒子的沉降。通过1250℃的等温截面图及优势区图可知，Cu2S与FeS有一个稳定存在的区域。
　　(2)水模实验确定涡流贫化过程的搅拌参数为搅拌转速为250rpm时，浸入深度为70mm，此时涡流形态明显，溶液的实际浓度与理论浓度之比C/C0能达到0.83，搅拌效果明显。
　　(3)通过单因素实验，可知铜渣涡流贫化实验的适宜条件为温度1250℃、硫化剂加入量为铜渣质量的3％、转速为250rpm、时间为1min，沉降转速为40rpm、搅拌时间为30min、沉降时间为120min。此时渣含铜从2.94％降至0.34％，铜收率达到91.34％，渣中Fe3O4从15.05％降至4.65％。采用单因素所得适宜的实验条件，不同铜渣经过贫化后能将铜含量从4.48％降至0.56％，渣中Fe3O4从20.14％降至8.87％。实验条件稳定，渣锍分离良好。涡流贫化过程具有一般的适用性。
　　(4)渣锍分离良好，铜锍物相主要以Cu2S、FeS及ZnS为主;高温下部分As以氧化物的形式进入烟尘中，大部分被铜锍包覆，随铜锍沉降到下层;烟尘挥发物的物相主要是ZnO和PbO;贫化后渣的物相主要是2FeO·SiO2。
　　(5)通过Einstein-Roscoe模型计算可知，在涡流贫化适宜温度1250℃下，铜渣的黏度从0.292Pa·s下降至0.108Pa·s。可知，涡流贫化过程中铜渣黏度下降，有利于铜锍粒子的聚合并沉降。