以硫化矿为原料进行的铜火法冶炼过程中会产生大量的硫氧化物气体SOx,这些硫氧化物以SO2为主,同时含少量的SO3。当SO3在烟气中超过一定浓度就会对正常生产造成影响。SO3的存在会造成余热锅炉和收尘设备的腐蚀;影响余热回收和收尘效率;影响脱汞和增大污酸量等一系列问题。而现今控制烟气SO3的技术大部分都集中在燃煤电厂中,燃煤电厂中采用含钙、镁的碱性化合物来控制SO3,这些技术在燃煤电厂中取得了很好的效果。铜冶炼烟气的特点之一是高SO2浓度,再者SO2与SO3的性质相近,若采用燃煤电厂控制SO3的方法会造成大量的SO2损失以及碱性化合物的消耗,SO2的损失将会造成工厂在制酸工艺时的效益大大降低。现阶段控制烟气中SO3浓度所采用的方法不能实现在保留SO2的同时除去烟气内的SO3,并且还存在着不同程度的能耗高、投入成本大、产生二次污染、脱硫产物难以处理等技术难题,因此开展控制铜冶炼烟气SO3的研究势在必行。本文首先通过FactSage热力学计算分析了温度和气相各组分对SO3生成的影响。研究发现:在热力学上温度越低越有利于SO3的生成,气相中O2的含量是控制SO3的关键因素。因此本文提出在烟气处理过程中向烟道喷吹闪锌矿和方铅矿,通过降低烟气中O2的含量以此来控制烟气中SO3的技术路线。通过热力学计算发现ZnS和PbS与O2发生的相关反应均要优先于SO2的氧化反应,且在高温下ZnS的抑制作用要强于PbS。本文利用实验室自行搭建气固反应实验平台,首先进行了烟灰催化氧化实验,研究发现仅通过气相生成的SO3十分有限,大部分SO3的生成来自于冶炼烟灰的催化。烟气中SO3生成的温度区间可以分为三个温度区间:高温区（800℃以上）,中温区（600～800℃）,低温区（600℃以下）。其中低温区和高温区生成的SO3相对较少,中温区是SO3主要生成的温度区间。由于冶炼过程中烟气处理的温度是一个由高到低的过程,以此得出应在余热锅炉及其之前的烟道加入ZnS和PbS的结论。其次进行模拟烟气环境下分别加入了 PbS、ZnS的实验,研究发现在不同氧含量与SO2气氛下,PbS、ZnS均对SO3的生成具有很好的抑制作用,在加入PbS、ZnS后气相中SO3的含量均未超过0.6%,且相同条件下ZnS对SO3的抑制作用要强于PbS。此外,本文还对ZnS和PbS的氧化动力学进行了分析,得出了 ZnS和PbS的氧化动力学参数,研究发现ZnS氧化反应的反应机理为三维扩散,PbS氧化反应的反应机理为一级反应。最后本文利用ANSYS Discovery Live对余热锅炉的流场进行了数值模拟,ZnS、PbS的最佳喷入位置在烟道内或者余热锅炉入口下半部的炉壁之上。